北京治疗白癜风的好医院 https://jbk.39.net/yiyuanzaixian/bjzkbdfyy/
.开关电源的电路构成

开关电源的核心电路包含输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波环节、功率转换电路、PWM控制器，以及输出整流滤波环节。此外，还有一系列辅助电路，如输入过欠压保护、输出过欠压保护、输出过流保护和输出短路保护等，以确保电源的稳定性和安全性。其电路组成方框图如下：

2.输入电路的原理与常见类型

输入电路是开关电源中不可或缺的一部分，其作用在于为后续电路提供稳定的电源输入。在开关电源中，输入电路的原理主要涉及电磁干扰滤波、整流以及滤波等环节，旨在确保电源输入的纯净与稳定。同时，为了满足不同的应用需求，存在着多种常见的输入电路类型，如单相整流电路、三相整流电路等。、AC输入整流滤波电路的工作原理：AC输入整流滤波电路是开关电源中输入电路的一种重要类型。其工作原理主要包括整流和滤波两个环节。首先，通过整流器将交流电（AC）转换为直流电（DC），这一步骤对于确保电源输入的纯净与稳定至关重要。随后，滤波环节进一步消除直流电中的杂波和干扰，以提供更加平滑、稳定的电源输入。这种电路类型广泛应用于各种开关电源中，以满足不同的电力需求。①、防雷电路：在遭受雷击时，电网中产生的高压可能会导入电源。为了保护电源，电路中设置了MOV、MOV2、MOV3，以及F、F2、F3和FDG等元件。当压敏电阻两端的电压超过其工作范围时，其阻值会显著降低，从而将高压能量消耗在电阻上。此外，若电流过大，F、F2、F3等保护元件会烧毁，以确保后级电路的安全。

②、输入滤波电路：由C、L、C2、C3组成的双π型滤波网络，主要用于抑制输入电源中的电磁噪声和杂波信号。这样不仅可以防止电源受到干扰，还能有效降低电源本身产生的高频杂波对电网的影响。在电源启动瞬间，C5需要充电，此时瞬时电流可能很大。为了防止浪涌电流的产生，加入了RT热敏电阻。由于瞬间能量全部消耗在RT上，随着温度升高，RT的阻值会逐渐减小（RT是负温系数元件），从而确保后级电路能够正常工作。

③、整流滤波电路：交流电压经过BRG整流后，再经过C5滤波，即可得到较为纯净的直流电压。需要注意的是，若C5的容量减小，输出的交流纹波将会增大。

接下来，我们将探讨DC输入滤波电路的原理。①、输入滤波电路：C、L、C2构成的双π型滤波网络，其核心作用是抑制输入电源中的电磁噪声和杂波信号。这一设计不仅有助于保护电源免受干扰，还能有效降低电源自身产生的高频杂波对电网的影响。此外，C3、C4作为安规电容，L2、L3作为差模电感，共同构成了电路中的关键元件。

②、抗浪涌电路：由R、R2、R3、Z、C6、Q、Z2、R4、R5、Q2、RT、C7等元件精心组成，旨在应对电源启动时的浪涌电流。在启动瞬间，由于C6的存在，Q2初始时不导通，电流主要通过RT形成回路。随着C6上的电压逐渐升至Z的稳压值，Q2开始导通。若发生C8漏电或后级电路短路，启动时的浪涌电流将导致RT上的压降增大，进而触发Q导通，使Q2失去栅极电压而不导通。此时，RT会在极短时间内烧毁，从而确保后级电路的安全。

3、功率变换电路

（此处可根据需要添加具体内容或进行段落结构的调整）、MOS管的工作原理：

MOS管，即MOSFET，是目前应用最为广泛的绝缘栅场效应管。它依托半导体表面的电声效应进行工作，因此也被称为表面场效应器件。其独特之处在于栅极的不导电状态，这使得输入电阻得以显著提升，最高可达05欧姆。通过调节栅源电压的幅度，MOS管能够精细地控制半导体表面感生电荷的数量，进而实现对漏极电流的精准调控。2、常见的原理图符号：在电路图中，MOS管通常以特定的符号来表示。这些符号有助于工程师们快速理解和分析电路的构成和工作原理。虽然不同的电路图可能采用不同的符号表示法，但大多数情况下，MOS管都会被描绘成一个带有三个电极的三角形或菱形符号。其中，栅极通常以一个斜线或三角形表示，源极和漏极则分别以两个平行的线段表示。通过这些符号，工程师们能够清晰地看到MOS管在电路中的连接方式和工作状态。3、工作原理详解：

