USB充電器設(shè)計(jì)與制作課件

1、廣東松山職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系USB充電器設(shè)計(jì)與制作多媒體課件充電器設(shè)計(jì)與制作多媒體課件演講人演講人: : 張文輝引入新課引入新課 電子設(shè)備都要求有很穩(wěn)定的直流電源供電。傳統(tǒng)的串聯(lián)型電源雖然電子設(shè)備都要求有很穩(wěn)定的直流電源供電。傳統(tǒng)的串聯(lián)型電源雖然技術(shù)成熟，并且有大量集成化的線性穩(wěn)壓電源模塊，具有穩(wěn)定性能好、技術(shù)成熟，并且有大量集成化的線性穩(wěn)壓電源模塊，具有穩(wěn)定性能好、輸出紋波電壓小、使用可靠等優(yōu)點(diǎn)，但通常都需要體積大且笨重的工輸出紋波電壓小、使用可靠等優(yōu)點(diǎn)，但通常都需要體積大且笨重的工頻變壓器起隔離之用，濾波器的體積和重量也很大。而調(diào)整管工作在頻變壓器起隔離之用，濾波器的體積和重量也很大。而

2、調(diào)整管工作在線性放大狀態(tài)，為了保證輸出電壓穩(wěn)定，其功率調(diào)整管必須承受較大線性放大狀態(tài)，為了保證輸出電壓穩(wěn)定，其功率調(diào)整管必須承受較大的電壓差，導(dǎo)致調(diào)整管功耗較大，電源效率很低，一般只有的電壓差，導(dǎo)致調(diào)整管功耗較大，電源效率很低，一般只有4545左右。左右。由于調(diào)整管上的功率消耗較大，需要采用大功率調(diào)整管并安裝很大的由于調(diào)整管上的功率消耗較大，需要采用大功率調(diào)整管并安裝很大的散熱器，這就難以滿足電子設(shè)備小型節(jié)能發(fā)展的要求。散熱器，這就難以滿足電子設(shè)備小型節(jié)能發(fā)展的要求。 解決方法就是采用開關(guān)電源方法。開關(guān)電源重量輕、體積小、功耗小，解決方法就是采用開關(guān)電源方法。開關(guān)電源重量輕、體積小、功耗小，效

3、率高、機(jī)內(nèi)溫升低，提高了整機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性，而且對(duì)電網(wǎng)的適效率高、機(jī)內(nèi)溫升低，提高了整機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性，而且對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)能力也有較大的提高。從而促進(jìn)了效率高的開關(guān)電源的迅速發(fā)展。應(yīng)能力也有較大的提高。從而促進(jìn)了效率高的開關(guān)電源的迅速發(fā)展。深圳市金佳佰業(yè)有限公司 手機(jī)充電器是指給手機(jī)等移動(dòng)數(shù)碼設(shè)備充電的設(shè)備，常見的有單口手機(jī)充電器是指給手機(jī)等移動(dòng)數(shù)碼設(shè)備充電的設(shè)備，常見的有單口USBUSB直充、帶線直充、多口直充、帶線直充、多口USBUSB直充、萬能充、座充、車充等。如下圖：直充、萬能充、座充、車充等。如下圖：一一、USBUSB充電器充電器簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介1 1、USBUSB充電器類型充電器類型一、

4、一、USBUSB充電器充電器簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介2 2、USBUSB充電器參數(shù)充電器參數(shù) 輸入電壓范圍輸入電壓范圍: :100-240V100-240V，車充，車充12-2412-24 輸入電壓范圍輸入電壓范圍: :通常在通常在4.2V4.2V、5V5V，快充，快充9V/12V9V/12V 輸入電流范圍輸入電流范圍: :通常在通常在4.2V4.2V、5V5V，快充，快充9V/12V9V/12V 使用環(huán)境場(chǎng)合使用環(huán)境場(chǎng)合: :2000-5000M2000-5000M劃分，溫度劃分，溫度0 0至至4 45 5度，濕度小于等于度，濕度小于等于90%90%。 安規(guī)認(rèn)證安規(guī)認(rèn)證: :CECE認(rèn)證、中國(guó)認(rèn)證、中國(guó)CC

