開(kāi)關(guān)電源原理與維修_第1頁(yè)
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1、開(kāi)關(guān)電源原理與維修 ---生產(chǎn)部維修中心,核達(dá)中遠(yuǎn)通,2,,,主講人:鄧國(guó)剛Email: Dengguogang@vapel.com,3,,,概念,開(kāi)關(guān)電源: 廣義的說(shuō),凡用半導(dǎo)體功率器件作為開(kāi)關(guān),將電源形態(tài)轉(zhuǎn)變成為另一形態(tài)的主電路都叫做開(kāi)關(guān)變換器電路.轉(zhuǎn)變時(shí)用自動(dòng)控制閉環(huán)穩(wěn)定輸出并有保護(hù)環(huán)節(jié)則稱開(kāi)關(guān)電源,常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):,BUCK, BOOST,反激式,正激式,半橋,全橋,4,開(kāi)關(guān)電源原理,一. 開(kāi)關(guān)電源的

2、電路組成:開(kāi)關(guān)電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器(EMI)、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過(guò)欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。開(kāi)關(guān)電源的電路組成方框圖如下:,,5,二.輸入電路的原理及常見(jiàn)電路 1、AC輸入整流濾波電路原理:,,,6,防雷電路:當(dāng)有雷擊,產(chǎn)生高壓經(jīng)電網(wǎng)導(dǎo)入電源時(shí),由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F

3、3、FDG1組成的電路進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓超過(guò)其工作電壓時(shí),其阻值降低,使高壓能量消耗在壓敏電阻上,若電流過(guò)大,F(xiàn)1、F2、F3會(huì)燒毀保護(hù)后級(jí)電路。輸入濾波電路:C1、L1、C2、C3組成的雙π型濾波網(wǎng)絡(luò)主要是對(duì)輸入電源的電磁噪聲及雜波信號(hào)進(jìn)行抑制,防止對(duì)電源干擾,同時(shí)也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對(duì)電網(wǎng)干擾。當(dāng)電源開(kāi)啟瞬間,要對(duì)C5充電,由于瞬間電流大,加RT1(熱敏電阻)就能有效的防止浪涌電流。因瞬時(shí)能量全消耗在RT1

4、電阻上,一定時(shí)間后溫度升高后RT1阻值減?。≧T1是負(fù)溫系數(shù)元件),這時(shí)它消耗的能量非常小,后級(jí)電路可正常工作。整流濾波電路:交流電壓經(jīng)BRG1整流后,經(jīng)C5濾波后得到較為純凈的直流電壓。若C5容量變小,輸出的交流紋波將增大。,工作原理如下:,7,2. DC輸入濾波電路原理:,8,輸入濾波電路:C1、L1、C2組成的雙π型濾波網(wǎng)絡(luò)主要是對(duì)輸入電源的電磁噪聲及雜波信號(hào)進(jìn)行抑制,防止對(duì)電源干擾,同時(shí)也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對(duì)電網(wǎng)干擾。

5、C3、C4為安規(guī)電容,L2、L3為差模電感。 R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪涌電路。在起機(jī)的瞬間,由于C6的存在Q2不導(dǎo)通,電流經(jīng)RT1構(gòu)成回路。當(dāng)C6上的電壓充至Z1的穩(wěn)壓值時(shí)Q2導(dǎo)通。如果C8漏電或后級(jí)電路短路現(xiàn)象,在起機(jī)的瞬間電流在RT1上產(chǎn)生的壓降增大,Q1導(dǎo)通使Q2沒(méi)有柵極電壓不導(dǎo)通,RT1將會(huì)在很短的時(shí)間燒毀,以保護(hù)后級(jí)電路。,工作原理如下:,9,三.功率變換電路:

6、 1. MOS管的工作原理:目前應(yīng)用最廣泛的絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管是MOSFET(MOS管),是利用半導(dǎo)體表面的電聲效應(yīng)進(jìn)行工作的。也稱為表面場(chǎng)效應(yīng)器件。由于它的柵極處于不導(dǎo)電狀態(tài),所以輸入電阻可以大大提高,最高可達(dá)105歐姆,MOS管是利用柵極電壓的大小,來(lái)改變半導(dǎo)體表面感生電荷的多少,從而控制漏極電流的大小。 2.常見(jiàn)的原理圖:,10,3.工作原理:R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2組成緩沖器,和

