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低压高效的开关电源设计
时间:2021-12-28 13:07:20 点击次数:666

面这个开关电源,输人电压12伏(电瓶)、输出直流电压从几伏至几百伏连续可调,输出功率可达几百瓦,它的效率可达90%以上。整个电路共分三大局部,如电路原理图所示,各局部功用和原理如下。

 

第一局部:这局部是用555定时器接成一个多谐振荡器产生占空比可调频率为40千赫兹的超音频矩形波。充电时间常数由R、C决议充电时V输出高电平。放电时间常数由CR决议放电时V输出低电平宽度为Tw,输出脉冲占空比为q=RA/RA+Rb。图A是V1的输出波形。

第二局部:这局部是由JK触发器CD4027(只用一个y和四个输入或非门CD4001(只用2个)组成。这局部电路完成脉冲信号的逻辑关系。V作为K触发器的时钟信号。每当时钟信号的降落沿到来时JK触发器的Q端和Q端电平都将发作反转如图B和图C。由于或非门的2角和5角信号为V1角信号为Q.6角信号为Q,我们晓得或非门只要输人端同时为低电平常.输出才为高电平。所以3角输出波形V如图D.4角输出波形V如图E它们的脉冲宽度为Tw。

第三局部:这局部是双驱动变压器推挽变换器主变压器B,原边绕组接成推挽方式,副边绕组接成全波桥式整流方式R8、C7、C8、R9,为阻容缓冲电路,D7、D8为T3、T4关断时提供交流通路。T1与T2提供一定的控制电流.控制变压器B1或B2接成正导游通正反应驱动,这样有利于T3、T4导通与关断时降落沿和上升沿峻峭。R5、D3、R6、D4的作用是当T1和T2截止时存储在线圈中的能量经过D3、D4耗费在电阻凡和R6上,防止产生寄生振荡使T3与T4关断时再次导通。

由于驱动电路作用,两上功率开关管T3、T4交替导通,当T3导通时, Vs加到h原边上一切带”端为正,这时T4的集电极经过变压器耦协作用接受2Vs的电压,副边绕组S“."为正电流流经D10、D12到负载上。开关管导通期间,原边电流随时间而增加,导通时间由多谐振荡器输出低电平宽度TW决议。T3关断时由于原边能量的存储和漏电感的缘由T3的集电极电压将升高,经过变压器PaPb耦合T4集电极电压降落,当降落低于0.7伏时能量恢复二极管D8将导通,把反激能量一局部反应到电源中去,同时还有另一局部能量经过变压器传送给输出电路o。C5-D5的作用是当脉冲到来时有电流流过C5、D5、T5基极,C5被充电,由于二级管的特性C5被钳位在0.7伏,当脉冲过去后T3发射结有一个0.7伏的负压,这个负压第一能使T3,快速关断,第二可以保证T3在关断期间不由于有低于0.7V的噪声信号而再次导通第三在T4关断期间反激电流不会流过T3bC而只能流过D7。应用占空比制将有一个死区时间,两个开关管都关断的稳态阶段。在此期间输出扼流圈L将有一个坚持电流续流回路,两管关断一段时间后T4将导通,完成一个工作周期输出电压由下式决议:

 

由于此电路工作频率较高、所以主变压器的死心能够较小,原边与副边线圈能够较少。选择恰当电压能够直接点亮节日灯,电子日光灯,节能灯等,运用起来很便当。

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