開關(guān)型穩(wěn)壓電源的種類PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1開關(guān)型穩(wěn)壓電源的種類開關(guān)型穩(wěn)壓電源的種類10.1 串聯(lián)型穩(wěn)壓電源串聯(lián)型穩(wěn)壓電源 對(duì)直流電源的基本要求可概括為： 有良好的穩(wěn)壓特性：電網(wǎng)交流電壓在一定范圍內(nèi)變化（V）或電源負(fù)載變化時(shí)，輸出的電壓應(yīng)基本不變。 紋波電壓?。狠斎氲慕涣麟娫唇?jīng)整流、濾波和穩(wěn)壓后，應(yīng)是純凈的直流電壓，要求殘留紋波越小越好，一般要求紋波小于10 mV。 電源內(nèi)阻?。弘娫磧?nèi)阻越小，負(fù)載能力越強(qiáng)，即輸出電壓受負(fù)載變動(dòng)的影響就越小，一般要求電源內(nèi)阻應(yīng)小于0.3。 受環(huán)境溫度影響?。狠敵鲭妷翰粦?yīng)隨使用時(shí)間及環(huán)境溫度而變化。 有較好的保護(hù)措施，避免因負(fù)載短路或過流等故障而損壞電源。 損耗較小，效率高。 第1頁(yè)/共29頁(yè)圖 1

2、0-1 串聯(lián)可調(diào)式穩(wěn)壓電源方框圖 第2頁(yè)/共29頁(yè)圖 10-2 串聯(lián)可調(diào)式穩(wěn)壓電源實(shí)例 第3頁(yè)/共29頁(yè)10.2 開關(guān)型穩(wěn)壓電源原理開關(guān)型穩(wěn)壓電源原理10.2.1 概述概述 1. 開關(guān)型穩(wěn)壓電源的優(yōu)越性開關(guān)型穩(wěn)壓電源的優(yōu)越性 效率高：開關(guān)型穩(wěn)壓電源的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)， 因此，功耗很小，效率可大大提高，其效率通?？蛇_(dá)80%90%左右。 重量輕：開關(guān)型穩(wěn)壓電源常采用電網(wǎng)輸入的交流電壓直接整流，省去了笨重的工頻變壓器。 第4頁(yè)/共29頁(yè) 穩(wěn)壓范圍寬：輸入交流電壓在130260V之間變化時(shí)，都能達(dá)到良好的穩(wěn)壓效果，輸出電壓的變化在2%以下，與此同時(shí)仍保持高效率。 安全可靠：在開關(guān)型穩(wěn)壓電路中， 具

3、有保護(hù)電路。 濾波電容容量?。河捎陂_關(guān)信號(hào)頻率高，濾波電容的容量可大大減小。 功耗小，機(jī)內(nèi)溫升低：由于晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，不需采用大散熱器，機(jī)內(nèi)溫升低，因此整機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性也得到一定程度提高。 第5頁(yè)/共29頁(yè)2. 開關(guān)型穩(wěn)壓電源的種類開關(guān)型穩(wěn)壓電源的種類（1） 按開關(guān)晶體管的連接方式分類 圖圖 10-3 串聯(lián)調(diào)整型開關(guān)電源串聯(lián)調(diào)整型開關(guān)電源 串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源： 第6頁(yè)/共29頁(yè) 并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源： 圖 10-4 并聯(lián)調(diào)整型開關(guān)電源 第7頁(yè)/共29頁(yè) 脈沖變壓器耦合并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源： 圖 10-5 變壓器耦合并聯(lián)型開關(guān)電源組成框圖 第8頁(yè)/共29頁(yè) （2） 按開關(guān)電源激勵(lì)方式分類

4、他激控制式：需附加一個(gè)振蕩器來產(chǎn)生開關(guān)脈沖。 開關(guān)脈沖作用于開關(guān)管使電源電路有輸出，待電視機(jī)正常工作后可由行頻脈沖作為開關(guān)脈沖，振蕩器就可以停振。 自激控制式：自激式電路是利用開關(guān)管、脈沖變壓器等構(gòu)成正反饋環(huán)路形成自激振蕩，使開關(guān)穩(wěn)壓電源有電壓輸出， 電視機(jī)正常工作時(shí)自激振蕩受行頻脈沖的同步，解決了開關(guān)電源的獨(dú)立工作能力。 第9頁(yè)/共29頁(yè) （） 按開關(guān)電源穩(wěn)壓控制方式分類 脈沖寬度控制方式：保持開關(guān)脈沖的頻率不變， 通過改變開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間Ton的方法來調(diào)節(jié)輸出電壓達(dá)到穩(wěn)定； 頻率控制方式：保持開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間Ton（或截止時(shí)間off）不變。通過控制開關(guān)脈沖頻率（周期），相應(yīng)調(diào)節(jié)脈沖占空比使輸出

5、電壓達(dá)到穩(wěn)定。 （） 按開關(guān)電源輸出電壓與輸入電壓大小關(guān)系分類 升壓式； 降壓式。 第10頁(yè)/共29頁(yè)10.2.2 并聯(lián)型開關(guān)電源工作原理并聯(lián)型開關(guān)電源工作原理 圖 10-6 并聯(lián)型開關(guān)電源等效電路 第11頁(yè)/共29頁(yè)圖 10-7 并聯(lián)型開關(guān)電源的工作波形 第12頁(yè)/共29頁(yè) 在t0t1期間，正脈沖作用到開關(guān)管基極使其飽和導(dǎo)通，ce=0故初級(jí)線圈1上電壓為上正、下負(fù) )0(111111ItLUiUdtdiLUiiL初級(jí)線圈電流i1線性上升，脈沖變壓器次級(jí)感應(yīng)的電壓12為上負(fù)、下正，二極管D截止，在開關(guān)管導(dǎo)通期間，隨著i1的上升，變壓器中磁能增大，在t1時(shí)刻達(dá)到最大值 2/211mIL第13頁(yè)/

