开关电源安全保护电路原理图解
开关电源原理图精讲
开关电源原理一、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。
开关电源设计实例之保护电路实例详解-设计应用
开关电源设计实例之保护电路实例详解-设计应用开关电源各种保护电路实例详细解剖！输入欠压保护电路一1概述（电路类别、实现主要功能描述）：该电路属于输入欠压电路，当输入电压低于保护电压时拉低控制芯片的供电Vcc，从而关闭输出。
2电路组成（原理图）：输入欠压保护电路二1概述（电路类别、实现主要功能描述）：输入欠压保护电路。
当输入电压低于设定欠压值时，关闭输出；当输入电压升高到设定恢复值时，输出自动恢复正常。
2电路组成（原理图）：3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):输入电压在正常工作范围内时，Va大于VD4的稳压值，VT4导通，Vb为0电位，VT5截止，此时保护电路不起作用；当输入电压低于设定欠压值时，Va小于VD4的稳压值，VT4截止，Vb为高电位，VT5导通，将COMP（芯片的1脚）拉到0电位，芯片关闭输出，从而实现了欠压保护功能。
R21、VT6、R23组成欠压关断、恢复时的回差电路。
当欠压关断时,VT6导通，将R21与R2并联，；恢复时，VT6截止，4电路的优缺点优点：电路形式简单，成本较低。
缺点：因稳压管VD4批次间稳压值的差异，导致欠压保护点上下浮动，大批量生产时需经常调试相关参数。
5应用的注意事项：VD4应该选温度系数较好的稳压管，需调试的元件如R2应考虑多个并联以方便调试。
输出过压保护电路一1概述（电路类别、实现主要功能描述）：输出过压保护电路。
当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或电路本身故障（开环或其他）导致输出电压高于稳压值时，此电路会将输出电压钳位在设定值。
2电路组成（原理图）：3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):输出过压时，加在VD3上的电压大于其稳压值时，VD3导通，输出电压被钳位，同时通过IC4向原边反馈。
4电路的优缺点优点：电路形式简单，成本较低。
缺点：因稳压管VD3批次间稳压值的差异，导致过压钳位点上下浮动，大批量生产时需经常调试相关参数。
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。
开关电源安全保护电路原理图解
开关电源安全保护电路原理图解对于开关电源而言, 平安、牢靠性历来被视为重要的性能之一. 开关电源在电气技术指标满意电子设备正常使用要求的条件下, 还要满意外界或自身电路或负载电路消失故障的状况下也能平安牢靠地工作. 为此, 须有多种爱护措施. 对爱护电路的特点分析, 对存在不足期盼克服, 盼望设计出更平安、更牢靠的爱护电路。
1 浪涌电流电路剖析浪涌电流是由于电压突变所引起. 如电子设备在第一次加电压时, 由于大容量电源电容器充电引起的涌入初始电流开机浪涌电流; 又如直击雷、感应雷沿着电源线进入开关电源的突变电压所产生瞬态电流雷浪涌电流. 浪涌电流上升时间特别快, 持续时间特别短, 破坏作用特别大. 为防止或减轻浪涌电流的破坏, 设置抑制浪涌电流或将浪涌电流转移到地线等方式来爱护开关电源避开浪涌电流的损害。
1. 1 启动限流爱护开关电源的初级整流电路有大容量滤波电容,开机瞬间整流管向这些大电容充电, 使整流管瞬时电流超过额定值. 为减小开机启动限流( 浪涌电流) ,开关电源通常都设有抗冲击电路. 如图1 电路, 在开机瞬间, 开关电源变压器的3、4 绕组电压为0V, VD5截止, 晶闸管VD6 的G、K 极间电压为0V, VD6 截止.充电电流路径: AC220V→VD1-4 正极→大电容C1→地→R2→VD1- 4 负极. 由于R2 有阻碍大电流作用( 一般设为3. 3Ω) , 因此能有效限制开机浪涌电流。
开关电源正常工作后, 开关电源变压器的1、2绕组上产生感应电压, 对C2 充电( 充电时间常数约等于R3×C2) , 使VD6 导通, 整流电流不再经R2, 而是经VD6 的A、K 极返回整流桥VD1- 4 的负极. 也就是说, 在正常工作状态, VD6 将R2 短路, 防止R2产生功耗.R2 仅在开机瞬间起作用。
用晶闸管作启动限流爱护平安牢靠, 但电路比较简单些, 从电路成本和电路简捷等角度来说用温控电阻作启动限流爱护, 它既经济又简洁更平安牢靠, 如图3。
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：PWM①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。
