32寸LG屏等离子电源板EAY40484901电路原理简介与维修

32寸LG屏等离子电源板EAY40484901电路原理简介与维修
32寸LG屏等离子电源板EAY40484901电路原理简介与维修

长虹32寸LG屏等离子电源板EAY40484901/902电路原理简

介与维修方法

(一)电源输入EMC电路与 PFC电路

1、EMC电源滤波电路

(1)互感线圈LF101、LF102和电容C101、C104、C105构成一个抗干扰电路,主要是用来滤除交流电源中的高频干扰。

(2)TH601、TH602热敏电阻,用于冷机开机时防止电源瞬间浪涌电流损坏其他元件。(3)R101放电电阻,因为电源输入端阻抗达M?以上,所以关机后电阻给C101、C104、C105放电。

(4)VA101压敏电阻,电压过高内阻迅速下降而烧断保险丝,主要起保护作用,防止故障扩大。

2、

Q602或Q603其中一个或两个损坏造成。

判断PFC电路是否工作,测大滤波电容C617或618两脚电压,如果有300V,说明PFC 电路没工作,需要重点查一下PFC芯片FAN5501A第⑧脚供电对不对,该供电受CPU控制,如果PFC芯片供电14V正常,还没有PFC电压(380V),多为PFC芯片FAN5501A①脚外接检测电阻R614、R615、R616、R617阻值变小所致(电阻下面有胶漏电造成电阻变小),维修过程中只需把电阻拆下来,再把贴片电阻下面和印制板上的胶处理干净从新安装电阻即可;如电压是380V左右,说明PFC电路工作正常,就不用查PFC电路。

PFC开关管:Q603

Q602

PFC检测电阻

R614、R615

R616、R617

滤波电容:

C617 C618

(二)电压检测电路

1、低压检测电路:

220V交流电经D125、R144、 R142、 R123、 R137、 R138、 C126半波整流、滤波后变成直流电压,再经R139、 R140 、R141分压,给U121参考端提供一个大于2.5V电压,此时TL431阴极电位下降,PC151光耦导通,CPU IC701(17)脚有5V开机工作信号,CPU收到信号后25脚由低电位变成高电位控制5Vstb输出电压。如果市电电压偏低,经整流滤波后参考端电压小于2.5V,TL431阴极电位上升,光耦截止,CPU(17)脚无5V,2脚由高电位变成低电位控制5Vstb电压无输出,整机指示灯不亮。另外一路是检测大滤波电容电压,只要电压大于280V,经电阻分压后,TL431参考端得到大于2.5V电压,PC152光耦导通,5Vstb电压由光耦(3)(4)送到CPU(18)脚。如果滤波电压过低,U122截止,CPU(18)脚没5V电压,其它几路供电也就没有。

2、过压保护电路:

市电220V交流电经D125、 R144、 R142、 R123、 R137、 R138、 C126半波整流滤波变成直流电压,经R139、 R140、 R141分压,检测电压经过R133、 C128滤波和D122、 C124到ZD121。如果市电偏高,C124两端电压大于8.2V,ZD121稳压管击穿,电流流过R134。由于R134电阻很大,只要有一点电流都会使Q121饱和导通。Q121 Uce=0.3V ,D121、 D124导通,U121 、U122参考端电压小于2.5V,PC151 、PC152光耦截止,CPU停止各路电压输出。另一路检测大滤波电容波动电压,如果波动电压过大,ZD122稳压管击穿,Q121导通,D121 、D124导通,U121、 U122参考端电压小于2.5V,光耦截止,CPU停止各路电压输出。维修提示:经维修发现(R144、 R142、 R123、 R137、 R138、R146 、R145、R126、 R127、R136)电阻变小导致过压保护电路误动作,焊下电阻把下面的胶清理干净,然后从新焊回即可排除故障。

R127R126

R145R146R

136

R144 R142

R123 R137

R138

(三)输出直流电压5.4V与16V电路分析

当接通电源后NCP1271A(8)脚获得300V电压,(冷机开机3.5秒后该脚会变到380V,因为刚开机PFC电路还没工作,等NPC1271A正常工作后产生14V电源供给PFC芯片FAN5501A(8)脚后,PFC电路才开始工作,PFC电路正常工作后才能产生380V,冷机开机此过程要3-4秒时间)。芯片启动,内部产生振荡信号由(5)脚输出脉冲驱动信号驱动Q151管工作,变压器(1)脚的其中一组次级绕组经D156、C156整流滤波后得到14V电源,实际电路Q153未装,14V电源通过Q152加到NCP127A的(6)脚给NCP1271A提供持续稳定的电源,NCP1271A的(2)脚为输出电压反馈脚,由变压器次级5.4V绕组处取样,(该组供电为CPU 提供电源,对电压要求较高,所以稳压反馈从该绕组取)NCP1271A的(3)脚为电流检测脚,如果流过场效应管Q151的电流过大,R158把电流转换为电压信号通过R159加到NCP1271A 的(3)脚,当该脚电压超过芯片设定值时,芯片停止工作,起到过流保护的目的。(4)脚为芯片接地脚。变压器T201的另一组16V次级绕组(9)脚经D201、C202整流滤波(实际电路R201、C201未装)后输出16V电源,Q201 P沟道场效应管为16V电源切断开关(受电