7、開(kāi)關(guān)MOS管并接,使開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力減少,EMI減少,不發(fā)生二次擊穿。在開(kāi)關(guān)管Q1關(guān)斷時(shí),變壓器的原邊線圈易產(chǎn)生尖峰電壓和尖峰電流,這些元件組合一起,能很好地吸收尖峰電壓和電流。從R3測(cè)得的電流峰值信號(hào)參與當(dāng)前工作周波的占空比控制,因此是當(dāng)前工作周波的電流限制。當(dāng)R5上的電壓達(dá)到1V時(shí),UC3842停止工作,開(kāi)關(guān)管Q1立即關(guān)斷 。R1和Q1中的結(jié)電容CGS、CGD一起組成RC網(wǎng)絡(luò),電容的充放電直接影響著開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)速度。R1過(guò)小,易引起

8、振蕩,電磁干擾也會(huì)很大;R1過(guò)大,會(huì)降低開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)速度。Z1通常將MOS管的GS電壓限制在18V以下,從而保護(hù)了MOS管。Q1的柵極受控電壓為鋸形波,當(dāng)其占空比越大時(shí),Q1導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng),變壓器所儲(chǔ)存的能量也就越多;當(dāng)Q1截止時(shí),變壓器通過(guò)D1、D2、R5、R4、C3釋放能量,同時(shí)也達(dá)到了磁場(chǎng)復(fù)位的目的,為變壓器的下一次存儲(chǔ)、傳遞能量做好了準(zhǔn)備。IC根據(jù)輸出電壓和電流時(shí)刻調(diào)整著⑥腳鋸形波占空比的大小,從而穩(wěn)定了整機(jī)的輸出電流和電壓。

9、C4和R6為尖峰電壓吸收回路。,11,4、推挽式功率變換電路:,Q1和Q2將輪流導(dǎo)通。,12,5、有驅(qū)動(dòng)變壓器的功率變換電路:,T2為驅(qū)動(dòng)變壓器,T1為開(kāi)關(guān)變壓器,TR1為電流環(huán)。,13,四.輸出整流濾波電路,1. 正激式整流電路:,T1為開(kāi)關(guān)變壓器,其初極和次極的相位同相。D1為整流二極管,D2為續(xù)流二極管,R1、C1、R2、C2為削尖峰電路。L1為續(xù)流電感,C4、L2、C5組成π型濾波器。,14,2.反激式整流電路:,T1為開(kāi)關(guān)變壓

10、器,其初極和次極的相位相反。D1為整流二極管,R1、C1為削尖峰電路。L1為續(xù)流電感,R2為假負(fù)載,C4、L2、C5組成π型濾波器。,15,3.同步整流電路:,同步整流電路有著損耗小、可提高整機(jī)效率等優(yōu)點(diǎn),工作原理:1)當(dāng)變壓器次級(jí)上端為正時(shí),電流經(jīng)C2、R5、R6、R7使Q2導(dǎo)通,電路構(gòu)成回路,Q2為整流管。Q1柵極由于處于反偏而截止。2)當(dāng)變壓器次級(jí)下端為正時(shí),電流經(jīng)C3、R4、R2使Q1導(dǎo)通,Q1為續(xù)流管。Q2柵極由于處于反偏而截

11、止。L2為續(xù)流電感,C6、L1、C7組成π型濾波器。R1、C1、R9、C4為削尖峰電路。,16,五.穩(wěn)壓環(huán)路原理:,1、反饋電路原理圖:,當(dāng)輸出U0升高,經(jīng)取樣電阻R7、R8、R10、VR1分壓后,U1③腳電壓升高,當(dāng)其超過(guò)U1②腳基準(zhǔn)電壓后U1①腳輸出高電平,使Q1導(dǎo)通,光耦OT1發(fā)光二極管發(fā)光,光電三極管導(dǎo)通,UC3842①腳電位相應(yīng)變低,從而改變U1⑥腳輸出占空比減小,U0降低。當(dāng)輸出U0降低時(shí),U1③腳電壓降低,當(dāng)其低過(guò)U1②