5、CCCC、美國(guó)、美國(guó)UL FCC UL FCC 歐盟歐盟 使用地區(qū)國(guó)家使用地區(qū)國(guó)家: :一、一、USBUSB充電器充電器簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介2 2、充電器的分類充電器的分類 線性電源線性電源：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：空載電壓較高，空載電壓較高，反應(yīng)較反應(yīng)較快，電壓穩(wěn)定度和負(fù)載穩(wěn)定度快，電壓穩(wěn)定度和負(fù)載穩(wěn)定度高，輸出紋波電壓小。高，輸出紋波電壓小。 開關(guān)電源開關(guān)電源：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：變換效率高，可高達(dá)變換效率高，可高達(dá)70%-95% 70%-95% 。1 1、功耗小、功耗小 2 2、穩(wěn)定范圍寬、穩(wěn)定范圍寬 3 3、體積小，重量輕、體積小，重量輕 。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：電壓調(diào)整率差，變換效率低，只有電壓調(diào)整率差，變換效率低，只有35

6、%-60%35%-60%。存在變壓器和調(diào)整管功耗大。存在變壓器和調(diào)整管功耗大。242V187VVA缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：電路比較復(fù)雜，輸出的紋波電壓較高（每一個(gè)開關(guān)周期有一個(gè)紋波），瞬電路比較復(fù)雜，輸出的紋波電壓較高（每一個(gè)開關(guān)周期有一個(gè)紋波），瞬態(tài)響應(yīng)較差，存在高頻干擾等。因此，開關(guān)穩(wěn)壓電源的應(yīng)用受到一定的限制。態(tài)響應(yīng)較差，存在高頻干擾等。因此，開關(guān)穩(wěn)壓電源的應(yīng)用受到一定的限制。 空載空載4.2V4.2V的充電器：的充電器： 充電器直接給電池充電，手機(jī)只是充電器直接給電池充電，手機(jī)只是提供了一個(gè)轉(zhuǎn)接的作用。提供了一個(gè)轉(zhuǎn)接的作用。 空載空載4.2V4.2V以上的充電器：以上的充電器： 充電過程中的主體多

7、了充電過程中的主體多了一個(gè)充電管理芯片（一般一個(gè)充電管理芯片（一般被集成在手機(jī)的電源管理被集成在手機(jī)的電源管理芯片里）芯片里）電源適配器電池+GNDGND手機(jī)電源適配器電池+GNDGND 手 機(jī)（充電管理）一、一、USBUSB充電器充電器簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介3 3、USBUSB充電器充電器基本框圖基本框圖 輸入回路輸入回路: :EMIEMI電磁干擾濾波器、整流濾波電路、電磁干擾濾波器、整流濾波電路、變壓器輸入、變壓器輸入、功率變換電功率變換電路、啟動(dòng)電路、路、啟動(dòng)電路、PWMPWM控制器電路控制器電路、過欠壓保護(hù)電路、過欠壓保護(hù)電路組成。組成。 輸出回路輸出回路: :變壓器輸出、整流濾波電路、變壓器輸出、

8、整流濾波電路、過流保護(hù)電路、短路保護(hù)電路等。過流保護(hù)電路、短路保護(hù)電路等。 控制回路控制回路: :由低壓電子元器件由低壓電子元器件組成。組成。 輸入回路與輸出回路之間采用輸入回路與輸出回路之間采用變壓器變壓器隔離隔離，可實(shí)現(xiàn)高低電壓轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)高低電壓轉(zhuǎn)換，又可以確保人身安全。又可以確保人身安全。一、一、USBUSB充電器充電器簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介2 2、USBUSB充電器參數(shù)充電器參數(shù) 輸入電壓范圍輸入電壓范圍: :100-240V100-240V，車充，車充12-2412-24 輸入電壓范圍輸入電壓范圍: :通常在通常在4.2V4.2V、5V5V，快充，快充9V/12V9V/12V 輸入電流范圍輸入電

9、流范圍: :通常在通常在4.2V4.2V、5V5V，快充，快充9V/12V9V/12V 使用環(huán)境場(chǎng)合使用環(huán)境場(chǎng)合: :2000-5000M2000-5000M劃分，溫度劃分，溫度0 0至至4 45 5度，濕度小于等于度，濕度小于等于90%90%。 安規(guī)認(rèn)證安規(guī)認(rèn)證: :CECE認(rèn)證、中國(guó)認(rèn)證、中國(guó)CCCCCC、美國(guó)、美國(guó)UL FCC UL FCC 歐盟歐盟 使用地區(qū)國(guó)家使用地區(qū)國(guó)家: :二、二、USBUSB充電器充電器電路電路1 1、USBUSB充電器參數(shù)充電器參數(shù) 輸入電壓輸入電壓: :100-240V100-240V二、二、USBUSB充電器充電器電路電路1 1、USBUSB充電器參數(shù)充電