R4、C3、R5、R6、C4、D和D2共同构成缓冲器，它与开关MOS管并联，旨在降低开关管的电压应力，减少电磁干扰，并防止二次击穿现象。当开关管Q关闭时，变压器的原边线圈会产生尖峰电压和电流，而这一组合元件能够有效地吸收这些尖峰。此外，从R3测得的电流峰值信号会参与当前工作周期的占空比控制，从而实现对电流的限制。一旦R5上的电压达到V，UC将停止工作，进而立即关闭开关管Q。

另一方面，R与Q中的结电容CGS、CGD共同构成RC网络，其中电容的充放电对开关管的开关速度产生直接影响。若R阻值过小，可能引发振荡并增加电磁干扰；而阻值过大则可能降低开关速度。Z的作用是将MOS管的GS电压限制在8V以下，从而起到保护作用。

此外，Q的栅极受控电压为锯形波。锯形波的占空比越大，Q的导通时间就越长，变压器所储存的能量也就越多。当Q截止时，变压器通过D、D2、R5、R4和C3释放能量，同时实现磁场复位，为下一次能量存储和传递做好准备。IC则根据输出电压和电流实时调整⑥脚锯形波占空比，从而确保整机输出电流和电压的稳定。而C4和R6则组成尖峰电压吸收回路，进一步保护电路免受电压尖峰的影响。4、推挽式功率变换电路详解：

推挽式功率变换电路是一种重要的电路配置，广泛应用于各种电子设备中。它通过两个交替工作的功率开关管，将直流电源的能量高效地转换为交流输出，从而实现对负载的供电。这种电路具有高效率、高可靠性等特点，是现代电子设备中不可或缺的一部分。Q和Q2会交替导通。

5、带有驱动变压器的功率变换电路：T2作为驱动变压器，与开关变压器T以及电流环TR共同构成了功率变换电路。

4.输出整流滤波电路

在这部分电路中，经过功率变换后的电流会经过整流和滤波处理，以确保输出的电压和电流稳定可靠。整流滤波电路对于保证整个系统的稳定运行至关重要。、正激式整流电路

正激式整流电路是整流滤波电路中的一种重要类型。它通过特定的电路设计，将功率变换后的电流进行高效的整流处理，从而确保输出的电压和电流具有稳定性。这种电路在保证系统稳定运行方面发挥着关键作用。T作为开关变压器，其初极与次极的相位保持一致。整流二极管D负责将电流进行整流处理，而续流二极管D2则确保电流的连续性。R、C、R2、C2构成削尖峰电路，用于进一步优化电流波形。L作为续流电感，与C4、L2、C5共同组成π型滤波器，进一步提升电路的滤波效果。2、反激式整流电路详解：

在这部分，我们将深入探讨反激式整流电路的工作原理与组成。反激式整流电路是一种重要的电路类型，其特点在于通过特定的设计，能够有效地将交流电转换为直流电，满足不同电子设备的需求。接下来，我们将一起了解反激式整流电路的各个组成部分及其作用。T作为开关变压器，其初极与次极的电压相位相互对立。D整流二极管负责将交流电转换为直流电。而R与C则构成削尖峰电路，用于抑制电压峰值。L续流电感则确保电流的平稳流动，而R2假负载则模拟实际负载条件。此外，C4、L2、C5共同组成了一个π型滤波器，进一步优化电路的性能。3、同步整流技术：

在开关电源中，同步整流技术是一项关键技术。它通过在整流过程中同步控制开关的通断，有效地降低了整流损耗，提高了电源的转换效率。同时，它还能减小电源的体积和重量，为电源的小型化、轻量化做出了重要贡献。