源CPU IC701(10)脚控制),R207、Q203、C204、R208、R209组成主板开待机,16V 开关控制和电源CPU 对相关电压自检正常与否控制16V 通断。主板在开机状态,且电源CPU 检测各组相关电压正常, IC701(CPU )(10)脚为高电平通过R209、R208、C204分压滤波后加到Q203基极,Q203导通,把Q201场效应管栅极电压拉低,才有16V 输出。电阻R212、R210、R205、Q204、ZD201、D202、R202、R203、C203、Q202组成16V 过压保护电路,正常状态16V 经R210(9.1K)、R212(6.8K)分压得到7V 电压加到Q204(NPN )b 极,Q204发射极接6.8V 稳压管,Q204不导通,16V 输出正常。当16V 电压超过17.35V 时经R210(9.1K)、R212(6.8K)分压得到7.4V 电压加到Q204基极,Q204导通把Q202(PNP )b 极电压拉低,Q202导通16V 通过Q202加到Q201场效应管栅极,Q201截止16V 无输出。T201(11)脚的另一组绕组经D204、C210、C211整流滤波后得到5.4V 电源,经过稳压处理后为电源CPU (MC80F0308)、X 、Y 驱动板供电。实际维修中此部分电路元件故障率较高。

维修提示:此部分电路容易出现问题的电路如(①5.4V 滤波电容C210、C211电路 ;②供电保险电阻R151; ③驱动MOS 管Q151 ;④16V 过压保护电路ZD201)损坏较多。

(四)Vs 与Va 电压产生电路

1、Vs 工作过程:

当CPU (17)、(18)脚有5V 工作电压时,(19)脚为低电平,PC153导通,Q601导通,14V 电压一路给PFC 电路 IC 供电,另一路给IC801供电。当IC801(6)脚有14V 电压后,开始检测(2)脚电位。由于14V 电压经R808到Q802 、Q803基极,使三极管导通,IC801

(2)脚电压为0V ,IC 停止工作无电压输出。当CPU(20)发出工作电压为低电平时,PC802导通,Q802、 Q803基极低电平而截止,IC801(2)脚高电平,IC 由截止状态转为正常工作状态。变压器次级整流滤波得到190V 电压,R854、 R855、 R871、 VR851、 R857构成稳压取样电路,R852与C854起相位补偿作用。17V (vcc2)是受CPU 控制的,必须在Vs 电压产生前送到PC801(1)脚,否则Vs 不稳压,输出电压高,Q852击穿,电源保护而无输出。

2、Va 工作过程:

190V 直流电压经IC901开关脉冲调制后,送到电感L901、 电容C907储能滤波后产生62V 供屏,PC901 、U901、 R911等构成稳压控制电路。

维修提示:此部分电路要重点检查IC901、DZ901、R911等元件,故障率较高。

检测电压电路实物图:

1) Vs 检测电压由R858、 R859 、R860、 R861、 R862、 R710、 C706组成,经分压得到

2.8V ,此电压送到CPU (28)脚。

2) Va 检测电压由R915 、R916、 R706、 C702组成,经分压得到2.6V ,此电压送到CPU

(27)脚。这两个电压必须反馈给CPU ,否则会停止其它各路电压输出。

Q852、R865、R872 VS 检测电阻R858、R859 R860、R861、R862 Va 检测电阻

3、Vs与Va放电电路:

刚开机IC701(7)脚为低电平,Q851截止。17Vcc1电压经R868 、R867加到Q852 G极,Q852导通,Vs 、Va产生电压经R872、 D950、 R865对地放电。如果CPU检测到(27)、(28)脚无电压,会控制Vs 、Va等停止电压输出。当IC701(19)、(20)控制PC153 、PC802导通,在Vs、 Va电压产生的同时CPU(7)脚为高电平,Q851导通,Q852截止,CPU检测到(27)脚Va (2.6 V ),(28)脚Vs (2.8V)反馈电压正常,保证 PC153、 PC802导通。如果Vs稳压电路有故障,这时IC701(19)、(20)控制PC153、 PC802导通,Vs输出电压产生过高,CPU(28)脚检测电压高于2.8V,即停止PC153 、PC802导通和其它工作电压输出。又假如检测电路也有故障,那么PC153 、PC802导通会使Vs电压一直上升,当上升到250V时,Q852内稳压管击穿,导致Q852永久损坏,负载短路,Vs电路产生保护停止输出电压。

维修提示:Vs 、Va电压过高或过低都会停止PC153、 PC802导通和其它几路无工作电压输出,实际维修中,可以使用短路法去强行开机后在检测各路电压,来找到故障部位及元器件。

(五)CPU(单片机)工作原理

220V交流电压通过整流滤波后,由16V 、5.4V电路产生16.8V 和5.4V电压,其中5.4V 电压经R215、 ZD202稳压等到稳定的5V电压,提供给CPU的供电和复位。CPU内部和(21)、(22)脚外接8MHz晶振组成振荡电路,首先读取flash程序,按照设计的程序检测(17)脚电压是否在5V。如果电压正常,CPU(25)脚高电平,U205工作输出5Vstb电压,同时检测(18)脚是否5V,没有电压CPU(25)脚输出低电平,无5Vstb输出,主板指示灯不亮。如果CPU(25)脚继续输出高电平(5V),(19)脚输出低电位,PC153分别给PFC电路和Vs 电路加电压,PFC电路工作产生380V,经分压电路和PC152持续供给CPU(18)脚5V电压。CPU(20)脚控制PC802导通,Vs电路工作产生190V和Va 62V,CPU同时还控制(7)、(8)(10)、(16)、(25)脚输出高电平,也同时由CPU内部高低压比较器监测各路反馈电压,如果电压不正常,CPU控制(7)、(8)、(10)、(16)脚输出低电平,(19)、(20)输出高电平。电源板除5Vstb有电压输出外,其它各路无电压输出,只有主板的指示灯亮而屏不亮,检修时可用短路法模拟CPU工作电压,强行开机后检测各路电压是否正常。

(六)EAY40484901电源维修方法介绍

首先要清楚的了解该电源的CPU控制电路,该CPU功能强大,可以对此电源的各组电压进行检测,如果检测到任何一路电压异常,CPU马上会关断PFC芯片5501A⑧脚的供电和 VS 电压驱动芯片1207AP⑥脚的供电,使整个电源只输出5.4V和16V的保护电压,由于电源是按程序逻辑控制,所以我们在维修时根本检测不到是那组电压异常造成保护,维修中就很难下手。我们在实际维修中就得采取先模拟CPU正常工作时的控制过程,然后才能对该电源进

