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开关电源按激励方式来分可分哪两种?工作原理怎样?

 0百味书屋0 2025-05-24

开关电源,开关管工作在开关状态,必须有激励脉冲电压。

那么它的激励脉冲电压是怎样产生的?

有几种呢?

根据激励脉冲的产生方式一般分为二种:

一、自激式开关电源

特点:

①开关管及高频变压器参与振荡过程,开关管既是开关管又是振荡管

②无专门的振荡器

③利用正反馈环路完成自激振动

现以电脑ATX电源的副电源为例分析之:

如图示

开关电源按激励方式来分可分哪两种?工作原理怎样?

台式电脑ATX电源的辅助电源大都为自激式开关电源。

Q2为开关管也为振荡管,T3为开关变压器,N2为正反馈绕组。

工作特点:

①供电

由220v交流输入、整流、滤波产生+300v电压,通过变压器绕组N1送到开关管(振荡管)集电极。

②启动电路

+300V通过启动电阻R10、R10A、R10B、R15送到开关管基极,给Q2提供启动电流。

③Q2集电极得+300v供电,基极得到启动电流开始导通,变压器N1绕组产生电流,形成上“+”下“-”的感应电压。

④通过电磁感应原理,正反馈绕组N2也产生上“+”下“-”的感应电势。

该电势通过R12、D6、C送到开关管(兼振荡管)基极,使Q2基极电压上升,Q2加速导通并迅速饱和。

⑤Q2饱和导通后,N1上电流不再变化,N1、N2感应电势瞬间消失。

开关电源按激励方式来分可分哪两种?工作原理怎样?

⑥N2上感应电势瞬间消失,电流也消失,由于电流不能突变,在N2上又产生上“-”下“+”反向感应电动势。

⑦N2上的反向电势通过C8放电,使开关管Q2基极电压迅速下降并截止。

⑧Q2截止,使N1电流迅速消失,由于电流不能突变,在N1上也产生上“-”下“+”的感应电势并储能。

⑨此时在次级绕组N3、N4上产生“+”下“-”的感应电势,通过二极管D10、D11整流、电容滤波形成+5VSB主板待机电压及+15V电源启动电压。

⑩当N1上储存的能量通过N3、N4释放完毕,N1、N3、N4感应电势消失,又进入下一振荡过程。

二、它激式开关电源

特点:

①开关管及高频变压器不参与振荡过程

②须有专门的振荡器产生开关激励脉冲,驱动开关管工作

③开关管栅极无正反馈回路,但有灌流驱动电路,保证开关管快速导通和截止。

在它激式开关电源中,振荡器可以是分立元件构成,也可以是集成芯片。

现以一台液晶电视开关电源为例做浅显分析。

如图示

开关电源按激励方式来分可分哪两种?工作原理怎样?

在该电路中,Q801为开关管,TDA16846为电源管理芯片,产生振荡激励脉冲信号。

T802为高频变压器。

工作原理简述如下:

①+300v形成

220V交流电经EMl电路抗干扰、滤波,再经整流桥BD整流,电容C809、C808滤波形成稳定的+300V。

②电源芯片起振

+300v通过启动电阻R805给芯片11脚供电。

由于R805阻值很大,电流微弱,不足以启动芯片工作,因此先给C814充电,当C814上电压上升、电流增大到芯片工作阈值时,芯片启动工作。

②芯片工作后,内部振荡器起振,由13脚输出PWM激励脉冲信号,通过灌流驱动电路元件R808、D807、R808A、R808B驱动开关管Q801工作在导通、截止状态。

开关电源按激励方式来分可分哪两种?工作原理怎样?

③二次供电及次级输出

由于Q801导通与截止,使流过高频变压器+300v直流电压变为脉动直流电,通过电磁感应,在辅助绕组L2上产生电动势,通过D806整流、c816滤波形成二次直流电压,给芯片14脚供电,代表启动电路供电,维持芯片工作。

同时次级绕组也产生感应电势,通过整流管整流、电容滤波,输出主板、背光板等所需电压。

该示例只为了解自激、它激式开关电源的结构组成及其工作原理,意在抛砖引玉,在闸述中如有不足,望友友们指正为谢。[作揖]

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