10、器參數(shù)二、二、USBUSB充電器充電器電路電路 輸入電路輸入電路 1 1、整流濾波電路、整流濾波電路 2 2、USBUSB充電器充電器電路原理圖電路原理圖 單端正激式電路單端正激式電路 半波半波整流整流濾波濾波: D1,C1: D1,C1組成。電壓組成。電壓U=300VU=300V。2 2、啟動(dòng)電路、啟動(dòng)電路 R2: R2: 給給Q1Q1提供微導(dǎo)通電流。電壓提供微導(dǎo)通電流。電壓U=0.070VU=0.070V。3 3、PWMPWM控制器控制器 ( (振蕩電路振蕩電路) ) R3,C2 R3,C2 組成正反饋電路組成正反饋電路: : 給給Q1Q1提供飽和與截止電流。提供飽和與截止電流。4 4、功

11、率變換、功率變換 T1 T1的的L1,Q1,R1 L1,Q1,R1 組成。組成。二、二、USBUSB充電器充電器電路電路 輸出電路輸出電路 1 1、整流濾波電路、整流濾波電路 L3,D8,C4 L3,D8,C4組成組成, ,給負(fù)載提供電壓。給負(fù)載提供電壓。2 2、USBUSB充電器充電器電路原理圖電路原理圖 單端正激式電路單端正激式電路2 2、指示電路、指示電路 R5, LED R5, LED。3 3、基準(zhǔn)電壓、基準(zhǔn)電壓 R6, DZ1 R6, DZ1 組成組成: : 基準(zhǔn)電壓與輸出電壓比較基準(zhǔn)電壓與輸出電壓比較, ,給給ICIC提供控制電壓。提供控制電壓。二、二、USBUSB充電器充電器電路

12、電路 控制保護(hù)電路控制保護(hù)電路 2 2、USBUSB充電器充電器電路原理圖電路原理圖 單端正激式電路單端正激式電路1 1、整流濾波電路、整流濾波電路 L2,D6,C3 L2,D6,C3組成組成, ,給返饋提供電壓。給返饋提供電壓。3 3、續(xù)流保護(hù)電路、續(xù)流保護(hù)電路 D5 D5或或RCRC。Q1Q1截止，在變壓器截止，在變壓器(1 2)(1 2)產(chǎn)生感應(yīng)高電壓，為避免截產(chǎn)生感應(yīng)高電壓，為避免截止期間感應(yīng)出的尖峰脈沖高壓擊穿止期間感應(yīng)出的尖峰脈沖高壓擊穿Q1Q1，在，在(1 2)(1 2)繞組并聯(lián)尖峰脈繞組并聯(lián)尖峰脈沖吸收，以保護(hù)和改善沖吸收，以保護(hù)和改善Q1Q1的開關(guān)特性。的開關(guān)特性。2 2、過

13、流保護(hù)電路、過流保護(hù)電路 R1,Q2,R4,IC1, R1,Q2,R4,IC1,組成。組成。二、二、USBUSB充電器充電器電路電路1 1、當(dāng)接通電源后，、當(dāng)接通電源后，220V220V交流通過交流通過D D2 2整流，整流，C1C1濾波，通過電阻濾波，通過電阻R R2 2給給Q1Q1提供基極提供基極啟動(dòng)電流，使啟動(dòng)電流，使Q1Q1開始微導(dǎo)通，其集電極電流開始微導(dǎo)通，其集電極電流IcIc線性增長(zhǎng)，在線性增長(zhǎng)，在L2L2中感應(yīng)出使中感應(yīng)出使Q1Q1基基極為正、發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓，通過極為正、發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓，通過C C2 2和和R3R3，送到，送到Q1Q1基極，使基極，使Q1Q1迅速飽