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，5来改变半导体表面感生电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。
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内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。
五张24v开关电源原理电路图及工作原理讲解
24v开关电源电路图（一）电路以UC3842振荡芯片为核心，构成逆变、整流电路。
UC3842一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片，相关引脚功能及内部电路原理已有介绍，此处从略。
AC220V电源经共模滤波器L1引入，能较好抑制从电网进入的和从电源本身向辐射的高频干扰，交流电压经桥式整流电路、电容C4滤波成为约280V的不稳定直流电压，作为由振荡芯片U1、开关管Q1、开关变压器T1及其它元件组成的逆变电路。
逆变电路，可以分为四个电路部分讲解其电路工作原理。
图1 CL-A-35-24仪用DC24V开关电源1、振荡回路：开关变压器的主绕组N1、Q1的漏--源极、R2（工作电流检测电阻）为电源工作电流的通路;本机启动电路与其它开关电源（启动电路由降压限流电阻组成）有所不同，启动电路由C5、D3、D4组成，提供一个“瞬态”的启动电流，二极管D2吸收反向电压，D3具有整流作用，保障加到U1的7脚的启动电流为正电流;电路起振后，由N2自供电绕组、D2、C5整流滤波电路，提供U1芯片的供电电压。
这三个环节的正常运行，是电源能够振荡起来的先决条件。
当然，U1的4脚外接定时元件R48、C8和U1芯片本身，也构成了振荡回路的一部分。
电容式启动电路，当过载或短路故障发生时，电路能处于稳定的停振保护状态，不像电阻启动电路，会再现“打嗝”式间歇振荡现象。
工作电流检测从电阻R2上取得，当故障状态引起工作过流异常增大时，U1的6脚输出PWM脉冲占空比减小，N1自供电绕组的感应电路也随之降低，当U1的7脚供电电压低于10V时，电路停振，负载电压为0，这是过流（过载或短路）引发U1内部欠电压保护电路动作导致的输出中止;工作电流异常增大时，R2上的电压降大于1V时，内部锁存器动作，电路停振，这是由过流引发U1内部过流保护动作导致输出中止。
2、稳压回路：开关变压器的N3绕组、D6、C13、C14等元件组成的24V电源，基准电压源TL1、光耦合器U2等元件构成了稳压控制回路。
开关电源原理图各元件功能详解
电源原理图--每个元器件的功能详解!▽FS1:由变压器计算得到Iin值以此Iin值（0.42A）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（热敏电网）：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5。
-10。
热敏，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），此电路蛭蟹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）。
CXl（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-C叩愈大，EMI防制效果愈好（但价格愈高），若X-C叩在0.22uf以上（包含0.22uf），安规规定必须要有泄放电阻（RX1，一般为1.2MQ 1/4W）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
开关电源安全保护电路原理图解对于开关电源而言, 安全、可靠性历来被视为重要的性能之一. 开关电源在电气技术指标满足电子设备正常使用要求的条件下, 还要满足外界或自身电路或负载电路出现故障的情况下也能安全可靠地工作. 为此, 须有多种保护措施. 对保护电路的特点分析, 对存在不足期待克服, 希望设计出更安全、更可靠的保护电路。
1 浪涌电流电路剖析浪涌电流是由于电压突变所引起. 如电子设备在第一次加电压时, 由于大容量电源电容器充电引起的涌入初始电流开机浪涌电流; 又如直击雷、感应雷沿着电源线进入开关电源的突变电压所产生瞬态电流雷浪涌电流. 浪涌电流上升时间非常快, 持续时间非常短, 破坏作用非常大. 为防止或减轻浪涌电流的破坏, 设置抑制浪涌电流或将浪涌电流转移到地线等方式来保护开关电源避免浪涌电流的损害。
