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30W開關電源線路分析

輸出電壓12V,輸出電流2.5A的30W開關電源線路圖如下:

從上圖中,我們可以看到輸出市電電壓Vin經過保險管FU1C1R1L1組成的EMI濾波器,再通過整流橋BR1和濾波電容C2組成的整流濾波電路后得到一個穩定的高壓直流電這個電壓經過RT1輸送到高頻變壓器的初級繞組NP上;圖中的L1為共模電感線圈,目的是為了減小電網噪聲和L、N線之間所產生的共模干擾,同時也限制開關電源的噪聲傳輸到電網中RT1為負溫度系數熱敏電阻,主要作用就是用于限制開機時C2的充電峰值電流我們也稱為浪涌電流。瞬態電壓抑制器ZD1和阻塞二極管D1共同構成漏極鉗位保護電路,主要作用就是將變壓器漏感產生的尖峰電壓鉗位到安全值。一般情況下,我們的ZD1采用的是瞬態電壓抑制器,D1選用的是超快恢復二極管。

次級繞組電壓通過D2、C4、L3和C10整流濾波,獲得12V的輸出電壓Vo;D2一般選用肖特基二極管,由于輸出電壓為12V,所以我們的C4就可以選用16V的電解電容。D2上方的R3和C3主要目的是用來抑制D2上的高頻衰減振蕩我們有時也稱為“振鈴”。

圖中R10開關電源的最小負載電阻,主要作用是用于改善電源空載時的電壓調整率C10為輸出濾波電容,主要用于對輸出電壓進行濾波及儲能。圖中的C8橫跨初級端和次級端兩極,所以是安規電容,我們也稱為Y電容,主要作用就是能減小初級與次級之間產生的共模干擾。圖中的R6和R1均為泄放電阻,作用分別用于泄放C8和C1殘存的電壓。這個線路還包含輸出反饋線路,當輸出電壓升高時,電壓經R8、R7分壓后得到一個取樣電壓,這個電壓就與TL431中的2.5V帶隙基準電壓Uref進行比較,使陰極K的電位降低,光耦合器中發光二極管的工作電流增大,再通過U1使控制端電流增大,IC1的輸出占空比將減小,從而維持輸出電壓Vo不變,從而達到了穩壓目的。輸出電壓Vo穩壓值主要是由TL431的基準電壓、R7、R8的分壓比來確定的;輸出電壓

Vo=2.5*(1+R8/R7)=2.5*(1+39/10)=12.25V。

圖中R4光耦發光二極管的限流電阻,主要作用是用于調節控制環路的增益;C9為相位補償電容,目的是可以改善控制環路的穩定性;反饋繞組NF電壓經D3和C5整流濾波后,供給IC1所需偏置電壓;C6為控制端的旁路電容,它不僅能濾除控制端上的尖峰電壓,還決定自動重啟動頻率,并與R5一起對控制環路進行補償。

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