行维修,去找到故障点,具体模拟CPU的方法如下图:

说明:

1、短路Q852(G、D)脚,Q852(G)极高电平,Q852导通,即CPU(7)为低电平,强行输

出VS 、Va电压。

2、短路Q203(C、E)脚,即Q203(C)极低电平,Q201导通,向PC901提供Va稳压电路

的电源。

3、短路CPU(19)、(20)脚到地,强行输出VS、 Va电压。

4、短路PC151(3)、(4)脚5VSTB和PC152(3)、(4)脚是模拟电源检测电压。

维修提示:在检修中,前面方法1、方法2、方法3、必须同时进行短接,然后去测CPU的

检测脚电压,哪一路不对就查对应电路即可。

CPU输出检测电压(1)脚为【9V电压检测脚】正常为2.5V ;(2)脚为【5VSC电压检测】正常为1V;(3)脚【屏电路供电5V检测】正常为2.5V ;(26)脚【16V电压检测】正常为2.5V;(27)脚【Va电压检测】正常为2.6V;(28)脚【VS电压检测】正常为2.8V。

维修实例(一)开机测PFC电压在350V到380V之间来回变化,VS、Va电压都没有,输出端只有5.4V和16V电压,先按上图的短路方法模拟CPU正常工作时的控制状态,然后开机测各组输出电压都正常,此时应该考虑是保护检测电路本身故障,测CPU第(28)脚Vs电压检测脚为2.8V正常,(27)脚Va电压检测脚电压为2.6V,(26)脚16V电压检测脚电压为4.3V,偏高,正常为2.5V,测16V电压正常,检测脚电压为什么偏高呢?看电路分析只有R704阻值变小或R726阻值增大才会造成检测脚电压偏高,关机用电阻档测R726阻值为2.2K正常,测R704阻值才10.2K(正常12K),经查为R704下面的红胶漏电所致,将电阻和底板上的红胶清除之后试机,测CPU(26)脚电压恢复正常,将模拟CPU开机的跳线取掉试机故障排除。(红胶漏电造成电阻变小为本电源通病,维修过程中只需把电阻和底板上的红胶用烙铁烫掉即可)。

维修实例(二)开机测VS、Va电压都没有,5VSTBY电压在0V-5V来回跳变,PFC电压在350V-380V之间跳变。先按上面介绍方法模拟CPU开机状态,然后测所有输出电压都正常,既然强制开机所有电压都正常,那就是检测保护电路本身损坏了,测CPU输出电检测(1)脚为2.5V正常【9V电压检测脚】; (2)脚为1V正常【5VSC电压检测】; (3)脚为2.5V正常【屏电路供电5V检测】 ;(26)脚为2.5V正常【16V电压检测】 ;(27)脚为2.6V 正常;【Va电压检测】(28)脚为2.8V正常【VS电压检测】。输出电压检测都正常,那就只有PFC电压检测或交流220V检测电路会引起保护,断开PFC过压保护二极管ZD122,取消(图一)短路的跳线试机,输出电压正常不再保护。此时测R135上的电压为13.2V,该电压明显过高。该电压是PFC电压经R146、R145、R126、R127、R136、R128、R130分压所得,测PFC电压380V正常,那就是分压电阻阻值改变造成R135上的电压偏高的。对R146、R145、R126、R127、R136、R128、R130进行测量。发现R136、R126阻值都比标称值小好多,经查为R136、R126下面的红胶漏电造成阻值变小的,把电阻和底板上的红胶清除后,接回ZD122试机故障排除。(PFC电压检测电阻R146、R145、R126、R127、R136、下红胶漏电故障率较高,建议遇到保护引起无电源故障时,先断开ZD122把故障率较高的部分先排除掉在考虑其他电路。)

快益点武汉分公司杨平

开关电源电路详解图

开关电源电路详解图 一、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: 二、输入电路的原理及常见电路 1、AC 输入整流滤波电路原理: ①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。 ②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。 ③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。

2、DC 输入滤波电路原理: ①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。 ② 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,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图: 3、工作原理: R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖

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相关开关电源原理及电路图 2012-06-03 17:39:37 来源:21IC 关键字:开关电源电路图 什么是开关电源?所谓开关电源,故名思议,就是这里有一扇门,一开门电源就通过,一关门电源就停止通过,那么什么是门呢,开关电源里有的采用可控硅,有的采用开关管,这两个元器件性能差不多,都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的,脉冲信号正半周到来,控制极上电压升高,开关管或可控硅就导通,由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通,通过开关变压器传到次级,再通过变压比将电压升高或降低,供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来,电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压,电源调整管截止,300V电源被关断,开关变压器次级没电压,这时各电路所需的工作电压,就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时,重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器,因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢,这就需要有个振荡电路产生,我们知道,晶体三极管有个特性,就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态,0.7V以上就是饱和导通状态,-0.1V- -0.3V就工作在振荡状态,那么其工作点调好后,就靠较深的负反馈来产生负压,使振荡管起振,振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定,振荡频率高输出脉冲幅度就大,反之就小,这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢,一般是在开关变压器上,单绕一组线圈,在其上端获得的电压经过整流滤波后,作为基准电压,然后通过光电耦合器,将这个基准电压返回振荡管的基极,来调整震荡频率的高低,如果变压器次级电压升高,本取样线圈输出的电压也升高,通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高,这个电压加到振荡管基极上,就使振荡频率降低,起到了稳定次级输出电压的稳定,太细的工作情况就不必细讲了,也没必要了解的那么细的,这样大功率的电压由开关变压器传递,并与后级隔开,返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开,所以前级的市电电压,是与后级分离的,这就叫冷板,是安全的,变压器前的电源是独立的,这就叫开关电源。 图开关电源原理图1

