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2、工作原理:
输入电压经L1、L2、L3等组成的EMI滤波器,BRG1整流一路送PFC电感,另一路经R1、R2分压后送入PFC控制器作为输入电压的取样,用以调整控制信号的占空比,即改变Q1的导通和关断时间,稳定PFC输出电压。L4是PFC电感,它在Q1导通时储存能量,在Q1关断时施放能量。D1是启动二极管。D2是PFC整流二极管,C6、C7滤波。PFC电压一路送后级电路,另一路经R3、R4分压后送入PFC控制器作为PFC输出电压的取样,用以调整控制信号的占空比,稳定PFC输出电压。
(科教范文网 Lw.nsEAc.com编辑整理)
工作原理:
AC输入和DC输入的开关电源的输入过欠压保护原理大致相同。保护电路的取样电压均来自输入滤波后的电压。
取样电压分为两路,一路经R1、R2、R3、R4分压后输入比较器3脚,如取样电压高于2脚基准电压,比较器1脚输出高电平去控制主控制器使其关断,电源无输出。另一路经R7、R8、R9、R10分压后输入比较器6脚,如取样电压低于5脚基准电压,比较器7脚输出高电平去控制主控制器使其关断,电源无输出。
十一、电池管理:
电池管理原理图:
虚线框A内的零件组成电池启动和关断电路;虚线框B为电池充电线性稳压电路;虚线框C为电子开关电路;虚线框D为电池充电电流限制电路。
电池启动原理:
输入电压由INPUT和AGND端输入,分为三路。第一路经D7直接送后级和电池启动、关断电路。R28、R27、R26分压后的电压使U3导通(此电压在设计时已计算好了,正常工作时高于2.5V),光藕OT1导通。R25为U3提供工作电压,R23、R24为光藕的限流及保护电阻。
光藕导通后电源经R22、OT1、D9给Q4提供基极偏置电压,Q4导通,R21为Q4的下偏置电阻。继电器RLY1-A的线圈中有电流流过,继电器触点RLY1-B吸合,将电池BAT接入电路中。D4为阻止在Q4关断时继电器线圈产生的电动势影响后级电路,D5为防止在Q4关断时继电器线圈产生的电动势损坏Q4,将继电器线圈产生的能量释放。
电池充电稳压原理:
在通电的初期,由于Q3没有偏置而不导通,D3的正端无电压。电源经R1降压Z1稳压后给U1和U2提供工作电压。R2、U1组成基准电压,R13、R4、R5、R6、VR1组成电池电压检测电路,当U2②脚检测电压低于③脚电压时,其①脚输出高电平,经R14给Q2提供偏置电压,Q2导通、Q3也跟着导通,电源经Q3、D3、继电器触点RLY1-B、F1给电池BAT充电。
电池欠压关断原理:
当输入电压没有时,电池电压经D6给后级和电池启动、关断电路供电。当电池电压下降,U3①脚电压也跟着下降,在电池电压下降至设计关断点时(也就是U3①脚电压低于2.5V时),U3不导通,OT1不发生光电藕合,Q4无偏置而截止,继电器RLY1-A的线圈中没有电流流过,继电器触点RLY1-B断开,将电池BAT从电路中断开,防止电池过放电而损坏。改变R26、R27的阻值,可以改变电池欠压关断时的电压值。
十二、智能风扇散热:
在开关电源中,对电源进行散热的方式有很多种,智能散热就是其中之一。它是随电源工作时的温度高低,来调节散热风扇的工作电压而改变风力大小,达到最佳散热效果。有着节能的目的。其原理图如下:
工作原理: (转载自http://zw.NSEAC.com科教作文网)
输入电压由INPUT端(12~13V)输入,R6为U2提供工作电压,R7、R8阻值相同,分压后为TL431提供触发电压,使A点的基准电压在+5V;RT1为负温度系数热敏电阻,经R1、R2分压加在U1的反相输入端⑥脚。R5为输出电压取样电阻,与R4分压后加在U1的同相输入端⑤脚;Q1为电子开关管;风扇电压由FANOUT端输出。
