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        上海美田機電設備有限公司
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        淺談開關電源

        時間:2019.08.30   來源:http://www.resizemyhome.com   作者:上海美田機電設備有限公司

        淺談開關電源

        摘要:開關電源是一種電壓轉換電路,主要的工作內容是將電壓轉換成電子產品所需求的工作電壓。而開關電源的核心就是開關三極管,因為開關三極管的工作狀態要么處于 “開” ,要么處于和“關” ,所以叫開關電源。開關電源實質就是一個振蕩電路。

        眾所周知,我們所接觸到的電源電壓大都是220V或者380V,而現代電子產品工作時所需求的電源電壓普遍低于220V,此時就需要用到開關電源。開關電源是一種電壓轉換電路,主要的工作內容是將電壓轉換成電子產品所需求的工作電壓。而開關電源的核心就是開關三極管,因為開關三極管的工作狀態要么處于 “開” ,要么處于和“關” ,所以叫開關電源。開關電源實質就是一個振蕩電路。

        常見的開關電源要屬由UC3844組成的的反激式開關電源。其主要組成部分是電源震蕩芯片UC3844、開關管、變壓器。

        1.電源振蕩芯片UC3844

        由于3844內部集成一個二分頻觸發器,輸出頻率只有4腳振蕩頻率的一半,輸出較大占空比為50%。

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        引腳說明:1腳為誤差放大器輸出端,2腳為誤差放大器輸入反相端,用來調整開關電源輸出電壓。1腳和2腳之間由外圍電路接入R、C串并聯負反饋網絡以決定放大器的帶寬頻率特性和放大倍數。2腳電壓是由二次側18V電壓經電阻分壓之后取一電壓,與誤差放大器的同相端內置的2.5V相比較。當2腳電壓高于2.5V時,誤差放大器輸出一個反相較高的電壓,改變6腳的PWM波形,使負載電壓維持一個低于正常值的電壓,從而達到降低二次側輸出電壓維持2腳在2.5V的目的。反之亦然。

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        3腳為電流檢測比較端,當3腳電壓超過1V時,PWM鎖存器將封鎖輸出脈沖,對電路啟動過流保護功能。開關管導通后電流流經源極所接取樣電阻R12經電容濾波送入3腳。由于開關管IRFPF50max電流6.7A,工作允許max電流為2A,經過0.5Ω電阻后電壓為1V送入3腳。比較常見的如K2225max電流2A,工作電流max為0.6A,經計算,所接取樣電阻為1.5歐姆時,以達到3腳所需1V電壓。正常狀態下3腳電壓為低于1V的電壓。

        4腳為振蕩器定時元件接入端,就好比CPU的晶振。8腳為基準電源輸出端,向外提供+5V穩定性良好的基準電壓。4腳外圍組成的RC震蕩電路電源往往取自8腳,振蕩頻率可通過公式F=1.72/(R·C)。上圖中R=1K歐姆,C=4700PF,計算振蕩頻率為366KHZ,振蕩器的振蕩頻率可達500kHz。一般開關電源中振蕩頻率為50KHZ左右。有時維修聽到開關電源發出刺耳的聲音時,就有可能是振蕩電路損壞,由于人耳能聽到的max頻率是20KHZ,當電容C老化導致振蕩頻率低于20KHZ時就會出現這種情況。

        5腳和7腳是供電GND和VCC端子,UC3844具有16V起振電壓和10V欠壓鎖定電壓,不同于UC3843的8.5V起振電壓和7.6V的欠壓鎖定電壓。UC3844正常工作電壓在10~17V之間。

        6腳為PWM波形輸出腳,驅動開關管的開、合,UC3844max輸出電流可達1A。

        2.開關管

        多使用K1317、K2225場效應晶體管,以K1317為例,耐壓1200V,max電流2.5A。由于漏極和源極之間接有反向二極管,測量二極管的正反向電阻特性可作為一個判斷依據。還有一種方法,在G、S間加正向8V電源,此時測量開關管正向導通,D、S之間電阻很小,把8V電源反轉S接正,G接負極時,開關管反向截止,D、S之間呈現高阻態,說明管子正常。

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        還有一些使用雙極型晶體管如BU508A,由于發射極和集電極之間沒有二極管,只能通過外加正反向電壓判斷。

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        3.變壓器

        變壓器出現故障容易判斷,也難判斷。變壓器損壞分兩種情況,一是匝間短路,即某兩個繞組之間直接相連,二是繞組斷路。因變壓器二次側繞組比較多,需分清各繞組間的關系才能準確判斷。



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