等离子体概述

一、等离子体概述 物质有几个状态?学过初中物理的会很快回答固态、液态、气态。其实,等离子态是物质存在的又一种聚集态,称为物质的第四态。它是由大量的自由电子和离子组成,整体上呈现电中性的电离气体。 在一定条件下,物质的各态之间是可以相互转化的,当有足够的能量施予固体,使得粒子的平均动能超过粒子在晶格中的结合能,晶体被破坏,固体变成液体。若向液体施加足够的能量,使粒子的结合键破坏,液体就变成了气体。若对气体分子施加足够的能量,使电子脱离分子或原子的束缚成为自由电子,失去电子的原子成为带正电的离子时,中性气体就变成了等离子体。物质的状态对应了物质中粒子的有序程度,等离子内物质中的粒子有序程度是最差的。相应的,等离子体内的粒子具有较高的能量、较高的温度。实际上,宇宙中99.9%的物质处于等离子态,它是宇宙中物质存在的普遍形式,不过地球上,等离子体多是人造的。 人工如何造出等离子体呢?从上面的论述可以看出,等离子体的能量是很高的,任何物质加热到足够高的温度,都会成为电离态,形成等离子体。在太阳和恒星的内部,都存在着大量的高温产生的等离子体。太阳和恒星的热辐射和紫外辐射能使星际空间的稀薄气体产生电离,形成等离子体,如地球上空的电离层就是这样来的。各种直流、交流、脉冲放电等均可用来产生等离子体。利用激光也可以产生等离子体。 等离子体如何描述?温度。等离子体有两种状态:平衡状态和非平衡状态。等离子体中的带电粒子之间存在库伦力的作用,但是此作用力远小于粒子运动的热运动能。当讨论处于热平衡状态的等离子体时,常将等离子体当做理想气体处理,而忽略粒子间的相互作用。在热平衡状态下,粒子能量服从麦克斯韦分布。每个粒子的平均动能32 E kT =。对于处于非平衡状态下的等离子体,一般认为不同粒子成分各自处于热平衡态,分别用e T 、i T 、n T 表示电子气、离子气和中性气体的温度,并表示各自的平均动能。可以用动力学温度E T (eV )表示等离子体的温度,E T 的单位是能量单位,由粒子的动能公式可得 2133222 E E mv kT T ===,E T 就是粒子的等效能量kT 值(1eV 的能量温度,相应的开氏绝对温度为1T k ==11600K )。 温度是描述等离子体能量的,还有其它的一些概念来表述。(1)高温等离子体,低温等离子体,冷等离子体。高温等离子体也是完全电离体,温度68 10~10K ,核反应、恒星的等离子体是这类。低温等离子体是部分电离体, 463410~10,310~310e i T K T K ==??,电弧等离子体、燃烧等离子体是这种。冷等离子体是410,e i T K T >约等于室温的等离子体。 (2)电离度。强电离等离子体指电离度η>10-4的等离子体,弱电离等离子体η<10-4。η是电离度,0=n n n η+,n 是两种异电荷粒子中任何一种密度,0n 为中性粒子密度。粒子密度是表示单位体积中所含粒子的数目。(3)稠密等离子体和稀薄等离子体。具体区分度不详。

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理 一、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 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。 ②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。 ③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。

时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路: 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图: 3、工作原理: R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时,UC3842停止工作,开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小,易引起振荡,电磁干扰也会很大;R1过大,会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下,从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时,Q1导通时间越长,变压器所储存的能量

常见几种开关电源工作原理及电路图

一、开关式稳压电源的基本工作原理 开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种,在实际的应用中,调宽式使用得较多,在目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。 调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。 对于单极性矩形脉冲来说,其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度,脉冲越宽,其直流平均电压值就越高。直流平均电压U。可由公式计算, 即Uo=Um×T1/T 式中Um为矩形脉冲最大电压值;T为矩形脉冲周期;T1为矩形脉冲宽度。 从上式可以看出,当Um 与T 不变时,直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样,只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄,就可以达到稳定电压的目的。 二、开关式稳压电源的原理电路 1、基本电路

图二开关电源基本电路框图 开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉动成份的直流电压,该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。 控制电路为一脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。 2.单端反激式开关电源 单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激,是指当开关管VT1 导通时,高频变压器T初级绕组的感应电压为上正下负,整流二极管VD1处于截止状态,在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时,变压器T初级绕组中存储的能量,通过次级绕组及VD1 整流和电容C滤波后向负载输出。

开关电源入门必读:开关电源工作原理超详细解析

开关电源入门必读:开关电源工作原理超详细解析 第1页:前言:PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术,所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源(Sw itching Mode P ow er Supplies,简称SMPS),它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(sw itching)。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电,比如说12V,而且经过转换后的低压依然是AC交流电;然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流,并将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”);下一步需要对脉动电压进行滤波,通过电容完成,然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电(配图1和2中的“4”);此时得到的低压直流电依然不够纯净,会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波),所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后,我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了(配图1和2中的“5”) 配图1:标准的线性电源设计图

配图2:线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电,比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等,但是对于高功耗设备而言,线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言,其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比:也即说如果输入市电的频率越低时,线性电源就需要越大的电容和变压器,反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz(有些国家是50Hz)频率的AC市电,这是一个相对较低的频率,所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外,AC市电的浪涌越大,线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见,对于个人PC领域而言,制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动,因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言,AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60KHz)。随着输入电压的升高,变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是,我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式,和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上,终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案:闭回路系统(closed loop system)——负责控制开关管的电路,从电源的输出获得反馈信号,然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器(这个方法称作PW M,Pulse W idth Modulation,脉冲宽度调制)。所以说,开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整,从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量,而且降低发热量。 反观线性电源,它的设计理念就是功率至上,即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下,结果产生高很多的热量。 第2页:看图说话:图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction,功率因素校正)电路的廉价电源,图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3:没有PFC电路的电源 图4:有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处:一个具备主动式PFC电路而另一个不具备,前者没有110/220V转换器,而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。