12、腳基準(zhǔn)電壓后U1①腳輸出低電平,Q1不導(dǎo)通,光耦OT1發(fā)光二極管不發(fā)光,光電三極管不導(dǎo)通,UC3842①腳電位升高,從而改變U1⑥腳輸出占空比增大,U0降低。周而復(fù)始,從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。調(diào)節(jié)VR1可改變輸出電壓值。反饋環(huán)路是影響開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)定性的重要電路。如反饋電阻電容錯(cuò)、漏、虛焊等,會(huì)產(chǎn)生自激振蕩,故障現(xiàn)象為:波形異常,空、滿載振蕩,輸出電壓不穩(wěn)定等。,2、工作原理:,17,六、短路保護(hù)電路,1、在輸出端短路的情況下,PWM控制

13、電路能夠把輸出電流限制在一個(gè)安全范圍內(nèi),它可以用多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)限流電路,當(dāng)功率限流在短路時(shí)不起作用時(shí),只有另增設(shè)一部分電路。2、短路保護(hù)電路通常有兩種,左圖是小功率短路保護(hù)電路,其原理簡(jiǎn)述如下: 工作原理: 當(dāng)輸出電路短路,輸出電壓消失,光耦OT1不導(dǎo)通,UC3842①腳電壓上升至5V左右,R1與R2的分壓超

14、過(guò)TL431基準(zhǔn),使之導(dǎo)通,UC3842⑦腳VCC電位被拉低,IC停止工作。UC3842停止工作后①腳電位消失,TL431不導(dǎo)通UC3842⑦腳電位上升,UC3842重新啟動(dòng),周而復(fù)始。當(dāng)短路現(xiàn)象消失后,電路可以自動(dòng)恢復(fù)成正常工作狀態(tài)。,18,3、下圖是中功率短路保護(hù)電路,其原理簡(jiǎn)述如下:當(dāng)輸出短路,UC3842①腳電 壓上升,U1 ③腳電位高于②腳時(shí),比較器翻轉(zhuǎn)①腳輸出高電位,給C1充電,當(dāng)C1兩端電壓超過(guò)⑤腳基準(zhǔn)電

15、壓時(shí)U1⑦腳輸出低電位,UC3842①腳低于1V,UCC3842停止工作,輸出電壓為0V,周而復(fù)始,當(dāng)短路消失后電路正常工作R2,C1是充放電時(shí)間常數(shù),阻值不對(duì)時(shí)短路保護(hù)不起作用。,19,4、 下圖是常見(jiàn)的限流、短路保護(hù)電路。其工作原理簡(jiǎn)述如下: 當(dāng)輸出電路短路或過(guò)流,變壓器原邊電流增大,R3兩端電壓降增大,③腳電壓升高,UC3842⑥腳輸出占空比逐漸增大,③腳電壓超過(guò)1V時(shí),UC3842關(guān)閉無(wú)輸出。

16、,20,5、下圖是用電流互感器取樣電流的保護(hù)電路,有著功耗小,但成本高和電路較為復(fù)雜,其工作原理簡(jiǎn)述如下:輸出電路短路或電流過(guò)大,TR1次級(jí)線圈感應(yīng)的電壓就越高,當(dāng)UC3842③腳超過(guò)1伏,UC3842停止工作,周而復(fù)始,當(dāng)短路或過(guò)載消失,電路自行恢復(fù)。,21,七、輸出端限流保護(hù),上圖是常見(jiàn)的輸出端限流保護(hù)電路,其工作原理簡(jiǎn)述如下:當(dāng)輸出電流過(guò)大時(shí),RS(錳銅絲)兩端電壓上升,U1③腳電壓高于②腳基準(zhǔn)電壓,U1①腳輸出高電壓,Q1導(dǎo)通

