自激式開(kāi)關(guān)電源典型電路
自激式開(kāi)關(guān)電源是一種常見(jiàn)的電源類(lèi)型,其工作原理基于自激振蕩的原理。在自激式開(kāi)關(guān)電源中,晶體管作為開(kāi)關(guān)管,通過(guò)自激振蕩電路產(chǎn)生高頻的開(kāi)關(guān)脈沖,從而驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管工作,實(shí)現(xiàn)電源的高效轉(zhuǎn)換。
自激式開(kāi)關(guān)電源的原理基于自激振蕩的原理。當(dāng)接入電源后,開(kāi)關(guān)管VT1通過(guò)R1開(kāi)始導(dǎo)通,其集電極電流Ic在L1中線性增長(zhǎng),在L2中感應(yīng)出使VT1基極為正、發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓,使VT1很快飽和。與此同時(shí),感應(yīng)電壓給C1充電,隨著C1充電電壓的增高,VT1基極電位逐漸變低,致使VT1退出飽和區(qū),Ic開(kāi)始減小,在L2中感應(yīng)出使VT1基極為負(fù)、發(fā)射極為正的電壓,使VT1迅速截止,這時(shí)二極管VD1導(dǎo)通,高頻變壓器T初級(jí)繞組中的儲(chǔ)能釋放給負(fù)載。在VT1截止時(shí),L2中沒(méi)有感應(yīng)電壓,直流供電輸人電壓又經(jīng)R1給C1反向充電,逐漸提高VT1基極電位,使其重新導(dǎo)通,再次翻轉(zhuǎn)達(dá)到飽和狀態(tài)。這個(gè)過(guò)程重復(fù)振蕩下去,就像單端反激式開(kāi)關(guān)電源那樣,由變壓器T的次級(jí)繞組向負(fù)載輸出所需要的電壓。
自激式開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)關(guān)管起著開(kāi)關(guān)及振蕩的雙重作用,也省去了控制電路。其工作過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是產(chǎn)生高頻脈沖,在將能量轉(zhuǎn)化為高頻脈沖時(shí),開(kāi)關(guān)管工作在飽和導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài),提高了能量利用效率;將能量轉(zhuǎn)化為高頻脈沖后,可以減小高頻濾波電容容量,有利于縮小電源體積,減少電源重量。
下面介紹一種典型的自激式開(kāi)關(guān)電源電路。
一、電路組成
典型的自激式開(kāi)關(guān)電源電路包括輸入電路、整流濾波電路、開(kāi)關(guān)管、開(kāi)關(guān)變壓器、輸出整流濾波電路和控制電路等部分。
輸入電路:通常包括電源濾波器,用于濾除電源中的噪聲和干擾。
整流濾波電路:將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源,并去除其中的紋波。
開(kāi)關(guān)管:通常采用晶體管,作為開(kāi)關(guān)元件,控制電源的通斷。
開(kāi)關(guān)變壓器:用于實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換和變壓,以滿(mǎn)足輸出電壓的要求。
輸出整流濾波電路:將變壓器輸出的交流電壓整流成直流電壓,并去除其中的紋波。
控制電路:用于控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止時(shí)間,從而調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。
二、工作原理
在自激式開(kāi)關(guān)電源中,當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí),電流增長(zhǎng),電感線圈產(chǎn)生左正右負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止時(shí),電流減小,電感線圈產(chǎn)生左負(fù)右正的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過(guò)反饋回路作用到開(kāi)關(guān)管的基極上,使得開(kāi)關(guān)管在導(dǎo)通和截止之間快速切換,從而產(chǎn)生高頻振蕩。
控制電路的作用是控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止時(shí)間,從而調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)的占空比,可以改變輸出電壓的大小。
三、典型應(yīng)用
自激式開(kāi)關(guān)電源具有高效率、小體積、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),因此在許多電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。例如,在液晶電視中,自激式開(kāi)關(guān)電源被廣泛應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)背光燈管和液晶顯示面板;在計(jì)算機(jī)和辦公設(shè)備中,自激式開(kāi)關(guān)電源被用于提供穩(wěn)定的直流電壓給各個(gè)模塊;在通信設(shè)備中,自激式開(kāi)關(guān)電源用于為各種模塊和芯片提供可靠的電源供應(yīng)。
總之,自激式開(kāi)關(guān)電源是一種常見(jiàn)的電源類(lèi)型,具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)具體需求和情況選擇合適的電源方案,并采取相應(yīng)的措施來(lái)優(yōu)化和改進(jìn)電源的性能和可靠性。