等离子体的描述方法

等离子体的动力论和流体描述 等离子体既然是与电磁场做相互作用,首先看电磁场对等离子体的影响。我们对带电粒子的单粒子运动的理论已经有了一些认识,但对于等离子体是如何影响电磁场的,还需要有所了解。从Maxwell方程组可以看到,主要是电荷分布和电流分布(以及边界条件)决定了电磁场。而电荷分布与等离子体各个带电成分的密度分布有关。如果没有新的复合和电离过程,密度分布满足连续性方程。 对流体进行描述,考察各个物理量随着时间的变化,常用的是欧拉法,即考察固定的地点上物理量随时间的变化,另外一种方法是拉格朗日法,是考察固定的物质上的物理量随时间的变化。因为物质是移动的,因此不但随时间变化,也随空间变化。我们分别就这两种方法,考察等离子体的连续性方程。 连续性方程 假设等离子体没有产生(电离)、没有消失(复合),一块等离子体的数量会保持不变。

()0d n V dt ?= 这里是随体微分,即拉格朗日法描述流体。为了了解体积元的变化,先看看流体中一段长度元的变化。 21 =-l r r 经过时间t ?之后,新的位置为 ()2 1221121()()()()t t t t '''=-=+?--?=+-?=+???l r r r v r r v r l v r v r l l v 即d dt =??l l v ,应用这个结果,考 察一个小体积元V x y z ?=???,因而, d x dt x ??=??x v ,取x 分量,x v d x x dt x ??=??,因此, ()()()0d dn d x d y d z n V V n y z x z x y dt dt dt dt dt dn n V dt ????=?+??+??+??=+???=v 电流分布不但与等离子体各个带电成分的密度分布有关,而且与它们的运动速度有关。动力论的描述使用分布函数f(t, x , v ),不但包含密度信息,也包含了带电粒子的速度信息。这是在相空间中的密度分布,类似r

详解大功率可调稳压电源电路图

详解大功率可调稳压电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从 3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。 如图1所示大功率可调稳压电源电路图 大功率可调稳压电源电路图 图1 大功率可调稳压电源电路图 其工作原理分两部分,第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路。第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。第一路的电路非常简单,由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后,再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的 5V1A稳压电源,这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。第二部分与普通串联型稳压电源基本相同,所不同的是使用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,所以使电路简化,成本降低,而稳压性能却很高。图中电阻R4,稳压管TL431,电位器R3组成一个连续可调得恒压源,为BG2基极提供基准电压,稳压管TL431的稳压值连续可调,这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压,如果你想把可调电压范围扩大,可以改变R4和R3的电阻值,当然变压器的次级电压也要提高。变压器的功率可根据输出电流灵活掌握,次级电压15V左右。桥式整流用的整流管QL用15-20A硅桥,结构紧凑,中间有固定螺丝,可以直接固定在机壳的铝板上,有利散热。调整管用的是大电流

NPN型金属壳硅管,由于它的发热量很大,如果机箱允许,尽量购买大的散热片,扩大散热面积,如果不需要大电流,也可以换用功率小一点的硅管,这样可以做的体积小一些。滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分别用三只并联,使大电流输出更稳定,另外这个电容要买体积相对大一点的,那些体积较小的同样标注50V4700uF尽量不用,当遇到电压波动频繁,或长时间不用,容易失效。最后再说一下电源变压器,如果没有能力自己绕制,有买不到现成的,可以买一块现成的200W以上的开关电源代替变压器,这样稳压性能还可进一步提高,制作成本却差不太多,其它电子元件无特殊要求,安装完成后不用太大调整就可正常工作。

超详细的反激式开关电源电路图讲解

反激式开关电源电路图讲解 一,先分类 开关电源的拓扑结构按照功率大小的分类如下: 10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式 10W-100W以内常用反激式拓扑(75W以上电源有PF值要求) 100W-300W 正激、双管反激、准谐振 300W-500W 准谐振、双管正激、半桥等 500W-2000W 双管正激、半桥、全桥 2000W以上全桥 二,重点 在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市场的70-80%,而其中反激式电源又占大部分,几乎常见的消费类产品全是反激式电源。 优点:成本低,外围元件少,低耗能,适用于宽电压范围输入,可多组输出. 缺点:输出纹波比较大。(输出加低内阻滤波电容或加LC噪声滤波器可以改善) 今天以最常用的反激开关电源的设计流程及元器件的选择方法为例。给大家讲解如何读懂反激开关电源电路图! 三,画框图 一般来说,总的来分按变压器初测部分和次侧部分来说明。开关电源的电路包括以下几个主要组成部分,如图1

图1,反激开关电源框图 四,原理图 图2是反激式开关电源的原理图,就是在图1框图的基础上,对各个部分进行详细的设计,当然,这些设计都是按照一定步骤进行的。下面会根据这个原理图进行各个部分的设计说明。 图2 典型反激开关电源原理图

五,保险管 图3 保险管 先认识一下电源的安规元件—保险管如图3。 作用:安全防护。在电源出现异常时,为了保护核心器件不受到损坏。 技术参数:额定电压 ,额定电流 ,熔断时间。 分类:快断、慢断、常规 计算公式:其中:Po:输出功率 η效率:(设计的评估值) Vinmin :最小的输入电压 2:为经验值,在实际应用中,保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。 0.98: PF值 六,NTC和MOV NTC 热敏电阻的位置如图4。 图4 NTC热敏电阻 图4中的RT为NTC,电阻值随温度升高而降低,抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。

