資源描述:
《開關(guān)電源的原理分析與維修.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、開關(guān)電源的原理分析與維修一、【什么是直流電源】?電源就是把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫做電源。發(fā)電機能把機械能轉(zhuǎn)換成電能,干電池能把化學能轉(zhuǎn)換成電能.干電池等叫做電源。通過變壓器和整流器,把交流電變成直流電的裝置叫做整流電源或者叫直流電源直流電源是向電子設(shè)備提供功率的裝置,也稱電源供應器或電源適配器,它提供電子板卡所有部件所需要的電能。直流電源功率的大小,電流和電壓是否穩(wěn)定,將直接影響電子板卡的工作性能和使用壽命直流電源是一種安裝在封閉式獨立外殼的部件,它的作用是將交流電換為直流+5V,+12V,+24V等穩(wěn)定的直流電源,以供應給AFC系統(tǒng)內(nèi)的各種
2、電子板卡版使用。二、【直流電源分類】根據(jù)直流電源工作原理不同大致可分為線性電源與開關(guān)電源兩大類1、線性電源2、開關(guān)電源1、線性電源顧名思義,線性電源就是穩(wěn)壓調(diào)整管工作在線性區(qū)間的直流電源。線性電源線性電源主要包括工頻變壓器、輸出整流濾波器、控制電路、保護電路等。線性電源線性電源是先將交流電經(jīng)過變壓器變壓后,再經(jīng)過整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓,最后經(jīng)過調(diào)整管調(diào)整后輸出穩(wěn)定的直流電壓。要達到高精度的直流電壓,必須經(jīng)過電壓反饋調(diào)整輸出電壓,這種電源技術(shù)很成熟,可以達到很高的穩(wěn)定度,波紋也很小,而且沒有開關(guān)電源具有的干擾與噪音。但是它的缺點是需要龐大
3、而笨重的變壓器,所需的濾波電容的體積和重量也相當大,而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài),調(diào)整管上有一定的電壓降,在輸出較大工作電流時,致使調(diào)整管的功耗太大,轉(zhuǎn)換效率低,還要安裝很大的散熱片。這種電源不適合大型緊密的電子設(shè)備的需要,將逐步被開關(guān)電源所取代。線性電源的組成電源變壓器將電網(wǎng)交流電壓(220V)變換成符合需要的交流電壓,此交流電壓經(jīng)過整流后可獲得電子板卡所需的直流電壓。整流電路利用具有單向?qū)щ娦阅艿恼髟?,把方向和大小都變化?0Hz交流電變換為方向不變但大小仍有脈動的直流電。濾波電路利用電容器C的儲能特性,通交隔直的性質(zhì),把電容C與整流電路
4、的負載并聯(lián),就可以將整流電路輸出中的交流成分大部分加以濾除,從而得到比較平滑的直流電。穩(wěn)壓調(diào)整電路當電網(wǎng)電壓或負載電流發(fā)生變化時,濾波電路輸出的直流電壓的幅值也將隨之變化,因此,穩(wěn)壓調(diào)整電路就是通過控制調(diào)整管的兩端壓降使輸出的直流電壓基本上不隨交流電網(wǎng)電壓和負載的變化而變化。簡單的小型穩(wěn)壓元件如78XX系列穩(wěn)壓IC2、開關(guān)電源開關(guān)電源就是電網(wǎng)交流電壓(220V)直接整流濾波后得到+300V左右的電流電再通過電路控制開關(guān)管進行高速的導通與截止.將+300V直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行降壓!轉(zhuǎn)化為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中
5、的效率要比工頻50HZ高很多.所以開關(guān)變壓器可以做的很小,而且工作時自身損耗低,發(fā)熱量少,成本低。故其克服了線性電源的缺點。應用廣泛。開關(guān)電源電路的組成整流濾波AC220V輸入經(jīng)整流濾波成+300V直流電加至T2初級繞級。脈沖振蕩器提供脈沖三角波供脈寬調(diào)制。脈寬調(diào)制把脈沖三角波與反饋信號合成調(diào)整成脈寬調(diào)制方波。推動級把脈寬調(diào)制方波放大至一定電壓去推動開關(guān)管。小功率開關(guān)電源可能沒有推動級逆變脈寬調(diào)制信號控制開關(guān)管VT,將+300V直流電經(jīng)開關(guān)變壓器初級和開關(guān)管VT形成回路。開關(guān)變壓器起振,次級感應輸出高頻交流電壓整流濾波開關(guān)變壓器次級感應出的高頻電壓,
6、經(jīng)電感電容整流濾波后輸出+24V。反饋輸出部分通過分壓取樣電路反饋給放大電路與基準電壓進行比較放大后控制脈寬調(diào)制方波占空比,以達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。從圖中可以看出,交流220V市電經(jīng)直接整流和初步濾波后成為末穩(wěn)直流電壓。該電壓經(jīng)T2初級和開關(guān)調(diào)整管VT形成回路。由于開關(guān)調(diào)制而工作于開關(guān)狀態(tài),所以通過T2初級線圈的電流為脈沖電流,此電流經(jīng)T2變換成為所需的電壓,經(jīng)整流濾波而成為輸出電壓Vo。輸出電壓Vo經(jīng)取樣電路取出,經(jīng)比較放大電路與基準電壓對比,得出誤差電壓。該誤差電壓用來控制脈沖寬度調(diào)制器,改變由脈沖振蕩器送來的脈沖寬度,從而控制開關(guān)調(diào)整管導通時
7、間,達到調(diào)壓的目的。開關(guān)電源一般還應該增加一些保護電路,比如空載、短路、過壓、欠壓等保護,否則可能會燒毀開關(guān)電源。其實現(xiàn)在已經(jīng)有了集成度非常高的專用芯片,可以使外圍電路非常簡單,功率可以做到很大,保護功能很全面,甚至做到免調(diào)試。目前AFC設(shè)備的直流電源中常用的控制芯片有TL494,UC38XX系列。三、【以UC3842芯片為核心控制部件的開關(guān)電源原理分析】UC3842的概述與特點UC3842是一種高性能的固定頻率電流型控制器,單端輸出,可直接驅(qū)動晶體管和場較應管,具有管腳數(shù)量少、外圍電路簡單、安裝與調(diào)試簡便、性能優(yōu)良、價格低廉等優(yōu)點,在100W以下的
8、開關(guān)電源中有很好的應用前景。UC3842是開關(guān)電源用電流控制方式的脈寬調(diào)制集成電路。與電壓控制方式相比在負載