在刚通电的时候,由于Q1还没导通,C点无电压,U1的⑥脚电压高于⑤脚,因此U1⑦脚输出低电平,Z1击穿导通,Q1导通,C点有电压输出;应Q1的发射极接输入电压端,因此C点电压约等于输入电压,经R5与R4分压后加在U1的同相输入端⑤脚,使⑤脚电压高于⑥脚电压,U1⑦脚输出高电平,Z1不导通,Q1不导通,C点无电压输出;使⑤脚电压又低于⑥脚电压,U1⑦脚又输出低电平,如此反复最终使C电压稳定在某一值(因⑥脚电压不变);也就是说C点的电压是随B点的电压变化而变化的。
开关电源工作的初期(或轻载工作),机内温度低,热敏电阻RT1的内阻很大,B点的电压相对较低,因此C点的输出电压也低,风扇因工作电压低而转速慢、风力小。当开关电源机内温度逐渐升高(满载工作),热敏电阻RT1的内阻逐渐减小,B点的电压也升高,因此C点的输出电压也跟着升高,风扇因工作电压升高而转速加快、风力加大。当机内温度下降后,热敏电阻内阻逐渐增大,B点电压下降,C点的输出电压也降低,风扇因工作电压低而转速变慢、风力小。当B点电压(温度)升高到一定程度时,U1③脚电压高于②脚基准电压,U1①脚输出高电平,一路经D1、R13返回到B点,使U1①脚始终输出高电平(也就是自锁);另一路经D2输出到过温保护电路,实现过温保护功能。
十三、均流技术:
在通讯设备或其它用电设备中,为了使系统不间断的工作,对供电系统的要求就很高。除了要求电源本身的性能要稳定外,另一种方法就是采用1+1备分的方式,就是一台设备用两台电源并联供电,当其中的一台损坏,另外一台可继续给系统供电。在正常工作时,每台电源提供的能量相等,也就是它们输出的电压、电流基本一致。为了使每台电源输出的电压、电流基本一致,就要用到均流技术。原理如下图所示:
均流电路原理图 内容来自www.nseac.com
工作原理:
U1A、R1~R7、C1~C5、VR1组成电流取样电压放大器;U1B、D1组成电压跟随器;R10为均流电压输出电阻;R11~R14、U2A、C6~C10组成平衡电压比较器;R15~R17、Q1为电子开关;R30~R33、C17、C18、U2B组成过流保护电路;R19~28、D2、D3、D4、C12~C14、Q2是电源的输出电压稳压环路,其中D2、D3、R19~R21为输出电压取样电路。D6为输出隔离二极管。
电源在工作时,由电流环或锰铜丝检测的电流取样电压由+IS、-IS加入U1A
组成的电压放大器进行放大,经R5、R6、R7、VR1分压后分两路输出,一路
送入U1B电压跟随器,D1起隔离作用,防止均流母线上的电压变化对前级电
路产生影响,另一路送过流保护电路。经过电压跟随器后的电流取样电压又
分为两路,一路经R10输出作为均流信号电压JL+,另一路经R11送入U2A
组成的平衡电压比较器与U2②脚的参考电压进行比较,当U2③脚电压高于②
脚电压,其①输出高电平,Q1基极得电导通,将R17、R18并入输出电压取
样电路,使输出电压升高,输出电压升高后输出电流就会减小,检测的电流
取样电压也就降低,均流信号电压JL+降低,U2③脚电压低于②脚电压,其①
输出低电平,Q1截止,R17、R18从输出电压取样电路中退出,输出电压降低。
如此循环,最终使输出电压、电流保持稳定。
如右图,当两台电源并机工作时,其输出端是并接在一起的,均流信号线也连接在一起。现在假设电源A的输出电流Io1大于电源B的输出电流Io2,在两台电源内部的电流取样电压就会A高于B,也就是JL1+高于JL2+,而JL1+和JL2+是接在同一条线上(均流母线),因此JL2+升高,通过电源B内部均流电路的控制迫使其输出电压升高,Io2增大,Io1减小(负载电流不变);Io2高于
参考文献:1、开关稳压电源原理与实用技术 科学出版社 刘芯
2、开关电源原理 机械工业出版社 王维
3、直流开关电源技术 人民大学出版社 李田新
4、开关电源维修实用技术 电力出版社 高一
5、开关电源集成芯片技术 机械出版社 王新
6、开关稳压电源原理及设计 电力出版社 张伟
7、 开关电源的原理与设计(修订版) 电子工业出版社 张占松
8、 电源应用技术 科学出版社 邹怀虚
9、现代高频开关电源实用技术 电子工业出版社 刘胜利