工作原理详解：在开关电源中，同步整流技术的工作原理如下所述。当变压器次级上端为正时，电流会依次经过C2、R5、R6、R7，从而使得Q2整流管导通，构成电路回路。此时，Q栅极因反偏而处于截止状态。相反，当变压器次级下端为正时，电流则会经过C3、R4、R2，使Q续流管导通。而Q2栅极同样因反偏而截止。此外，L2作为续流电感，与C6、L、C7共同组成π型滤波器，用于滤除电路中的杂波。同时，R、C、R9、C4构成削尖峰电路，用于保护电路免受过电压和过电流的损害。

5.稳压环路的工作原理

在开关电源中，稳压环路起着至关重要的作用。其工作原理是，通过一系列的电路元件，包括误差放大器、取样电阻等，实时监测输出电压的变化，并与基准电压进行比较。当输出电压偏离设定值时，稳压环路会迅速作出反应，通过调整开关管的导通时间或占空比，从而控制输出电压的稳定。这种闭环控制方式，使得开关电源能够精确地输出所需的电压值，同时具备快速响应和稳定性高的特点。、反馈电路的工作原理在开关电源中，反馈电路扮演着关键角色。它通过一系列的电路元件，包括误差放大器和取样电阻等，实时监测输出电压的变化，并与基准电压进行精确比较。一旦输出电压偏离预设值，反馈电路会迅速启动，通过调整开关管的导通时间或占空比，来确保输出电压的稳定。这种闭环控制机制使得开关电源能够准确地输出所需电压，并展现出快速响应和高度稳定性。2、工作原理详解：当输出电压U0上升时，取样电阻R7、R8、R0、VR会对其进行分压，导致U③脚电压上升。一旦这个电压超过U②脚的基准电压，U①脚便会输出高电平，使Q导通。这时，光耦OT的发光二极管开始发光，光电三极管随之导通，进而使UC①脚电位降低。这一系列变化会反作用于U⑥脚，使其输出的占空比减小，从而降低U0。

相反，当输出电压U0下降时，U③脚电压也会相应降低。一旦这个电压低于U②脚的基准电压，U①脚便会输出低电平，导致Q不导通。这样，光耦OT的发光二极管不发光，光电三极管也不导通，UC①脚电位则升高。这一变化同样会反作用于U⑥脚，使其输出的占空比增大，进而提升U0。

这个闭环控制系统不断监测并调整输出电压，使其保持稳定。而VR则用于调节输出电压的值，以满足不同的需求。

值得注意的是，反馈环路是开关电源稳定性的关键。任何反馈电阻或电容的错误、漏接或虚焊都可能导致自激振荡，进而引发波形异常、空满载振荡以及输出电压不稳定等故障。

6、短路保护电路

在上述的闭环控制系统中，为了确保电源的安全性，还特别加入了短路保护电路。一旦发生短路，该电路会迅速作出反应，切断电源输出，从而保护相关设备免受损害。这一设计使得整个电源系统更加健壮可靠。、当输出端发生短路时，PWM控制电路会发挥作用，将输出电流限制在安全范围内。这可以通过多种方法实现限流电路的设计。若功率限流在短路情况下失效，则需额外增设相关电路来确保保护效果。