开关电源原理图精讲.pdf

开关电源原理(希望能帮到同行的你更加深入的了解开关电源,温故而知新吗!!) 一、开关电源的电路组成[/b]:: 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: 二、输入电路的原理及常见电路[/b]:: 1、AC输入整流滤波电路原理: ①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。 ②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。 ③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。 2、 DC输入滤波电路原理: ①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。 ② 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,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路[/b]:: 1、 MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图:

电路图识别详解

电路图识别详解——简化电路图先看口诀,就两部分,很简单:标号和画图: 1、?标号:电路每个节点编号,标号遵循以下原则 (1)?从正极开始标1 (2)?导线连通的节点标同样的数字 (3)?沿着导线过一个用电器,数字+1 (4)?到遇到电源负极为止 (5)?要求所有点的标号要大于等于1,小于等于负极的标号 2、画图 (1)?在平面上画出节点号 (2)?根据原图画出节点之间的用电器或电表

⑶?整理,美化 3、注意事项 (1)?当用电器两端标号不等时,电流从小标号点到大标号点,因为小标号更接近正极 (2)?当用电器两端标号相等时,相当于一根导线接在用电器两端,因此用电器短路没有电流。介绍完毕,谢谢大家。什么,你没懂?啊~不要扔西红柿!下面还有。我们看几道例题 如图,这道题太典型了,估计每个老师都要讲。答案估计大家都知道,同学甲说这个是串联;同学乙说,不对!R1应该被短路了,没看见上面的”天线”么;这时候老师蹦出来,说你们都错了,实际上是标准的并联电路。倒~,确实不好理解,很多同学老师讲过一遍还是搞不 清楚为啥,最后背下结论了事。现在轮到我们的标号大法上场了,为了说明方便,先用字母 对每个点进行标记下 首先进行标号,我们的标号用红色数字表示,从电源正极出来a点标1同样在一条导线上 的b、d点也标1;检查所有该标1的都标了,那就过一个电阻吧!例如从b点过到c点, 这样c点标2。同一导线上的e、f、g点都标2,这样我们惊奇的发现已经到电源负极了!标号结束!轻松~

进入第二步画图阶段,先画出节点号1,2,其中1节点电源正极,2节点接电源负极,如下图;

然后再原图中查找每个电阻两端的节点标号,放到简化图中对应标号之间,我们看到 R2、R3都在1、2点之间,所以把它们仨依次连接在1、2点之间,就形成了右图, 纯的并联电路,不是么?R1、?清

开关电源电路详解

FS1: 由变压器计算得到Iin值,以此Iin值可知使用公司共享料2A/250V,设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。 TR1(热敏电阻):

电源启动的瞬间,由于C1(一次侧滤波电容)短路,导致Iin电流很大,虽然时间很短暂,但亦可能对Power产生伤害,所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻,以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A,230V/60A),但因热敏电阻亦会消耗功率,所以不可放太大的阻值(否则会影响效率),一般使用SCK053(3A/5Ω),若C1电容使用较大的值,则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。 VDR1(突波吸收器): 当雷极发生时,可能会损坏零件,进而影响Power的正常动作,所以必须在靠AC输入端(Fuse之后),加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K),但若有价格上的考虑,可先忽略不装。 CY1,CY2(Y-Cap): Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容,若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap ,AC Input若为2Pin(只有L,N)一般使用Y1-Cap,Y1与Y2的差异,除了价格外(Y1较昂贵),绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘,绝缘耐压约为Y2的两倍,且在电容的本体上会有“回”符号或注明Y1),此电路蛭蠪G所以使用Y2-Cap,Y-Cap 会影响EMI特性,一般而言越大越好,但须考虑漏电及价格问题,漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。 CX1(X-Cap)、RX1: X-Cap为防制EMI零件,EMI可分为Conduction及Radiation两部分,Conduction 规范一般可分为: FCC Part 15J Class B 、CISPR 22(EN55022) Class B 两种,FCC 测试频率在450K~30MHz,CISPR 22测试频率在150K~30MHz,Conduction可在厂内以频谱分析仪验证,Radiation 则必须到实验室验证,X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有效,一般而言X-Cap愈大,EMI防制效果愈好(但

电脑开关电源原理及电路图

2.1、输入整流滤波电路 只要有交流电AC220V输入,ATX开关电源,无论是否开启,其辅助电源就一直在工作,直接为开关电源控制电路提供工作电压。图1中,交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0,经BD1—BD4整流、C5和C6滤波,输出300V左右直流脉动电压。C1为尖峰吸收电容,防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。TH1为负温度系数热敏电阻,起过流保护和防雷击的作用。L0、R1和C2组成Π型滤波器,滤除市电电网中的高频干扰。C3和C4为高频辐射吸收电容,防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。 2.2、高压尖峰吸收电路 D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。当开关管Q03截止后,T3将产生一个很大的反极性尖峰电压,其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍,此尖峰电压的功率经D18储存于C01中,然后在电阻R004上消耗掉,从而降低了Q03的C极尖峰电压,使Q03免遭损坏。 2.3、辅助电源电路 整流器输出的300V左右直流脉动电压,一路经T3开关变压器的初级①~②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极,另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流,使Q03开始导通。Ic流经T3初级①~②绕组,使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负),通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极,使Q03迅速饱和导通,Q03上的Ic电流增至最大,即电流变化率为零,此时D7导通,通过电阻R05送出一个比较电压至IC3(光电耦合器Q817)的③脚,同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50整流滤波后一路经R01限流后送至IC3的①脚,另一路经R02送至IC4(精密稳压电路TL431),由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定,经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零,使IC3发光二极管流过的电流几乎为零,此时光敏三极管截止,从而导致Q1截止。反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充电,随着C02充电电压增加,流经Q03的b极电流逐渐减小,使③~④反馈绕组上的感应电动势