17、,光耦發(fā)生光電效應(yīng),UC3842①腳電壓降低,輸出電壓降低,從而達(dá)到輸出過(guò)載限流的目的。,22,輸出過(guò)壓保護(hù)電路的作用是:當(dāng)輸出電壓超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí),把輸出電壓限定在一安全值的范圍內(nèi)。當(dāng)開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部穩(wěn)壓環(huán)路出現(xiàn)故障或者由于用戶操作不當(dāng)引起輸出過(guò)壓現(xiàn)象時(shí),過(guò)壓保護(hù)電路進(jìn)行保護(hù)以防止損壞后級(jí)用電設(shè)備。應(yīng)用最為普遍的過(guò)壓保護(hù)電路有如下幾種:1、可控硅觸發(fā)保護(hù)電路:

18、 如上圖,當(dāng)Uo1輸出升高,穩(wěn)壓管(Z3)擊穿導(dǎo)通,可控硅(SCR1)的控制端得到觸發(fā)電壓,因此可控硅導(dǎo)通。Uo2電壓對(duì)地短路,過(guò)流保護(hù)電路或短路保護(hù)電路就會(huì)工作,停止整個(gè)電源電路的工作。當(dāng)輸出過(guò)壓現(xiàn)象排除,可控硅的控制端觸發(fā)電壓通過(guò)R對(duì)地泄放,可控硅恢復(fù)斷開(kāi)狀態(tài)。,八、輸出過(guò)壓保護(hù)電路的原理:,23,2、光電

19、耦合保護(hù)電路:如右圖,當(dāng)Uo有過(guò)壓現(xiàn)象時(shí),穩(wěn)壓管擊穿導(dǎo)通,經(jīng)光耦(OT2)R6到地產(chǎn)生電流流過(guò),光電耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光,從而使光電耦合器的光敏三極管導(dǎo)通。Q1基極得電導(dǎo)通,3842的③腳電降低,使IC關(guān)閉,停止整個(gè)電源的工作,Uo為零,周而復(fù)始.,24,3、輸出限壓保護(hù)電路:輸出限壓保護(hù)電路如下圖,當(dāng)輸出電壓升高,穩(wěn)壓管導(dǎo)通光耦導(dǎo)通,Q1基極有驅(qū)動(dòng)電壓而道通,UC3842③電壓升高,輸出降低,穩(wěn)壓管不導(dǎo)通,UC3842③電壓降低,輸

20、出電壓升高。周而復(fù)始,輸出電壓將穩(wěn)定在一范圍內(nèi)(取決于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值)。,25,4、輸出過(guò)壓鎖死電路:,圖A的工作原理是,當(dāng)輸出電壓Uo升高,穩(wěn)壓管導(dǎo)通,光耦導(dǎo)通,Q2基極得電導(dǎo)通,由于Q2的導(dǎo)通Q1基極電壓降低也導(dǎo)通,Vcc電壓經(jīng)R1、Q1、R2使Q2始終導(dǎo)通,UC3842③腳始終是高電平而停止工作。在圖B中,UO升高U1③腳電壓升高,①腳輸出高電平,由于D1、R1的存在,U1①腳始終輸出高電平Q1始終導(dǎo)通,UC3842①腳始終是低電

21、平而停止工作。,26,九、功率因數(shù)校正電路(PFC),1、原理示意圖:,2、工作原理:輸入電壓經(jīng)L1、L2、L3等組成的EMI濾波器,BRG1整流一路送PFC電感,另一路經(jīng)R1、R2分壓后送入PFC控制器作為輸入電壓的取樣,用以調(diào)整控制信號(hào)的占空比,即改變Q1的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間,穩(wěn)定PFC輸出電壓。L4是PFC電感,它在Q1導(dǎo)通時(shí)儲(chǔ)存能量,在Q1關(guān)斷時(shí)施放能量。D1是啟動(dòng)二極管。D2是PFC整流二極管,C6、C7濾波。PFC電壓一路送后級(jí)