2、短路保护电路通常分为两种类型。以下展示的是小功率短路保护电路，其工作原理如下：当输出电路发生短路时，输出电压会消失，导致光耦OT无法导通。此时，UC的①脚电压会逐渐上升至约5V，而R与R2的分压也会超过TL43的基准电压，从而使其导通。这一导通状态会导致UC的⑦脚VCC电位被拉低，进而使IC停止工作。在UC停止工作后，其①脚电位会消失，TL43也随之不导通，使得UC的⑦脚电位上升，进而UC重新启动。这一过程会不断重复，直到短路现象消失，电路才能自动恢复至正常工作状态。3、以下展示的是中功率短路保护电路，其工作原理可简要概述为：当输出发生短路时，UC①脚电压会逐渐上升。一旦U③脚电位高于②脚，比较器便会发生翻转，使得①脚输出高电位，进而为C充电。随着C两端电压的升高，当其超过⑤脚所设定的基准电压时，U⑦脚会输出低电位，导致UC①脚电压降低至V以下，从而使得UCC停止工作，输出电压降为0V。这一过程会不断重复，直到短路状况消失，电路才能恢复正常工作。值得注意的是，R2和C共同决定了充放电的时间常数，若其阻值设置不当，则短路保护功能将无法发挥应有的作用。4、下图所示为常见的限流与短路保护电路，其工作原理可简要概述为：当输出电路发生短路或过流情况时，变压器原边的电流会相应增大，进而导致R3两端的电压降也增大。这一变化使得③脚电压随之升高。随着③脚电压的升高，UC的⑥脚输出占空比会逐渐增大，以应对过流或短路的情况。然而，一旦③脚电压超过V，UC便会关闭无输出，从而起到保护作用。5、接下来，我们探讨一种利用电流互感器取样的保护电路。这种电路虽然功耗较低，但成本相对较高且电路设计较为复杂。其工作原理可简要描述为：在输出电路发生短路或过流时，TR次级线圈会感应到更高的电压。一旦UC的③脚电压超过伏，UC便会停止工作，从而起到保护作用。而当短路或过载情况消失后，电路会自行恢复正常工作。

7、输出端限流保护

在保护电路中，输出端的限流保护是一项至关重要的功能。它能够确保在短路或过载情况下，电路能够及时响应并采取措施，以保护设备免受损坏。通过适当的设计和配置，输出端限流保护可以有效地确保电路的安全稳定运行。上图展示了一种常见的输出端限流保护电路，其工作原理如下：在电路中，当输出电流超出设定范围时，RS（通常由锰铜丝制成）两端的电压会逐渐升高。这一变化导致U芯片的③脚电压超越②脚的基准电压，进而使U的①脚输出高电压。这个高电压信号使得Q晶体管导通，从而触发光耦器件的光电效应。这一效应进一步导致UC芯片的①脚电压降低，进而使输出电压整体下降。这样的设计最终实现了对输出过载的有效限流保护。

8输出过压保护电路的原理

输出过压保护电路旨在确保输出电压不会超过安全阈值。在开关电源中，若内部稳压环路出现问题或用户操作不当导致输出电压过高，该保护电路会迅速启动，以保护后级用电设备免受损坏。常见的过压保护电路类型包括：、可控硅触发过压保护电路：这种电路利用可控硅的触发特性，在检测到输出电压超过设定阈值时，通过触发可控硅来迅速切断电源，从而实现对后级用电设备的保护。其优点是响应速度快，保护效果好，但需要注意可控硅的触发参数和电源电压的匹配问题。当输出电压Uo升高到一定程度，稳压管Z3会击穿并导通，从而在可控硅SCR的控制端产生触发电压，导致可控硅导通。这会使Uo2电压对地短路，进而触发过流保护电路或短路保护电路，使整个电源电路停止工作。一旦输出过压现象得到解决，可控硅的控制端触发电压会通过电阻R对地泄放，使得可控硅恢复断开状态。2、光电耦合保护电路：在电源电路中，光电耦合保护电路发挥着至关重要的作用。它通过光电耦合器将输入信号与输出信号进行隔离，从而确保电源电路的安全稳定运行。当输出电压超过设定阈值时，光电耦合保护电路会迅速启动，通过切断电源或触发保护机制来保护电路免受损害。这种保护方式不仅响应迅速，而且能有效防止过压、过流等异常情况对电源电路造成的影响。当输出电压Uo出现过压现象时，稳压管会击穿导通，进而形成一个电流回路，该回路经过光耦（OT2）和R6电阻流向地线。这个电流会导致光电耦合器的发光二极管发出光线，从而使得光敏三极管导通。当Q基极得到电流而导通时，的③脚电压会降低，进而导致IC关闭，使整个电源电路停止工作，输出电压Uo降为零。这一系列的过程会不断重复，以实现对电源电路的持续保护。3、输出限压保护电路的工作原理：当输出电压升高时，稳压管会击穿导通，导致光耦也被激活。这时，Q基极会获得驱动电压而导通，进而使得UC的③脚电压升高，导致输出电压降低。一旦输出电压降低到稳压管不再导通的程度，UC的③脚电压也会随之降低，输出电压则相应升高。这一系列的动作会不断重复，从而确保输出电压能够稳定在设定的范围内，该范围取决于稳压管的稳压值。4、输出过压锁死电路的工作原理：当输出电压超过设定值时，过压锁死电路会启动，确保输出电压不再继续升高。这一电路设计用于保护后续电路免受过压损害，从而确保系统的稳定性和安全性。图A的工作原理详解：随着输出电压Uo的逐渐升高，稳压管开始导通，进而触发光耦的导通。当Q2的基极得到足够的电压以导通时，由于Q2的导通，Q基极的电压会相应降低，导致Q也导通。这样，Vcc电压通过R、Q、R2的路径，使得Q2能够持续导通，从而确保UC的③脚始终保持高电平状态，进而停止其工作。

