开关电源工作原理详析

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一、开关电源的电源
开关电源的电源是给开关电源提供电能的电源输入部分。电原理如图1所示。
220V市电经从三极插针送入，经速熔保险管、双向滤波器、压敏电阻、电感、电容，到达整流电路。其中，FU为速熔保险管，起限流保护作用；双向滤波器、压敏电阻、电感、电容组成抗干扰电路，使整流电路得到一个较为理想的AC220V电压。

二、开关电源的工作原理
开关电源的电压转换，是由开关晶体管、脉冲变压器等组成的脉冲振荡器，产生脉冲电，将300V的直流电经脉冲变压器的次级变换成所需要的电压。电原理如图2所示。
 

1、脉冲振荡器的工作原理
1）脉冲振荡器的启动
电源经R10、R10A、R15给Q3（三极管）的b极（基极）、e极（发射极）提供正向偏置电压，强迫Q3进入导通状态。
2）脉冲振荡器的振荡过程
当Q3进入导通状态后，+Vc就会经脉冲变压器的初级线圈、Q3的c极、e极、R15到电源的－Vc，此时脉冲变压器的次级线圈就会产感应电势，次级线圈的一端接在－Vc，另一端经R12、C8接到Q3的b极，且感应电势的极性与初级线圈的自感电势是同极性的（图中初次极线圈的上端均为同名端），便得Q3的b极得到更大的基极电流，加速Q3的导通直至Q3进入饱和状态。电路如图3所示。
当Q3饱和后，Ic不再变化，波形如图4中t0到t3。经过t3到t4的饱和过程后，自感电势、感应电势的极性会随其反转，即上负下正。次极线圈中这个反转后的电势，正极经R15加在Q1的e极，负极经R12、C8加在Q3的b极，使得Q3处于反向偏置，促使Q3快速地从饱和状态过度到截止状态，图中t4到t6。Q3截止后，通过D8、R17、C7组成的吸收电路很快地将初极线圈中所产生的反向电势以及反向电流吸收掉，图中t6到t7。完成了一个振荡周期。之后振荡电路就会周而复始重复上述过程。
脉冲振荡器的频率由C8和所接的次极线圈的电感量所决定。

2、输出电压的调节
电路如图2 。IC1是一个精密基准稳压电源，当被检测到输出+5V电压偏高（或偏低）时，通过光偶合器P421中的发光管照度加强（或减弱），光敏管内阻下降（或上升）而电流增大，引起Q4的c极电流增强（或减弱），从而多分流（或少分流）掉Q3b极中一部分电流，使Q3延后（或提前）导通。使得图4中t1到t3延后（或提前），从而引起波形在t2到t5之间的时间变短（或变长），最终使脉冲的宽度发生宽窄的变化，进而引起输出电压下降（或上升），以保证输出电压的稳定。 


3、开关电源的输出 
开关电源的一级电压输出有两路：一路经D9半波整流及C29的滤波，得到一个输出为15V的电压输出。另一路经D10的半波整流及C11、C12、L1、R88的滤波、Z06的稳压后，得到一个输出为5V的稳定电压输出。

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