12V開關電源電路工作原理分析

開關電源是一種低功率開關電源，輸入220V AC電源，輸出12V DC，大輸出電流1.3A，主要用于小型設備的電源，例如建筑物監控設備。電路原理圖如圖1所示。其操縱核心器件是脈寬調制集成電路TL3843P（包含振蕩器，脈寬調制比較器，邏輯操縱器），具有過流，欠壓等愛護操縱功能，大工作頻率可以達到500MHz。起動電流僅需要ImA。每個引腳的功能如下：（1）該引腳是內部誤差放大器的輸出，通常在該引腳和（2）之間存在一個反饋網絡，用于確定誤差放大器的增益。 （2）該引腳是反饋電壓的輸入端子。作為內部誤差放大器的反相輸入端子，將其和同相輸入端子的基準電壓（+ 2.5V）進行比較，以產生誤差操縱電壓并操縱脈沖寬度。 （6）引腳過電流檢測輸入端子，當所連接人員的電壓高于1V時，禁止輸出驅動脈沖。 （4）腳是RT / RC定時電阻和電容的公共端，用于產生鋸齒狀的振蕩波。 （5）腳是接地端子。 （6）腳是脈沖寬度可調的脈沖輸出端子。 （7）腳為工作電壓輸入端子（10V \\u003eVi≤30V）。 （8）該引腳是內部基準電壓（VREF = 5v）的輸出端子。

開關電源原理圖

圖1開關電源示意圖

一，輸入和整流電路

220V交流電源通過O.IA保險絲F1和正溫度系數熱敏電阻PT1進入交流輸入電路。交流輸入電路由Cl和L組成，這是一個低通濾波器。其主要功能是抵抗干擾并抑制混亂。它不僅預防了城市電網中的高頻干擾脈沖進入開關電源電路，而且還預防了由開關電源產生的高頻干擾諧波進入城市電網。

由低通濾波器濾波以去除高頻雜波的220V交流電由ED1全橋整流。在對C2進行濾波之后，將在C2兩端獲得約300V的DC電壓。該電壓用作開關變壓器初級線圈之后的功率開關管Q1的工作電源；脈沖寬度調制集成電路TL3843P的起始電源通過R2到達電容器C4。

2.啟動和穩壓電路

經過整流和濾波的300V電壓：將通過開關變壓器T1的1?2繞組的一種方式添加到功率開關管Q1（K3326）的漏極，另一種方式添加到U1的（7）腳（TL3843） ）通過啟動電阻R2作為主控芯片TL3843P的啟動電源。在電路上電的剎那，通過R2充電300V，以對C4充電。當Ul的引腳（7）的電壓達到10V或更高時，Ul的引腳（8）的參考電壓輸出5v，并且TL3843P的內部振蕩電路開始工作，（6）該引腳輸出一個工作脈沖并驅動開關管01通過R4起作用。此時，開關管處于開關狀態。工作頻率主要由R8和C6確定。在該電路中，R8為15kΩ。 C6為1000 pF，其振蕩頻率約為110 kHz。在操作期間，高頻脈沖電流流過開關變壓器T1的（1）-（2）繞組。由于交流互感的影響，變壓器的其他繞組也會產生不同電壓的交流電，其中（3）一（4）個繞組受R5限流，經D2整流，再經C4濾波，得到將超過12V的DC電壓添加到Ul（7）腳上，以確保Ul穩定且可靠地工作。 （5）T1的一（6）繞組由D3整流，C12，L1和C11形成濾波網絡，并且作為負載的輸出DC電壓為12V。

穩壓電路由周密可調參考電壓集成器件U3（TLA31），電阻器R16，R18，R17，電位計R13，電容器C13和完電耦合器U2（PC817）組成。

經R16，電位計R13和電阻R18分壓后，輸出的12V電壓加到U3的引腳（1）。當輸出12V電壓由于某種原因而上升時。 U3的引腳（1）的電壓升高，而引腳（3）的電壓降低，這導致完耦合器U2的內部發完二極管的亮度增加，并且內部完電晶體管導通或飽和，從而拉高通過內部自動操縱電路的功能，將誤差放大器的輸出電壓降低到U1（Even Ov），自動縮?。?）引腳輸出的脈沖寬度，從而縮短了開關管01的導通時間，因此電源輸出的電壓會自動降低。當輸出12V電壓變低時，其電壓調節過程和上述過程完全相反。

和一般電路不同，該電路中的由R11，C8，R7，O2，R8和C6組成的RT / CT振蕩頻率操縱電路可以減小振蕩頻率，直到增加負載使振動停止為止。當負載增加到過載時。 UI的（1）引腳的平均電勢增加，這進一步增加了C8的正電勢。當C8的正電位上升到接近4.4V時，02的工作狀態從飽和狀態轉變為截止狀態，Q2的C極電勢減小直到02截止之后，鋸齒波振蕩電路停止工作，操縱電路停止輸出脈沖，從而起到負載短路愛護的作用。

3.愛護電路

1.功率管愛護：愛護電路由R1，C14，D1，R3組成，它們連接在T1的（1）-（2）繞組之間。由于開關管Q1在飽和導通和截止狀態之間交替工作，因此當開關管從飽和導通變為截止狀態時，在（1）-2）繞組之間會出現瞬時反向尖峰電壓，如果沒有泄漏放電電路，則功率管的漏極（D）源極可能會損壞。通過愛護電路，可以釋放反向尖峰電壓，從而愛護功率管。

2.過流愛護：該電路由R12和R10組成。當功率管的電流突然增加時，電阻器R12接地的電壓升高。該電壓通過R10加到Ul的（3）腳。當電壓高于1V時，內部操縱電路操縱引腳（6）停止輸出脈沖，以使Q1關斷。

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