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低壓高效的開關(guān)電源設(shè)計(jì)
時(shí)間:2021-12-28 13:07:20 點(diǎn)擊次數(shù):1006

面這個(gè)開關(guān)電源,輸人電壓12伏(電瓶)、輸出直流電壓從幾伏至幾百伏連續(xù)可調(diào),輸出功率可達(dá)幾百瓦,它的效率可達(dá)90%以上。整個(gè)電路共分三大局部,如電路原理圖所示,各局部功用和原理如下。

 

第一局部:這局部是用555定時(shí)器接成一個(gè)多諧振蕩器,產(chǎn)生占空比可調(diào)頻率為40千赫茲的超音頻矩形波。充電時(shí)間常數(shù)由R、C決議充電時(shí)V,輸出高電平。放電時(shí)間常數(shù)由C,R決議,放電時(shí)V輸出低電平,寬度為Tw,輸出脈沖占空比為q=RA/RA+Rb。圖A是V1的輸出波形。

第二局部:這局部是由JK觸發(fā)器CD4027(只用一個(gè)y和四個(gè)輸入或非門CD4001(只用2個(gè))組成。這局部電路完成脈沖信號的邏輯關(guān)系。V作為K觸發(fā)器的時(shí)鐘信號。每當(dāng)時(shí)鐘信號的降落沿到來時(shí),JK觸發(fā)器的Q端和Q端電平都將發(fā)作反轉(zhuǎn),如圖B和圖C。由于或非門的2角和5角信號為V1角信號為Q.6角信號為Q,我們曉得或非門只要輸人端同時(shí)為低電平常.輸出才為高電平。所以3角輸出波形V如圖D.4角輸出波形V,如圖E,它們的脈沖寬度為Tw。

第三局部:這局部是雙驅(qū)動(dòng)變壓器推挽變換器,主變壓器B,原邊繞組接成推挽方式,副邊繞組接成全波橋式整流方式R8、C7、C8、R9,為阻容緩沖電路,D7、D8為T3、T4關(guān)斷時(shí)提供交流通路。T1與T2提供一定的控制電流.控制變壓器B1或B2接成正導(dǎo)游通正反應(yīng)驅(qū)動(dòng),這樣有利于T3、T4導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)降落沿和上升沿峻峭。R5、D3、R6、D4的作用是當(dāng)T1和T2截止時(shí)存儲(chǔ)在線圈中的能量經(jīng)過D3、D4耗費(fèi)在電阻凡和R6上,防止產(chǎn)生寄生振蕩使T3與T4關(guān)斷時(shí)再次導(dǎo)通。

由于驅(qū)動(dòng)電路作用,兩上功率開關(guān)管T3、T4交替導(dǎo)通,當(dāng)T3導(dǎo)通時(shí), Vs加到h原邊上一切帶”端為正,這時(shí)T4的集電極經(jīng)過變壓器耦協(xié)作用接受2Vs的電壓,副邊繞組S“."為正,電流流經(jīng)D10、D12到負(fù)載上。開關(guān)管導(dǎo)通期間,原邊電流隨時(shí)間而增加,導(dǎo)通時(shí)間由多諧振蕩器輸出低電平寬度TW決議。T3關(guān)斷時(shí)由于原邊能量的存儲(chǔ)和漏電感的緣由T3的集電極電壓將升高,經(jīng)過變壓器Pa,Pb耦合T4集電極電壓降落,當(dāng)降落低于0.7伏時(shí),能量恢復(fù)二極管D8將導(dǎo)通,把反激能量一局部反應(yīng)到電源中去,同時(shí)還有另一局部能量經(jīng)過變壓器傳送給輸出電路o。C5-D5,的作用是當(dāng)脈沖到來時(shí)有電流流過C5、D5、T5基極,C5被充電,由于二級管的特性C5被鉗位在0.7伏,當(dāng)脈沖過去后T3發(fā)射結(jié)有一個(gè)0.7伏的負(fù)壓,這個(gè)負(fù)壓第一能使T3,快速關(guān)斷,第二可以保證T3在關(guān)斷期間不由于有低于0.7V的噪聲信號而再次導(dǎo)通,第三在T4關(guān)斷期間反激電流不會(huì)流過T3bC結(jié),而只能流過D7。應(yīng)用占空比制將有一個(gè)死區(qū)時(shí)間,兩個(gè)開關(guān)管都關(guān)斷的穩(wěn)態(tài)階段。在此期間輸出扼流圈L將有一個(gè)堅(jiān)持電流續(xù)流回路,兩管關(guān)斷一段時(shí)間后,T4將導(dǎo)通,完成一個(gè)工作周期輸出電壓由下式?jīng)Q議:

 

由于此電路工作頻率較高、所以主變壓器的死心能夠較小,原邊與副邊線圈能夠較少。選擇恰當(dāng)電壓能夠直接點(diǎn)亮節(jié)日燈,電子日光燈,節(jié)能燈等,運(yùn)用起來很便當(dāng)。

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