等离子体第一部分

等离子体化工导论讲义 前言 等离子体化工是利用气体放电的方式产生等离子体作为化学性生产手段的一门科学。因其在原理与应用方面都与传统的化学方法有着完全不同的规律而引起广泛的兴趣,自20世纪70年代以来该学科迅速发展,已经成为人们十分关注的新兴科学领域之一。 特别是,近年来低温等离子体技术以迅猛的势头在化工合成、材料制备、环境保护、集成电路制造等许多领域得到研究和应用,使其成为具有全球影响的重要科学与工程。例如:先进的等离子体刻蚀设备已成为21世纪目标为0.1μm线宽的集成电路芯片唯一的选择,利用等离子体增强化学气相沉积方法制备无缺陷、附着力大的高品位薄膜将会使微电子学系统设计发生一场技术革命,低温等离子体对废水和废气的处理正在向实际应用阶段过渡,农作物、微生物利用等离子体正在不断培育出新的品种,利用等离子体技术对大分子链实现嫁接和裁剪、利用等离子体实现煤的洁净和生产多种化工原料的煤化工新技术正在发展。可以说,在不久的将来,低温等离子体技术将在国民经济各个领域产生不可估量的作用。 但是,与应用研究的发展相比,被称为年轻科学的等离子体化学的基础理论研究缓慢而且较薄弱,其理论和方法都未达到成熟的地步。例如,其中的化学反应是经过何种历程进行,活性基团如何产生等等。因此,本课程力求介绍这些方面的一些基础理论、研究方法、最新研究成果以及应用工艺。 课程内容安排: 1、等离子体的基本概念 2、统计物理初步 3、等离子体中的能量传递和等离子体的性质 4、气体放电原理及其产生方法 5、冷等离子体中的化学过程及研究方法 6、热等离子体中的化学过程及研究方法

7、当前等离子体的研究热点 8、等离子体的几种工业应用 学习方法: 1、加强大学物理和物理化学的知识 2、仔细作好课堂笔记,完成规定作业 3、大量阅读参考书和科技文献 第一章等离子体的概念

开关电源工作频率的原理分析

开关电源工作频率的原理分析 一、开关电源的原理和发展趋势 第一节高频开关电源电路原理 高频开关电源由以下几个部分组成: 图12-1 (一)主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程,包括: 1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。 3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。 4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。 (二)控制电路 一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。 (三)检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表数据。 (四)辅助电源 提供所有单一电路的不同要求电源。

第二节开关控制稳压原理 图12-2 开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关K接通时,输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL,在整个开关接通期间,电源E向负载提供能量;当开关K断开时,输入电源E便中断了能量的提供。可见,输入电源向负载提供能量是断续的,为使负载能得到连续的能量提供,开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放。图中,由电感L、电容C2和二极管D组成的电路,就具有这种功能。电感L用以储存能量,在开关断开时,储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载,使负载得到连续而稳定的能量,因二极管D使负载电流连续不断,所以称为续流二极管。在AB间的电压平均值EAB可用下式表示: EAB=TON/T*E 式中TON为开关每次接通的时间,T为开关通断的工作周期(即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和)。 由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,AB间电压的平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”(Time Ratio Control,缩写为TRC)。 按TRC控制原理,有三种方式: (一)、脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,缩写为PWM) 开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。 (二)、脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation,缩写为PFM) 导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。 (三)混合调制 导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。 第三节开关电源的发展和趋势

火与等离子体

火是物质燃烧产生的光和热。必须有可燃物、燃点、助燃气体(不一定是氧气)并存才能生火。三者缺任何一者就不能生火。 火是很泛的概念,基本包含两大元素:发光(光子的产生)和产热(如氧化、核反应所致)。在生活中,火可以被认为是物质发生某些变化时的表征。很多物质都能在某些特定的变化或说反应中产生光和热,两者共同构成我们所说的“火”。 譬如以蜡烛为例,蜡烛燃烧时当然产生了火。但我们到底该认为谁是火呢?是蜡,还是二氧化碳、水,甚至是炭或蜡分解出的小分子有机物? 水和二氧化碳是无法独自产生火的,可排除此可能性;我们在蜡烛燃烧时看到黑烟,说明炭还好好的存在着,并未发生反应,所以这种可能性亦不存在,至于其他杂分子,也是燃烧的副产物,既然称为产物,则不会在我们所讨论的反应过程中发生变化了,排除。只剩下蜡了。蜡是火?确实荒谬。不错,蜡本身绝不是火,但火源自蜡,而非上述任何其他物质,这是肯定的。蜡产生了火,而火却不是此反应中的任何反应物或生成物本身!火就是火自己!但火实际上确是一种物质,但又不仅仅是物质。 或许我们也会问“闪电是什么物质?”,有人可能会回答道“闪电是一种现象,不是一种物质”,这样的答复没什么意义。其实这个问题颇值得思考。闪电产生于空气中,更准确地说,是云(以水为主)中。书本告诉我们闪电是电中和所致,但这并不直击问题要害。相信某人说“闪电是一种大自然的现象”没人会反驳,但我提出的闪电与他说的闪电是两个不同的词。我说的是一个物质名词,他说的是一个动名词!举个例子,我说的闪电好比雪snow,而他所说的闪电好比下雪fall of snow OR snowing。对于火的理解,也有相同的理解分歧。但是,我们要清楚一点,任何自然现象都是物质的。客观存在的是物质本身,而其现象只是人脑中的反映,或说人的感知及后继的理性思考。 在火中,光既是物质又是能量,这不难接受。而对于热,大多数人认为热仅仅是能量,但实际上,热辐射作为一种电磁辐射,在量子物理中亦有物质性,其和光的本质是同一的。更深层上,物质与能量是统一的,可等价的。只是当代物理学界倾向于将物质统一于能量——受限的能量。所以火的本质既是同具光波和热辐射的电磁波,是物质,也是同具光能、热能的能量。 电子离开原子核,这个过程就叫做“电离”。这时,物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的,一团均匀的“浆糊”,人们称它离子浆。这些离子浆中正负电荷总量相等,因此又叫等离子体。 火是物质吗?如果是,是什么物质?