6、共29頁(yè) 當(dāng)t1t2期間，負(fù)脈沖作用到開關(guān)管V的基極，初級(jí)感應(yīng)電壓為上負(fù)、下正，i1=0。由同名端連接可知此次級(jí)感應(yīng)的電壓為上正、下負(fù)，二極管D導(dǎo)通，脈沖變壓器儲(chǔ)存的磁能開始使電容被充電并取得輸出直流電壓o，t1時(shí)刻忽略變壓器損耗， 初級(jí)所有能量轉(zhuǎn)移到次級(jí)，則初、次級(jí)能量關(guān)系滿足： 2222112121mmILILmmILLI1212第14頁(yè)/共29頁(yè) 設(shè)能量的增加量為；當(dāng)截止時(shí)二極管D導(dǎo)通，脈沖變壓器儲(chǔ)存的能量被負(fù)載消耗，設(shè)能量減少2。平衡狀態(tài)時(shí)一周內(nèi)增加的能量應(yīng)與消耗的能量相等，即有： 222221112121ILWILWoniTLUI11第15頁(yè)/共29頁(yè) 同樣，次級(jí)電流為線性下降的波形

7、，2為次級(jí)電流在開關(guān)管截止期off線性減小量。因此有 offoTLUI22ioffonioffonoUTTnnUTTLLU1212第16頁(yè)/共29頁(yè)10.3 開關(guān)型穩(wěn)壓電源電路實(shí)例開關(guān)型穩(wěn)壓電源電路實(shí)例 圖圖 10-8 NC-2T型開關(guān)電源電路型開關(guān)電源電路 第17頁(yè)/共29頁(yè) 下面列出了厚膜集成電路各引腳功能。 內(nèi)部通過3接取樣比較管，外接電容717。 取樣比較電路公共端，外接取樣濾波電容 取樣端 內(nèi)接振蕩管2，外接709振蕩回路電阻 反饋電路濾波端，外接G12濾波回路電阻 反饋端 第18頁(yè)/共29頁(yè)過流保護(hù)端，外接電網(wǎng)過壓保護(hù)穩(wěn)壓管706及R711 內(nèi)接過流保護(hù)管4的發(fā)射極，外接開關(guān)電源地

8、 過流保護(hù)電路輸出端10 集成塊內(nèi)部接地端 11 空腳 12 開關(guān)調(diào)整管5基極 13 開關(guān)調(diào)整管5發(fā)射極 14 空腳15 開關(guān)調(diào)整管5集電極 第19頁(yè)/共29頁(yè)圖圖 10-9 NC-2T型開關(guān)電源等效電路型開關(guān)電源等效電路 第20頁(yè)/共29頁(yè) 交流輸入與整流交流輸入與整流 電網(wǎng)電壓經(jīng)保險(xiǎn)絲7001，開關(guān)701至電網(wǎng)電源濾波電路，由電感7002、L7001和電容7001、C7002構(gòu)成電源濾波電路，以濾除電網(wǎng)進(jìn)入的干擾信號(hào)，同時(shí)也濾除機(jī)內(nèi)竄入電網(wǎng)的傳導(dǎo)干擾，經(jīng)701D704整流，706濾波后的電壓為300V的直流電壓. 第21頁(yè)/共29頁(yè) 自激振蕩開關(guān)電路自激振蕩開關(guān)電路 圖 10-10 Q5的

9、集電極波形 第22頁(yè)/共29頁(yè)圖 10-11 Q的基極電壓波形 第23頁(yè)/共29頁(yè)圖 10-12 輸出電流Io的波形 第24頁(yè)/共29頁(yè)圖 10-13 沖擊激勵(lì)電壓波形 第25頁(yè)/共29頁(yè)3. 控制電路控制電路 只要控制Q1的集電極電壓就可控制輸出電壓的高低。Q1集電極電壓的控制是由取樣比較電路來完成的。L3、L4為取樣繞組， 在Q5截止時(shí)，D707導(dǎo)通，L2上電壓與L3及L4上電壓為線形匝數(shù)比關(guān)系，（L3L4）上電壓為上正、下負(fù)，此電壓經(jīng)2整流、711濾波，在厚膜集成電路的、10腳上產(chǎn)生取樣電壓，作為Q1的工作電壓，經(jīng)電阻1、2到1的基極。這樣，取樣電壓越高，1的基極電流越大，集電極電位降低；如果取樣電壓低時(shí)， 1的基極電流越小，集電極電位上升。因此，取樣電壓控制c1從而控制Q2的導(dǎo)通時(shí)間。如果負(fù)載電壓上升時(shí)，使得取樣電壓上升， 從而Ic1 Vc1Q2提前導(dǎo)通3也提前導(dǎo)通5提前截止，從而縮短了Q5的導(dǎo)通時(shí)間，則負(fù)截電壓下降；反之亦然。 第26頁(yè)/共29頁(yè)4. 過流、過壓保護(hù)電路過流、過壓保護(hù)電路 圖 10-14 過電流限制電路 第27頁(yè)/共29頁(yè)10.4 電源電路常見故障分析電源電路常見