24V電源實(shí)例分析

最近比較忙，沒(méi)怎么關(guān)注留言，今天打開(kāi)居然有幾十條私信，今天把能簡(jiǎn)單幾句話回復(fù)的都回復(fù)了，剩下一兩句話說(shuō)不清楚的那我們就一個(gè)一個(gè)的來(lái)用文章解決。

首先留言里有朋友發(fā)過(guò)來(lái)一張手繪原理圖，讓我分析一下主要的工作原理，由于手繪原理圖比較模糊，所以用軟件來(lái)將原理圖還原清晰一點(diǎn)，如下所示：

從上圖我們可以看出，這個(gè)電源屬于典型的反激轉(zhuǎn)換型開(kāi)關(guān)電源，我們也可以稱(chēng)之為回掃變壓器型開(kāi)關(guān)電源。這個(gè)電路從功能上大致可以分為電源輸入電路，啟動(dòng)電路，主開(kāi)關(guān)電路，保護(hù)電路，二次繞組整流濾波電路及反饋穩(wěn)壓電路。

電源輸入電路主要由保險(xiǎn)管F1、差模電容C11、C12；共模扼流圈L1、NTC、共模C3與C6；整流器D6；高壓濾波電容E2、E3組成。

啟動(dòng)電路主要由R5；R14；濾波電阻E1和穩(wěn)壓二極管Z1組成。

主開(kāi)關(guān)電路由芯片1M0880與周?chē)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%85%83%E5%99%A8%E4%BB%B6/">元器件共同組成。

保護(hù)電路：由VD1；C10和R8組成高壓尖峰吸收保護(hù)線路，由C4和R3組成MOS管開(kāi)關(guān)保護(hù)線路；由C9和R1組成的二極管開(kāi)關(guān)保護(hù)線路。

二次繞組整流濾波電路元器件就比較復(fù)雜，我們?cè)谙旅嬖僭敿?xì)介紹。

我從網(wǎng)上下載了主芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，如下圖所示：

據(jù)介紹里說(shuō)，這款是周期過(guò)電流限制，具有過(guò)載、過(guò)壓保護(hù)功能、欠壓鎖定、軟啟動(dòng)、內(nèi)部溫度關(guān)斷等優(yōu)良的保護(hù)特性。

工作原理：

電源經(jīng)保險(xiǎn)管F1輸入，電容C11、C12與扼流圈L1組成濾除電網(wǎng)共模干擾；C11、C12安規(guī)電容，電容C3和C6用于濾除電網(wǎng)差模干擾。

NTC是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，剛上電時(shí)電阻值較大，正常工作時(shí)，發(fā)熱后電阻阻值變得較小，用于防止上電瞬間電網(wǎng)高壓大電流對(duì)濾波電容E2、E3的沖擊。

VD5為整流橋，將交流電壓整流成脈動(dòng)電壓，再經(jīng)E2、E3濾波，圖中有個(gè)細(xì)節(jié)，那就是E2和E3都是200V耐壓的電容，所以我們要將E2和E3進(jìn)行串聯(lián)；R9和R11分別E2和E3的放電電阻，在外接電源切斷，芯片不能正常工作時(shí)，R9和R11就會(huì)將E2和E3上殘留的電能進(jìn)行釋放，以免對(duì)人體意外觸電。

R5為啟動(dòng)電阻，電壓加到芯片的供電端，一旦系統(tǒng)正常工作后，二次繞組經(jīng)VD4整流，E1濾波給芯片提供電源，電阻R12與電容E1組成RC濾波電路，提高電源的穩(wěn)定性。穩(wěn)壓管Z1用于限制電壓過(guò)高，防止損壞芯片，正常工作時(shí)，二次繞組的輸出電壓一般不會(huì)超過(guò)Z1的穩(wěn)壓值。

VD1、C10和R8組成RCD尖峰吸收電路，吸收芯片內(nèi)部MOS管截止時(shí)一次繞組產(chǎn)生的尖峰電壓。同理電阻R3和電容C4并聯(lián)在芯片內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管兩端，也是起到保護(hù)作用。這種運(yùn)用非常普遍，尤其是在可控硅電路中最為常見(jiàn)。

二次繞組整流由VD3承擔(dān)，E3~E7為輸出端濾波電容，5只470uF電容并聯(lián)，相當(dāng)于2350uF的容量。另外電容與L2構(gòu)成π型濾波線路，輸出穩(wěn)定電壓，紋波電壓小，R13為電容的負(fù)載電阻，也可以稱(chēng)為放電電阻。R4為發(fā)光二極管DS1的限流電阻，用于指示電源正常工作與否。

穩(wěn)壓電路由電阻R2、R7、RW1和431共同組成，根據(jù)參數(shù)，我們可以計(jì)算出二次繞組的輸出電壓為：Uo=2.5*【1+R7/（R2+RW1）】；調(diào)節(jié)RW1的阻值，當(dāng)RW1=0時(shí)，輸出電壓為27.5V；當(dāng)RW=2K時(shí)，輸出電壓為22.6V。

穩(wěn)壓電路主要依靠431來(lái)平衡輸出電壓，當(dāng)我們電源輸出電壓升高時(shí)，431的參考端電壓也同步上升，驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)，經(jīng)光耦拉低芯片的反饋FB腳電壓，使得芯片開(kāi)關(guān)占空比減小，輸出電壓相應(yīng)降低，平衡了上升的電壓值，達(dá)到自動(dòng)控制平衡效果。

軟啟動(dòng)功能是由芯片5腳來(lái)控制，初始上電瞬間，反饋信號(hào)還沒(méi)有建立時(shí)，軟啟動(dòng)可以限制芯片內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通的最大電流，防止擊穿。