1. 1 启动限流保护开关电源的初级整流电路有大容量滤波电容,开机瞬间整流管向这些大电容充电, 使整流管瞬时电流超过额定值. 为减小开机启动限流( 浪涌电流) ,开关电源通常都设有抗冲击电路. 如图1 电路, 在开机瞬间, 开关电源变压器的3、4 绕组电压为0V, VD5截止, 晶闸管VD6 的G、K 极间电压为0V, VD6 截止.充电电流路径: AC220V→VD1- 4 正极→大电容C1→地→R2→VD1- 4 负极. 由于R2 有阻碍大电流作用( 一般设为3. 3Ω) , 因此能有效限制开机浪涌电流。
开关电源正常工作后, 开关电源变压器的1、2绕组上产生感应电压, 对C2 充电( 充电时间常数约等于R3×C2) , 使VD6 导通, 整流电流不再经R2, 而是经VD6 的A、K 极返回整流桥VD1- 4 的负极. 也就是说, 在正常工作状态, VD6 将R2 短路, 防止R2产生功耗.R2 仅在开机瞬间起作用。
用晶闸管作启动限流保护安全可靠, 但电路比较复杂些, 从电路成本和电路简捷等角度来说用温控电阻作启动限流保护, 它既经济又简单更安全可靠, 如图3。
1. 2 雷浪涌电流保护电网输电线受到雷击或感应雷时, 输电线中的感应突变电压会产生浪涌电流. 为防范雷浪涌电压和电流冲击, 常在电源的输入端并联一个或几个压敏电阻来释放雷浪涌电流的冲击. 图 2 电路是用压敏电阻来防范雷浪涌电流, 压敏电阻Rv 常状态下呈高阻抗( 近似开路) , 当电网输电线遇到雷击或感应雷, 压敏电阻Rv 两端瞬间超过它的启动电压, 它将立即由高阻抗变为低阻抗( 近似短路) , 使雷浪涌电流释放, 同时交流保险丝F 熔断, 起到防输电线被雷击或感应雷而损坏电子设备的目的。
1. 3 实际电路分析及仿真测试图3 电路是一个典型的实际开关电源部分电路防雷单元: 当有雷击, 产生高压经电网导入电源时, 由Rv1、Rv2、Rv3、F1、F2、F3 和FDG 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, 使高压能量被压敏电阻所消耗, 若电流过大, F1、F2、F3 会烧毁保护后级电路。
防开机浪涌单元: 当电源开启瞬间, 要对C 充电, 由于瞬间电流大, 其能量全消耗在温控电阻Rt上, 由于Rt 的特性是随温度上升电阻呈指数关系减小( Rt 为负温系数元件) , 瞬间温度升高后Rt 阻值减小( 呈低阻抗) , 这时它消耗的能量非常小, 后级电路可正常工作. 温控电阻Rt 由高阻抗变为低阻抗, 有效地防止浪涌电流。
模拟实验: 用雷击浪涌电流发生器模拟保护电路加入前后的实验测试波形如图 4 和开机浪涌电流测试波形如图 5. 模拟实验表明, 浪涌电流的共同点是作用时间短( 几至几十纳秒) , 冲击电流大( 雷击浪涌电流可达几十至几千安培, 开机浪涌电流超过工作电流的数十倍以上) , 加入保护电路后尖峰被削去。
2 过流保护电路剖析众所周知, 当电源输出端超过额定负载或短路或控制电路失去控制能力等意外情况时, 会造成电子设备不能正常工作或对电子设备造成损坏等. 过流保护电路有断路法、振荡器调频法。
2. 1 断路法过流保护防范电路中的电流过流, 最经济简便的方法是用保险丝. 保险丝熔断保护分为交流保险和直流保险二类. 当负载电流发生意外其电流超过保险丝的熔断值( 熔断系数一般在1. 1~ 1. 5 之间) 时, 保险丝熔断, 达到过流保护目的. 但在开机瞬间, 由于大电容的充电, 会产生很大的浪涌电流, 这个浪涌电流一般为正常输入电流的数倍, 容易使保险丝熔断, 而发生错误判断, 这是它的主要缺陷。
2. 2 振荡器调频法过流保护所谓调频法就是通过检测比较放大电路产生一个控制信号使振荡器的振荡频率发生变化, 使负载电压降低, 从而达到负载电流减小目的. 通常过电流保护设定值为额定电流的110% ~ 130% , 能自动恢复。
在互感器的耦合下, 若输出端有过载或短路情况发生时, 此时初级电流会很快的增加, 检测电阻RS( 锰铜丝) 上的电压VRS 就会增大. 在图6( A) 此电压VRS 超过V2 的B- E 导通电压,V2 导通, 由于V2 集电极接的是振荡电路的控制端, 使振荡电路的振荡减缓或停止振荡. 在图6( B)VRS 经电压比较器后输出一个控制信号到振荡电路, 调节振荡频率, 使输出电压降低, 减小负载电流, 达到保护的目的。
图6( B) 与图6(A) 的过流保护精度要高, 因( B) 电路设计了误差比较和误差放大电路。
如图7 所示为恒流过流保护电路. 电路中R1和R2 对VR 进行分压, 电阻R2 上分得的电压VR2= VR[ R2/ ( R1+ R2) ] 负载电流I0, 测电阻RS 上的电压VS= I0RS, 电压VS 和VR2 进行比较, 如果VSVR2,A 输出控制信号, 使脉冲信号频率变化, 使输出电压下降, 输出电流I0 减小。