电源拓扑电路详解

拓扑学的英文名是Topology,直译是地志学,也就是和研究地形、地貌相类似的有关学科。拓扑学是几何学的一个分支,但是这种几何学又和通常的平面几何、立体几何不同。通常的平面几何或立体几何研究的对象是点、线、面之间的位置关系以及它们的度量性质。拓扑学对于研究对象的长短、大小面积、体积等度量性质和数量关系都无关。即不考虑图形的大小形状,仅考虑点和线的个数。 实质上拓扑学(TOPOLOGY)是一种研究与大小、距离无关的几何图形特性的方法。 电路的拓扑结构就是指电路中节点、支路、回路的数量,这些都反映了电路中各部分连接的实质状况。同一个拓扑结构可以画成几何形状不同的电路图 拓扑电路非常适用于DC-DC变换器。每种拓扑都有其自身的特点和适用场合。因此,要恰当选择拓扑,熟悉各种不同拓扑的优缺点及适用范围是非常重要的。 DC/DC电源变换器的拓扑类型主要有以下13种: (1)Buck Converter降压式变换器; (2)Boost Conyerter升压式变换器; (3)Buck—Boost Converter降压/升压式变换器,含极性反转(Inverting)式变换器; (4)Cuk Converter升压,升压串联式变换器; (5)SEPIC(Single Endcd Pdimary Inductor Converter)单端一次侧电感式变换器; (6)F1yback Converter反激式(亦称回扫式)变换器; (7)Eorward Converter正激式变换器: (8)Double Switches Forward Converter双开关正激式变换器; (9)Active Clamp Forward Converter有源箝位 (0)Half Bridge Converter半桥式变换器; (11)Full Bridge Converter全桥式变换器; (12)Push—pall Convener推挽式变换器: (13)Phase Shift Switching ZVT(Phase Shift Switching Zero Voltage Transition)移相式零电压开关变换器。 开关电源(直流变换器)的类型很多,在研究开发或者维修电源系统时,全面了解开关电源主回路的各种基本类型,以及工作原理,具有极其重要的意义。 开关电源拓扑主回路的组成:主回路(开关电源中,功率电流流经的通路)一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件,以及供电输入端和负载端。 一、常见电源拓扑介绍。 1、Buck Converter降压式变换器。如图1 图1 BUCK 降压拓扑 特点:a、把输入降至一较低电压。 b、输出总是小于或等于输入。

计算机开关电源原理图电路分析

计算机开关电源原理图电路分析

计算机开关电源原理图电路分析 第一章 基本构成方框图及原理分析 一、基本方框图 +5VSB PG PS/ON ±5V/±12V/3.3V 二、原理分析 1.工作原理 交流电220V 进入输入滤波电路,衰减电网电源线进入的外来噪声,再进入 浪涌电流抑制电路,抑制开机瞬间的浪涌电流,进入桥式滤波电路,把交流220V 整流滤波成直流300V 电压。一路进入开关电路,另一路进入辅助电源电路,经 过辅助电源电路内部变换,输出两组电压,一组为+5VSB 电压,另一组为TL494 ⑿脚提供工作电压(约18V )。 TL494有了工作电压,就开始振荡工作,经内部整形,在其⒁脚就有+5V 基准电压,⑧脚⑾脚输出脉冲矩形波,经驱动电路放大,驱动变压器耦合,送 到开关电路开关管的基极,控制开关管轮流导通和截止,于是在开关变压器次 级就有脉冲方波输出,经次级侧整流滤波,输出直流电压±5V ,±12V ,+3.3V 。 输入 滤波 电路 浪涌电流抑制电路 桥式(倍 压)整流 电路 滤波 电路 开关 电路 开关 变压器 整流滤波 电路 辅助电源 开关电路 整流 滤波 电路 整流 滤波 电路 驱动 变压 器 驱动 放大 电路 TL494 LM339 过流 保护 检测 电路 稳压 检测 电路 过压保护 检测 电路 1 114 81 325 61

2.稳压原理 当输出电压(+5V,+12V,+3.3V)因某种原因升高或降低时,经稳压检测电路(取样电阻)检测,到TL494①脚的电压也相应升高或降低,经TL494内部取样放大器比较,从而使TL494内部末级输出晶体管输出的调制脉冲宽度变窄或变宽,经驱动电路加到两开关管的基极驱动脉冲的宽度也相应变窄或变宽,这样从开关管经高频变压器耦合到次级绕组的脉冲调制电压的脉冲宽度也将变窄或变宽,经整流滤波后的直流电压必然下降或升高,从而使输出电压保持稳定。 3.过流保护原理 当输出电压某一组负载过大或短路时,开关变压器绕组电流也增大,从而使推动变压器上感应的电流也增大,经耦合,推动变压器初级电流也相应增加,此电压经整流、取样,使TL494⒃脚和LM339⑤脚的电压升高,导致TL494输出的调制脉冲宽度为0,从而达到过流保护的目的。 4.过压保护原理 当输出电压超过规定值时,稳压管将被击穿而导通,LM339⑤脚电压将会升高,LM339②脚输出电压也会升高,从而使TL494④脚电压也会升高,结果使TL494⑧脚⑾脚输出的调制脉冲宽度为0,开关管处于截止状态,从而达到过压保护的目的。 第二章基本单元电路原理分析 一、输入滤波电路 作用:防止输入电源窜入噪声,抑制开关电源产生的噪声反馈到输入电源。 FL1和CX1组成差模抗干扰电路(正态); FL1或CY1、CY2组成共模抗干扰电路(共态); 经LC振荡产生一高频振荡频率吸收电路,当外界高频干扰信号来时,经吸收电路短路到地,输出正常的50HZ低频信号,此电路又称低通滤波器。 二、浪涌电流抑制电路

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