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低壓高效的開關(guān)電源設計概念
時間:2021-03-13 08:14:54 點擊次數(shù):918

下面這個開關(guān)電源輸人電壓12(電瓶)、輸出直流電壓從幾伏至幾百伏連續(xù)可調(diào),輸出功率可達幾百瓦,它的效率可達90%以上。整個電路共分三大部分如電路原理圖所示各部分功能和原理如下。

 

第一部分:這部分是用555定時器接成一個多諧振蕩器產(chǎn)生占空比可調(diào)頻率為40千赫茲的超音頻矩形波。充電時間常數(shù)由RC決定充電時V輸出高電平。放電時間常數(shù)由CR決定放電時V輸出低電平寬度為Tw輸出脈沖占空比q=RA/RA+RbAV1的輸出波形。

第二部分:這部分是由JK觸發(fā)器CD4027(只用一個y和四個輸入或非門CD4001(只用2)組成。這部分電路完成脈沖信號的邏輯關(guān)系。V作為K觸發(fā)器的時鐘信號。每當時鐘信號的下降沿到來時JK觸發(fā)器的Q端和Q端電平都將發(fā)生反轉(zhuǎn)如圖B和圖C。因為或非門的2角和5角信號為V1角信號為Q.6角信號為Q,我們知道或非門只有輸人端同時為低電平時.輸出才為高電平。所以3角輸出波形V如圖D.4角輸出波形V如圖E它們的脈沖寬度為Tw

第三部分:這部分是雙驅(qū)動變壓器推挽變換器主變壓器B原邊繞組接成推挽形式副邊繞組接成全波橋式整流形式R8C7C8R9為阻容緩沖電路D7D8T3T4關(guān)斷時提供交流通路。T1T2提供一定的控制電流.控制變壓器B1B2接成正向?qū)ㄕ答侐?qū)動,這樣有利于T3T4導通與關(guān)斷時下降沿和上升沿陡峭。R5D3R6D4的作用是當T1T2截止時存儲在線圈中的能量通過D3D4消耗在電阻凡和R6上,避免產(chǎn)生寄生振蕩使T3T4關(guān)斷時再次導通。

由于驅(qū)動電路作用,兩上功率開關(guān)管T3T4交替導通,當T3導通時 Vs加到h原邊上所有帶”.”端為正這時T4的集電極通過變壓器耦合作用承受2Vs的電壓,副邊繞組S帶“."為正電流流經(jīng)D10D12到負載上。開關(guān)管導通期間原邊電流隨時間而增加導通時間由多諧振蕩器輸出低電平寬度TW決定。T3關(guān)斷時由于原邊能量的存儲和漏電感的原因T3的集電極電壓將升高通過變壓器PaPb耦合T4集電極電壓下降當下降低于0.7伏時能量恢復二極管D8將導通把反激能量一部分反饋到電源中去,同時還有另一部分能量通過變壓器傳遞給輸出電路oC5-D5的作用是當脈沖到來時有電流流過C5D5T5基極C5被充電由于二級管的特性C5被鉗位在0.7伏,當脈沖過去后T3發(fā)射結(jié)有一個0.7伏的負壓,這個負壓第一能使T3快速關(guān)斷第二能夠保證T3在關(guān)斷期間不因為有低于0.7V的噪聲信號而再次導通第三在T4關(guān)斷期間反激電流不會流過T3bC結(jié)而只能流過D7應用占空比制將有一個死區(qū)時間,兩個開關(guān)管都關(guān)斷的穩(wěn)態(tài)階段。在此期間輸出扼流圈L將有一個保持電流續(xù)流回路,兩管關(guān)斷一段時間后T4將導通完成作周期輸出電壓由下式?jīng)Q定

 

因為此電路工作頻率較高、所以主變壓器的鐵心可以較小原邊與副邊線圈可以較少。選擇適當電壓可以直接點亮節(jié)日燈電子日光燈節(jié)能燈等使用起來很方便。

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