22、電路,另一路經(jīng)R3、R4分壓后送入PFC控制器作為PFC輸出電壓的取樣,用以調(diào)整控制信號(hào)的占空比,穩(wěn)定PFC輸出電壓。,27,十、輸入過(guò)欠壓保護(hù),,1.原理圖:,2.工作原理:AC輸入和DC輸入的開(kāi)關(guān)電源的輸入過(guò)欠壓保護(hù)原理大致相同。保護(hù)電路的取樣電壓均來(lái)自輸入濾波后的電壓。 取樣電壓分為兩路,一路經(jīng)R1、R2、R3、R4分壓后輸入比較器3腳,如取樣電壓高于2腳基準(zhǔn)電壓,比較器1腳輸出高電平去控制主控制器使其關(guān)斷,電源無(wú)輸出。另一

23、路經(jīng)R7、R8、R9、R10分壓后輸入比較器6腳,如取樣電壓低于5腳基準(zhǔn)電壓,比較器7腳輸出高電平去控制主控制器使其關(guān)斷,電源無(wú)輸出。,28,十一、電池管理,1.電池管理原理圖:,虛線框A內(nèi)的零件組成電池啟動(dòng)和關(guān)斷電路;虛線框B為電池充電線性穩(wěn)壓電路;虛線框C為電子開(kāi)關(guān)電路;虛線框D為電池充電電流限制電路。,29,2.電池啟動(dòng)原理:輸入電壓由INPUT和AGND端輸入,分為三路。第一路經(jīng)D7直接送后級(jí)和電池啟動(dòng)、關(guān)斷電路。R28、R2

24、7、R26分壓后的電壓使U3導(dǎo)通(此電壓在設(shè)計(jì)時(shí)已計(jì)算好了,正常工作時(shí)高于2.5V),光藕OT1導(dǎo)通。R25為U3提供工作電壓,R23、R24為光藕的限流及保護(hù)電阻。光藕導(dǎo)通后電源經(jīng)R22、OT1、D9給Q4提供基極偏置電壓,Q4導(dǎo)通,R21為Q4的下偏置電阻。繼電器RLY1-A的線圈中有電流流過(guò),繼電器觸點(diǎn)RLY1-B吸合,將電池BAT接入電路中。D4為阻止在Q4關(guān)斷時(shí)繼電器線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)影響后級(jí)電路,D5為防止在Q4關(guān)斷時(shí)繼電器

25、線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)損壞Q4,將繼電器線圈產(chǎn)生的能量釋放。3.電池充電穩(wěn)壓原理:在通電的初期,由于Q3沒(méi)有偏置而不導(dǎo)通,D3的正端無(wú)電壓。電源經(jīng)R1降壓Z1穩(wěn)壓后給U1和U2提供工作電壓。R2、U1組成基準(zhǔn)電壓,R13、R4、R5、R6、VR1組成電池電壓檢測(cè)電路,當(dāng)U2②腳檢測(cè)電壓低于③腳電壓時(shí),其①腳輸出高電平,經(jīng)R14給Q2提供偏置電壓,Q2導(dǎo)通、Q3也跟著導(dǎo)通,電源經(jīng)Q3、D3、繼電器觸點(diǎn)RLY1-B、F1給電池BAT充電。當(dāng)

26、U2②腳檢測(cè)電壓高于③腳電壓時(shí),其①腳輸出低電平,Q2失去偏置電壓而截止,Q3截止,D3的正端無(wú)電壓,其負(fù)極電壓下降,U2②腳檢測(cè)電壓也跟著下降,當(dāng)U2②腳檢測(cè)電壓低于③腳電壓時(shí),其①腳輸出高電平,Q2、Q3導(dǎo)通繼續(xù)充電,如此周而復(fù)始,使D3的負(fù)端電壓維持在某一設(shè)定值。調(diào)節(jié)VR1可以改變充電電壓值。4.電池充電限流原理:在充電的過(guò)程中,電流經(jīng)Q3、RLY1-B、F1、BAT、R20回到地(AGND)。在電池充電的初期,因電池電壓比較