图B的工作原理则有所不同：

在UO升高的情况下，U的③脚电压也会相应升高，导致①脚输出高电平。由于D和R的作用，U的①脚始终维持高电平状态，使得Q能够持续导通。这样，UC的①脚始终保持低电平状态，从而停止其工作。

在两个图中，都涉及到了正反馈的概念。正反馈是指系统输出信号的变化会反过来加强系统本身的输入信号，从而进一步影响系统的输出。这种反馈机制在某些情况下可能有助于系统的快速响应和稳定，但在过压保护等场合下，它也可能导致系统无法及时做出反应或陷入不稳定状态。因此，在实际应用中，需要仔细设计和调整系统的反馈机制，以确保其能够有效地发挥保护作用。9.功率因数校正电路（PFC）功率因数校正电路是一种用于改善电源性能的电路，其核心目标是提高交流电源的功率因数。通过优化电流波形，使得电流与电压之间的相位差减小，从而提高电源的效率和使用寿命。这种电路在电子设备中广泛应用，对于节能减排和绿色环保具有重要意义。、功率因数校正电路的原理示意图：

功率因数校正电路通过优化电流波形，减小电流与电压之间的相位差，进而提升交流电源的功率因数。其原理示意图清晰地展示了这一过程的关键环节和相互作用。这种电路不仅在电子设备中发挥着至关重要的作用，而且对于节能减排和绿色环保也具有重要意义。2、工作原理详解：

输入电压首先会经过由L、L2、L3等元件组成的EMI滤波器进行初步处理。随后，BRG整流器将一路电压送至PFC电感，另一路则经过R、R2分压后，作为输入电压的取样信号送入PFC控制器。这个取样信号用于调整控制信号的占空比，从而控制Q的导通与关断时间，进而确保PFC输出电压的稳定性。L4作为PFC电感，在Q导通时储存电能，在Q关断时释放电能，实现能量的高效转换。D为启动二极管，负责电路的启动过程。D2是PFC整流二极管，配合C6、C7进行滤波。最后，PFC电压不仅直接供给后级电路，还会经过R3、R4分压后，再次作为PFC输出电压的取样信号反馈至控制器，形成一个闭环控制系统，进一步保障输出电压的稳定。0、输入过欠压保护功能解析：当输入电压高于或低于正常范围时，系统会启动过欠压保护功能。这一功能旨在确保电路的安全与稳定运行，通过及时响应电压变化，防止因过压或欠压而导致的潜在损害。、原理示意图：

在电路中，过欠压保护功能通过原理示意图所示的电路进行实现。当输入电压超出预设的正常范围时，保护功能会被触发，进而确保电路的安全与稳定。2、工作原理详解：对于AC输入和DC输入的开关电源，其过欠压保护的工作原理是相似的。在保护电路中，取样电压源自输入滤波后的电压，这一电压经过分压后，一路送至比较器的3脚，另一路则送至6脚。若3脚的取样电压高于2脚的基准电压，比较器在脚会输出高电平，从而触发主控制器关断电源，确保无输出。同样，若6脚的取样电压低于5脚的基准电压，比较器在7脚也会输出高电平，同样结果。通过这种方式，电源能够在输入电压超出预设范围时，迅速作出反应，保障电路的安全与稳定。

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lktp/8772.html