WM):5. 相加模式控制PWM (SUMMING-MODE CONTROL PWM):
开关电源的PWM专用芯片有三个经典型号:UC3842,TL494,SG3525
UC3842是电流模式八脚单端PWIVI控制芯片,其内部电路框图如图所示,主要由基准电压发生器、欠电压保护电路、振荡器、PWM闭锁保护、推挽放大电路、误差放大器及电流比较器等电路组成。该控制芯片与外围振荡定时器件、开关管、开关变压器可构成功能完善的他励式开关电源。
直流稳压电源是一种常见的电子仪器,广泛地应用于电子电路、教学实验和科学研究等领域。目前使用的直流稳压电源大部分是线性电源,利用分立器件组成,其体积大,效率低,可靠性性差,操作使用不方便,自我保护功能不够,因而故障率高。随着电子技术的飞速发展,各种电子、电器设备对稳压电源的性能要求日益提高,稳压电源不断朝着小型化,高效率,低成本,高可靠性,低电磁干扰,模块化和智能化方向发展。以单片机系统为核心而设计制造出来的新一代智能稳压电源不但电路简单,结构紧凑,价格低廉,性能卓越,而且由于单片机具有计算和控制能力,利用它对采样数据进行各种计算,从而可排除和减少由于骚扰信号和模拟电路引起的误差,大大提高稳压电源输出电压和控制电流精度,降低了对模拟电路的要求。智能稳压电源可利用单片机设置周密的保护监测系统,确保电源运行可靠。输出电压和限定电流采用数字显示,输入采用键盘方式,电源的外表美观,操作使用方便,具有较高的使用价值。
控制和保护电路主要处理信号,属于“弱电”电路,但它控制着主电路中的开关器件,一旦出现失误,将造成严重的后果,使电源停止工作或损坏。电源的很多指标,如稳压稳流精度、纹波、输出特性等也与控制电路相关
开关电源主要有以下特点:
体积小、重量轻:由于没有工频变压器,所以体积和重量只有线性电源的20~30%。
功耗小、效率高:功率晶体管工作在开关状态,所以晶体管上的功耗小,转化效率高,一般为60~70%,而线性电源只有30~40%。
开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
输入电路的原理及常见电路:
AC输入整流滤波电路原理:
防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
DC输入滤波电路原理:
输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机