图8 是常见的光电耦合器驱动过流保护电路,其工作原理: 当输出电流过大时, RS 两端电压上升,IC2②脚电压高于③脚基准电压, IC2 输出高电压,V1 导通, 光电耦合器IC1 发生光电效应, 使振荡电路的振荡频率发生变化, 从而控制开关管的脉冲信号的宽度( 或频率) 发生变化, 使得输出电压降低, 达到输出过载限流的目的。
2. 3 存在不足检测电阻RS 总是串在电路中, 若检测电阻RS值取得较小, 电路保护反应速度不快, 精度也不太高, 若检测电阻RS 值取得太大, 功耗就会明显增加, 检测电阻RS 存在着无功损耗而降低开关电源的效率. 为减小检测电阻RS 的无功损耗, 将采取检测信号放大等电路, 提高保护电路的反应速度、精度。
3 过压保护电路剖析开关电源电路过压分为电源外因过压和内因过压, 它们都会使电子设备工作异常或烧毁电子设备的器件. 电源外因过压主要有错接入380 V 的电压;内因过压主要来自开关电源本身电路异常或元器件损坏( 失去稳压控制) 使输出电压过高. 最常见的过压保护电路有断路法和开关管截止法。
3. 1 断路法过压保护外因过压主要来自工频电网电压过高, 如因错接入380 V 的电压, 如图9 是一个用继电器J 关断电路起保护的电路. 当交流电源正常时, 通过稳压管VS 的电流很小, IRRlt; VbeQ, 因而三极管V 截止, 继电器J 处于常闭( 导通) 状态. 因某种原因交流电源高于正常状态值时, 通过稳压管VS 的电流很大,IRR VbeQ, 导致三极管V( 饱和) 导通, 继电器J 动作, 切断输入电路, 从而达到保护开关电源电路及负载电路. 当交流电源恢复正常时, 三极管V 截止, 继电器J 处于常闭( 导通) 状态. 优点是能自动恢复供电, 缺点是稳定性差, 继电器J 的体积较大。
3. 2 开关管截止法过压保护开关电源本身电路异常或元器件损坏( 失去稳压控制) 使输出电压过高. 如图10 所示是用可控硅驱动的过压保护电路. 在正常的电压输出情况下,T803 第3 绕组中上端正、下端负的电压经R1、R2 分压后不能使VD 击穿导通, 可控硅V2 也截止, 保护电路不动作. 因某原因开关管V1 失去稳压控制, 输出电压异常升高, 高频变压器T 第3 绕组电压经R1、R2 分压后将超过VD 的击穿电压值, 使VD 击穿并引起可控硅V2 触发导通. 可控硅V2 触发后, 使电容C 上端接地, 并使开关管V1 迅速截止. 高频变压器T 第3 绕组电压经整流后, 能使稳压电路输出减弱振荡控制信号, 进一步使开关管V1 加速截止.保护电路动作后, 由于整流滤波后的直流电压经R3给可控硅V2 的A 极供电, 所以V2 将一直导通下去, 直到故障排除后再次开机,V2 才截止。
如图11 所示是用光电耦合器驱动的过压保护电路. 其中, 光电耦合器IC1 在开关电源中起两个作用. 一是实现固态继电器; 另一个作用是对输入与输出进行了隔离。
当输出电压超过正常值时, 在误差比较放大器IC2 的驱动下, 使光电耦合器IC1 内部发光二极管发光, 进而使IC1 光电耦合器的内部光敏三极管饱和导通, 于是开关管V 脉冲电流被光敏三极管短路,所以开关管V 迅速截止. 保护电路动作后, 由于副电源直流电压可控硅的 A 极供电, 所以可控硅将一直导通下去, 光敏三极管也一直饱和导通, 直到再次开机。
3. 3 存在不足由于开关管截止, 没有输出电压. 但当输入接错线而引入380 V 的电压时, 其滤波电容、开关管等元件所加的电压仍然为380 V, 若这些元件的耐压不够而损坏。
4 实际电路分析如图12 为一个实际开关电源电路. 220 V 的交流电经整流滤波后得到约300 V 的直流电压, 再经T3 的5、1 端绕组加到V3( 大功率开关管) 集电极.L22、L23 可延续脉冲电流对V3 电极的冲击, C23、C24 可吸收V3 集电极尖峰脉冲, 以防止V3 击穿损坏.T3 的9、7 端绕组为正反馈绕组, 其反馈电势经R26、C19 耦合到V3 基极, 从而使V3 产生自激振荡,振荡频率为30- 60 kHz. VD39 为正反馈耦合电容C19 提供放电回路, 同时又将V3 在截止期的b- e极反向电压限制在0. 7 V, 以防止V3 的b- e 击穿。
V20 为恒流驱动管, T3 的8、7 端绕组电势经VD20 整流和C21 电容滤波后建立约8 V 左右的直流电压, 该电压经R22 给V20 集电极供电. 在开关管V3 饱和期间, T3 的9 端的电势经R23 使V20 导通, 因此V20 是为V3 提供恒流驱动电流, 其大小由R22 阻值决定, 恒流驱动使开关电源交流输入电压范围扩大至90- 270 V。