27、低,流經(jīng)Q3、RLY1-B、F1、BAT、R20的電流就會(huì)增大,那么在R20上產(chǎn)生的壓降就會(huì)增大(R20為電流取樣電阻)。電阻R20的上端S點(diǎn)經(jīng)R11連接到U2B的同相輸入端⑤腳,U2B的反相輸入端⑥腳有一固定參考電壓,當(dāng)R20上的壓降超過(guò)參考電壓時(shí),U2⑦腳輸出高電平,經(jīng)D2、R15給Q1提供偏置電壓,Q1因此導(dǎo)通。Q1導(dǎo)通后Q2因失去基極電壓而截止,將使線性穩(wěn)壓器的輸出關(guān)斷,Q3、RLY1-B、F1、BAT、R20回路中就沒(méi)有電流流

28、過(guò),R20上的壓降消失,U2⑦腳輸出低電平,Q1截止,Q2、Q3導(dǎo)通繼續(xù)充電,如此周而復(fù)始,就將充電電流限制在某一設(shè)定值范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)R10、R11可改變限流點(diǎn)。,30,5. 電池欠壓關(guān)斷原理:當(dāng)輸入電壓沒(méi)有時(shí),電池電壓經(jīng)D6給后級(jí)和電池啟動(dòng)、關(guān)斷電路供電。當(dāng)電池電壓下降,U3①腳電壓也跟著下降,在電池電壓下降至設(shè)計(jì)關(guān)斷點(diǎn)時(shí)(也就是U3①腳電壓低于2.5V時(shí)),U3不導(dǎo)通,OT1不發(fā)生光電藕合,Q4無(wú)偏置而截止,繼電器RLY1-A的線圈中

29、沒(méi)有電流流過(guò),繼電器觸點(diǎn)RLY1-B斷開(kāi),將電池BAT從電路中斷開(kāi),防止電池過(guò)放電而損壞。改變R26、R27的阻值,可以改變電池欠壓關(guān)斷時(shí)的電壓值。,31,十二、智能風(fēng)扇散熱:,,,1. 在開(kāi)關(guān)電源中,對(duì)電源進(jìn)行散熱的方式有很多種,智能散熱就是其中之一。它是隨電源工作時(shí)的溫度高低,來(lái)調(diào)節(jié)散熱風(fēng)扇的工作電壓而改變風(fēng)力大小,達(dá)到最佳散熱效果。有著節(jié)能的目的。其原理圖如下:,32,,,2.工作原理:輸入電壓由INPUT端(12~13V)輸入

30、,R6為U2提供工作電壓,R7、R8阻值相同,分壓后為T(mén)L431提供觸發(fā)電壓,使A點(diǎn)的基準(zhǔn)電壓在+5V;RT1為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,經(jīng)R1、R2分壓加在U1的反相輸入端⑥腳。R5為輸出電壓取樣電阻,與R4分壓后加在U1的同相輸入端⑤腳;Q1為電子開(kāi)關(guān)管;風(fēng)扇電壓由FANOUT端輸出。 在剛通電的時(shí)候,由于Q1還沒(méi)導(dǎo)通,C點(diǎn)無(wú)電壓,U1的⑥腳電壓高于⑤腳,因此U1⑦腳輸出低電平,Z1擊穿導(dǎo)通,Q1導(dǎo)通,C點(diǎn)有電壓輸出;應(yīng)Q1的發(fā)射極接

31、輸入電壓端,因此C點(diǎn)電壓約等于輸入電壓,經(jīng)R5與R4分壓后加在U1的同相輸入端⑤腳,使⑤腳電壓高于⑥腳電壓,U1⑦腳輸出高電平,Z1不導(dǎo)通,Q1不導(dǎo)通,C點(diǎn)無(wú)電壓輸出;使⑤腳電壓又低于⑥腳電壓,U1⑦腳又輸出低電平,如此反復(fù)最終使C電壓穩(wěn)定在某一值(因⑥腳電壓不變);也就是說(shuō)C點(diǎn)的電壓是隨B點(diǎn)的電壓變化而變化的。開(kāi)關(guān)電源工作的初期(或輕載工作),機(jī)內(nèi)溫度低,熱敏電阻RT1的內(nèi)阻很大,B點(diǎn)的電壓相對(duì)較低,因此C點(diǎn)的輸出電壓也低,風(fēng)扇因工

