串联型开关电源在很多电子设备上普遍使用,也是日常出故障较多的电路部分,为此我们在这里介绍一下此电路.
图K-1是一串联开关电源的原理简易图,电路中的BG为开关晶体管,正常时工作在开关状态,D为续流二极管,L为电感线圈,是储能无件(电磁变换元件),C为滤波电容,R为负载. 晶体管BＧ串在输入电源与负载Rc 之间,在晶体管的基极输入开关脉冲信号,BG被周期性地开关而处于饱和导通和截止状态, 二极管D类似于行输出电路中的阻二极管,与开关晶体管处在相反的工作状态,在开关晶体管BG导通时, D则截止,而开关管BG截止时,D导通,从而使负载电路中有连续的电流流通,故称为续流二极管.当BG的基极输入正脉冲时,BG饱和导通,电压E加至续流二极管的负极,所以二极管D截止,输入电压E经BG-L1-C-Rc形成回路,回路电流经L向电容C充电,并向RL供电,当BG基极输入为负脉冲时,BG截止,根据电磁感应原理,此时L上的磁能转变为电能,L上所产生的电压为左负右正,此时D导通L上的感应电压通过D继续向电容充电同时也供给负载RL电流,这样由于D的存在维持了负载电流的连续性.这里L和C组成了良好的滤 波电路,滤去输出直流电压中的开关脉冲频率的波纹及其谐波。 以上就是串联式开关稳压电源的基本工作原理,下面我们用一实例对其进行分析,图K-2是一种彩电用的串联型开关电源实用电路, 此机开关电源采用了自激振荡的方式,而开关振荡频率由行输出电路馈来的行频脉冲触发同步,该电路的自激振荡是依靠取样电路将输出直流电压的波动成分取出,并通过Q1,Q2两级放大器放大,波纹经高增益放大后产生的,这种振荡类似于开关脉冲,可用以激励开关晶体管的导通与截止. 工作过程: 电路中R705为启动电阻,在开机瞬间,经整流后的电源电压通过R705和C711向Q3提供基极电流,使Q3导通,Q3导通后,向C710充电,电流线性上升,输出电压逐渐上升,当E上升到超过要求的输出电压时(+115V)经取样电路R1,R2分压,供给Q1足够的偏流,使Q2导通.在稳态工作时,脉冲变压器T701次级绕组11-8脚的脉冲电压经D709整流,在C713上建立了一正电压向Q3的基极 注入电流,当Q2截止时,全部电流流入Q3的基极,使 Q3处于饱和导通状态,一旦Q2导通,Q3的基流被Q2分流,从而使Q3截止. 开关管Q3截止后,在脉冲变压器初级2-4绕组产生一个反电动势,极性为2端负,4端正,经变压器耦合,在次级绕组5-11端产生一感应电压,极性是5端负,11端正,结果使整流二极管D705导通,此时脉冲变压器释放能量,回路电流线性下降,由D205, 5-11端次级绕组经C710形成回路,当输出电压E0低于115V时,Q1偏置下降,使得Q1截止,Q2也跟着截止,使Q3的基极电流增加,Q3又开始导通,当Q1,Q2放大器的放在量足够大时,输出端的波纹电压能很好的使电路工作在开关状态,电路则按上述过程周而复始地工作. T602为行输出变压器,2-9端馈来正极性的行逆程脉冲,当逆程脉冲来时,二极管D709导通,行频脉冲经R710送至Q3基极,触发其导通,所以在正常工作时,开关频率受行频同步,另外,启动电路仅在每次开机时起作用,当电视机正常工作后,C711上已充有电压,则启动电路不再动作. 此电路具体稳压过程:当输出直流电压E0平均值升高时,在Q3导通期间,其集电极电流向输出端电容C710充电至+115V所需要的时间减少,即取样电压U2更快上升使Q1,Q2提早导通,也就是开关管Q3导通时间减少,这一控制过程,导致输出电压E0下降,抵消了原来输出电压的上升量,达到了稳压目的,当输出电压E0减少时,则控制过程相反. 出处! |
