開(kāi)關(guān)電源電路分析

1、開(kāi)關(guān)電源電路分析開(kāi)關(guān)電源是一種電壓轉(zhuǎn)換電路，主要的工作內(nèi)容是升壓和降壓，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子產(chǎn)品。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)三極管總是工作在 “開(kāi)” 和“關(guān)” 的狀態(tài)，所以叫開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)電源實(shí)質(zhì)就是一個(gè)振蕩電路，這種轉(zhuǎn)換電能的方式，不僅應(yīng)用在電源電路，在其它的電路應(yīng)用也很普遍，如液晶顯示器的背光電路、日光燈等。開(kāi)關(guān)電源與變壓器相比具有效率高、穩(wěn)性好、體積小等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是功率相對(duì)較小，而且會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生高頻干擾，電路復(fù)雜不易維修等。開(kāi)關(guān)電源一般包括四要素：整流濾波、起動(dòng)電路、正反饋電路和穩(wěn)壓電路。開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源具有轉(zhuǎn)換效率高、耗電省、穩(wěn)壓范圍寬、體積小和重量輕等特點(diǎn)。為此，在彩色電視機(jī)電路中得到廣泛應(yīng)用。電視機(jī)的開(kāi)

2、關(guān)電源有多種形式，但串聯(lián)式脈沖寬度調(diào)制型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源應(yīng)用較為廣泛。下面以此種電路為例來(lái)分析。一、工作原理及主要參數(shù)1.電路組成及工作原理串聯(lián)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的基本形式如圖1所示。圖中,V為開(kāi)關(guān)管,VD為續(xù)流二極管,L為儲(chǔ)能電感線圈,CL為濾波電容,RL為負(fù)載電阻。圖1 串聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源原理圖其穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程可作如下分析: 設(shè)開(kāi)關(guān)管V在T1期間導(dǎo)通,T2期間截止,周期性地變化,則其工作周期為T=T1+T2,見(jiàn)圖457(a)。由于負(fù)載RL端電壓為Uo,所以負(fù)載功率為Po=U2o/RL,負(fù)載電流為Io=Uo/RL。2. 主要參數(shù)及其計(jì)算 (1)占空比的確定。當(dāng)開(kāi)關(guān)電源達(dá)到穩(wěn)態(tài)工作時(shí),電路處于平衡狀態(tài)。開(kāi)關(guān)

3、管V導(dǎo)通期間的電流增量iL1和截止期間的電流減小量iL2應(yīng)相等,即有:由此得出：(2)平均電流IL及L的確定。由于負(fù)載與電感L是串聯(lián)的,因此電感中的平均電流即為負(fù)載電流Io,故有 當(dāng)Ui和Uo確定后,由式(428)和式(430)、Io也隨之確定。 L的最小值以Lmin表示,則(3)濾波電容CL的確定。L中的電流iL是包含有三角波的脈動(dòng)電流,因此應(yīng)在負(fù)載RL兩端并聯(lián)CL,以濾除紋波。 一般選取RLCL T即可滿足要求。因一般彩電開(kāi)關(guān)電源中選取T=64s,負(fù)載端濾波電容一般選200F左右即可。 二、 串聯(lián)式脈寬調(diào)制型開(kāi)關(guān)電源電路分析取樣、比較放大消磁來(lái)自行輸出變壓器的逆程脈沖可控脈寬振蕩濾波整流圖

4、2 開(kāi)關(guān)電源實(shí)用電路該電路由電源整流濾波、開(kāi)關(guān)調(diào)整級(jí)、脈沖整流濾波級(jí)、誤差放大和脈寬控制級(jí)等組成。各電路構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。 串聯(lián)式脈寬調(diào)制型開(kāi)關(guān)電源的基本穩(wěn)壓工作過(guò)程如下：電網(wǎng)的交流電壓經(jīng)整流濾波送開(kāi)關(guān)調(diào)整電路，由其變換為頻率較高的脈沖電壓，此電壓再由整流濾波變?yōu)橹绷鱑o輸出。為了保證輸出Uo穩(wěn)定，系統(tǒng)中加有反饋控制電路，此電路主要由誤差放大器實(shí)現(xiàn)，它將輸出Uo和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，提取二者的誤差并進(jìn)行放大返送至開(kāi)關(guān)調(diào)整電路以改變開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間，即改變其輸出脈沖寬度，從而保持Uo基本穩(wěn)定。1. 整流濾波電路 220V電網(wǎng)電壓經(jīng)電源開(kāi)關(guān)S801,保險(xiǎn)絲F801,加至互感濾波器T801。互感濾

5、波器的作用是濾除進(jìn)入電網(wǎng)的干擾脈沖,同時(shí)也濾除機(jī)內(nèi)竄入電網(wǎng)的傳導(dǎo)干擾。 2. 開(kāi)關(guān)調(diào)整及間歇振蕩電路V1在STR-5412內(nèi)開(kāi)關(guān)變壓器圖3 開(kāi)關(guān)調(diào)整電路原理圖3.誤差放大及穩(wěn)壓控制電路 誤差放大器是由厚膜集成電路STR5412中的V3、VD1、R2、R3和R4構(gòu)成,如圖4所示。其中,R2、VD1構(gòu)成基準(zhǔn)電源;R3、R4對(duì)輸出電壓進(jìn)行分壓取樣;二者在V3發(fā)射結(jié)進(jìn)行比較,在其集電極輸出放大了的誤差電壓。4. 自動(dòng)消磁(ADC)電路 地磁和雜散磁場(chǎng)會(huì)對(duì)彩色顯像管的三條電子束產(chǎn)生附加偏轉(zhuǎn),影響彩色顯像管的色純和會(huì)聚。為了消除這種影響,必須加專門的消磁電路來(lái)進(jìn)行消磁。串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源的儲(chǔ)能電感和負(fù)載對(duì)于輸

6、入電壓是串聯(lián)連接的，故機(jī)芯底盤帶電，在調(diào)試和維修時(shí)需加接1：1隔離變壓器。三、開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。開(kāi)關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開(kāi)關(guān)電源小型化，并使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。 開(kāi)關(guān)電源四、開(kāi)關(guān)電源用途開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱等領(lǐng)域。五、總結(jié) 通過(guò)幾個(gè)月的電視原理與現(xiàn)代電視系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，我們不僅了解了這一門學(xué)科，掌握了關(guān)于電視機(jī)原理與電視維修