32、作電壓低而轉(zhuǎn)速慢、風(fēng)力小。當(dāng)開(kāi)關(guān)電源機(jī)內(nèi)溫度逐漸升高(滿載工作),熱敏電阻RT1的內(nèi)阻逐漸減小,B點(diǎn)的電壓也升高,因此C點(diǎn)的輸出電壓也跟著升高,風(fēng)扇因工作電壓升高而轉(zhuǎn)速加快、風(fēng)力加大。當(dāng)機(jī)內(nèi)溫度下降后,熱敏電阻內(nèi)阻逐漸增大,B點(diǎn)電壓下降,C點(diǎn)的輸出電壓也降低,風(fēng)扇因工作電壓低而轉(zhuǎn)速變慢、風(fēng)力小。當(dāng)B點(diǎn)電壓(溫度)升高到一定程度時(shí),U1③腳電壓高于②腳基準(zhǔn)電壓,U1①腳輸出高電平,經(jīng)D2輸出到過(guò)溫保護(hù)電路,實(shí)現(xiàn)過(guò)溫保護(hù)功能。D1、R13為

33、遲滯網(wǎng)絡(luò),當(dāng)電源在過(guò)溫保護(hù)點(diǎn)保護(hù)后,即使溫度已經(jīng)下降到比保護(hù)點(diǎn)低,U1①腳仍會(huì)輸出高電平,只有當(dāng)溫度下降到某一要求值時(shí)U1①腳才會(huì)輸出低電平,避免電源平凡保護(hù)-開(kāi)啟-保護(hù)。,33,1. 在通訊設(shè)備或其它用電設(shè)備中,為了使系統(tǒng)不間斷的工作,對(duì)供電系統(tǒng)的要求就很高。除了要求電源本身的性能要穩(wěn)定外,另一種方法就是采用1+1備分的方式,就是一臺(tái)設(shè)備用兩臺(tái)電源并聯(lián)供電,當(dāng)其中的一臺(tái)損壞,另外一臺(tái)可繼續(xù)給系統(tǒng)供電。在正常工作時(shí),每臺(tái)電源提供的能量

34、相等,也就是它們輸出的電壓、電流基本一致。為了使每臺(tái)電源輸出的電壓、電流基本一致,就要用到均流技術(shù)。原理如下圖所示:,十三、均流技術(shù),34,均流電路原理圖,35,2.工作原理:U1A、R1~R7、C1~C5、VR1組成電流取樣電壓放大器;U1B、D1組成電壓跟隨器;R10為均流電壓輸出電阻;R11~R14、U2A、C6~C10組成平衡電壓比較器;R15~R17、Q1為電子開(kāi)關(guān);R30~R33、C17、C18、U2B組成過(guò)流保護(hù)電路;R

35、19~28、D2、D3、D4、C12~C14、Q2是電源的輸出電壓穩(wěn)壓環(huán)路,其中D2、D3、R19~R21為輸出電壓取樣電路。D6為輸出隔離二極管。電源在工作時(shí),由電流環(huán)或錳銅絲檢測(cè)的電流取樣電壓由+IS、-IS加入U(xiǎn)1A組成的電壓放大器進(jìn)行放大,經(jīng)R5、R6、R7、VR1分壓后分兩路輸出,一路送入U(xiǎn)1B電壓跟隨器,D1起隔離作用,防止均流母線上的電壓變化對(duì)前級(jí)電路產(chǎn)生影響,另一路送過(guò)流保護(hù)電路。經(jīng)過(guò)電壓跟隨器后的電流取樣電壓又分為

36、兩路,一路經(jīng)R10輸出作為均流信號(hào)電壓JL+,另一路經(jīng)R11送入U(xiǎn)2A組成的平衡電壓比較器與U2②腳的參考電壓進(jìn)行比較,當(dāng)U2③腳電壓高于②腳電壓,其①輸出高電平,Q1基極得電導(dǎo)通,將R17、R18并入輸出電壓取樣電路,使輸出電壓升高,輸出電壓升高后輸出電流就會(huì)減小,檢測(cè)的電流取樣電壓也就降低,均流信號(hào)電壓JL+降低,U2③腳電壓低于②腳電壓,其①輸出低電平,Q1截止,R17、R18從輸出電壓取樣電路中退出,輸出電壓降低。如此循環(huán),最終

37、使輸出電壓、電流保持穩(wěn)定。,36,如下圖,當(dāng)兩臺(tái)電源并機(jī)工作時(shí),其輸出端是并接在一起的,均流信號(hào)線也連接在一起?,F(xiàn)在假設(shè)電源A的輸出電流Io1大于電源B的輸出電流Io2,在兩臺(tái)電源內(nèi)部的電流取樣電壓就會(huì)A高于B,也就是JL1+高于JL2+,而JL1+和JL2+是接在同一條線上(均流母線),因此JL2+升高,通過(guò)電源B內(nèi)部均流電路的控制迫使其輸出電壓升高,Io2增大,Io1減小(負(fù)載電流不變);Io2高于Io1時(shí),其控制過(guò)程剛好相反,如此

38、循環(huán),最終使兩臺(tái)電源的輸出電壓、電流保持一致。 Q3、C19、R34~R36組成的電路的作用是,在電源啟動(dòng)初期輸出電壓低或輸出欠壓時(shí)Q3導(dǎo)通,使U2A③腳處于低電位,U2A①腳輸出低電平,Q1截止,也就是使均流電路不起作用。 VR1可調(diào)節(jié)均流信號(hào)的電壓值,也可調(diào)節(jié)輸出限流點(diǎn)。,37,十四、開(kāi)關(guān)電源的測(cè)試技巧,1. 功率變換電路:在功率變換電路的測(cè)試中,主要對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè),就可知道電路是否工作正常,測(cè)試點(diǎn)如下

39、圖所示:Ui:指柵極(GS)驅(qū)動(dòng)電壓,GS電壓一般限制在18V以下;Ud:指MOS管關(guān)斷時(shí)源極的最高電壓,Ud應(yīng)小于MOS管DS極間的最高耐壓值;Us:指電路正常工作時(shí),開(kāi)關(guān)變壓器初極線圈中的電流在R5上產(chǎn)生的電流取樣電壓,當(dāng)R5上的電壓達(dá)到1V時(shí),UC3842停止工作。,38,2.輸出過(guò)壓保護(hù):輸出過(guò)壓保護(hù)電路的測(cè)試方法主要兩種,一是內(nèi)調(diào)法,另一種是外加直流電壓調(diào)節(jié)法。,當(dāng)電源無(wú)輸出隔離二極管時(shí),可采用內(nèi)調(diào)法和外加直流電壓調(diào)節(jié)法

40、使輸出電壓升高,來(lái)測(cè)試輸出過(guò)壓保護(hù)電路;當(dāng)電源有輸出隔離二極管時(shí),只可采用內(nèi)調(diào)法使輸出電壓升高,來(lái)測(cè)試輸出過(guò)壓保護(hù)電路,因穩(wěn)壓環(huán)路的取樣點(diǎn)不在輸出端口;,39,3.輸出限流保護(hù):因各種開(kāi)關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)不同,在測(cè)試輸出限流保護(hù)時(shí)的方法也不同。,在測(cè)試圖A的各路輸出限流點(diǎn)時(shí),OUT1、OUT2、OUT3三路應(yīng)全部帶滿載,然后再測(cè)試每一路的輸出限流點(diǎn),如果單獨(dú)測(cè)試一路,另外兩路帶小載或空載,因AC/DC轉(zhuǎn)換電路達(dá)不到過(guò)載保護(hù)點(diǎn)而使單路的輸出

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