14、和迅速飽和； 3 3、USBUSB充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單端正激式電路單端正激式電路 2 2、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)給、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)給C C2 2充電，隨著充電，隨著C C2 2電壓升高，電壓升高，Q1Q1基極電位逐漸下降，基極電位逐漸下降，IcIc開始減開始減小，小，L2L2感應(yīng)出使感應(yīng)出使Q1Q1基極為負(fù)，發(fā)射極為正的電壓，使基極為負(fù)，發(fā)射極為正的電壓，使Q1Q1迅速截止，完成一個(gè)迅速截止，完成一個(gè)振蕩周期，在振蕩周期，在Q1Q1截止期間，在截止期間，在L3L3繞組感應(yīng)出一個(gè)繞組感應(yīng)出一個(gè)5V5V左右的交流電壓；左右的交流電壓； 二、二、USBUSB充電器充電器電路電路3 3、C3C3逐

15、漸放電，逐漸放電，Q1Q1基極電壓逐漸升高，從而開始第二個(gè)周期，不斷循環(huán)；基極電壓逐漸升高，從而開始第二個(gè)周期，不斷循環(huán)； 3 3、USBUSB充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單端正激式電路單端正激式電路5 5、Z1Z1、IC1IC1、Q2Q2等組成取樣比較電路，檢查輸出電壓的高低。當(dāng)負(fù)載變輕或等組成取樣比較電路，檢查輸出電壓的高低。當(dāng)負(fù)載變輕或電源電壓升高等原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí)，電源電壓升高等原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí)，Z1Z1擊穿，擊穿，IC1IC1發(fā)光二級(jí)管電流增大，發(fā)光二級(jí)管電流增大，IC1IC1中光敏三極管電流增大中光敏三極管電流增大 4 4、L3L3輸出電壓經(jīng)輸出電壓經(jīng)D6D6

16、整流、整流、C4C4濾波后通過濾波后通過USBUSB座給負(fù)載供電。座給負(fù)載供電。LED1LED1和和R5R5組成輸組成輸出指示電路；出指示電路； 二、二、USBUSB充電器充電器電路電路7 7、當(dāng)負(fù)載變輕或者電源電壓變高等任何原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí)，、當(dāng)負(fù)載變輕或者電源電壓變高等任何原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí)，T1T1（3 3、4 4）、）、DZDZ1 1取樣比較導(dǎo)致取樣比較導(dǎo)致Q2Q2導(dǎo)通，導(dǎo)通，Q1Q1基極電流減小，集電極電流減小，負(fù)載能基極電流減小，集電極電流減小，負(fù)載能力變小，從而導(dǎo)致輸出電壓降低；力變小，從而導(dǎo)致輸出電壓降低； 3 3、USBUSB充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單

17、端正激式電路單端正激式電路6 6、D D6 6為為L(zhǎng)2L2繞組輸出電壓整流二極管，繞組輸出電壓整流二極管，C2C2為濾波電容；為濾波電容； 8 8、當(dāng)輸出電壓降低后，、當(dāng)輸出電壓降低后，Q2Q2取樣后又會(huì)截止，取樣后又會(huì)截止，Q1Q1的負(fù)載能力變強(qiáng)，輸出電壓又的負(fù)載能力變強(qiáng)，輸出電壓又會(huì)升高；這樣起到自動(dòng)穩(wěn)壓作用。；會(huì)升高；這樣起到自動(dòng)穩(wěn)壓作用。； 二、二、USBUSB充電器充電器電路電路9 9、過流過載保護(hù)功能：當(dāng)負(fù)載過載或者短路時(shí)，、過流過載保護(hù)功能：當(dāng)負(fù)載過載或者短路時(shí)，Q1Q1的集電極電流增大，的集電極電流增大，Q1Q1的的發(fā)射極電阻發(fā)射極電阻R2R2上產(chǎn)生較高的壓降，這個(gè)過載或者短路

18、產(chǎn)生的高電壓經(jīng)過上產(chǎn)生較高的壓降，這個(gè)過載或者短路產(chǎn)生的高電壓經(jīng)過R4R4讓讓Q2Q2飽和導(dǎo)通，從而讓飽和導(dǎo)通，從而讓Q1Q1截止，停止輸出，防止過載損壞；截止，停止輸出，防止過載損壞； 3 3、USBUSB充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單端正激式電路單端正激式電路1111、注意：注意：R2R2改小將增大改小將增大Q1Q1燒壞的可能性。如果需要大電流輸出，建議更換燒壞的可能性。如果需要大電流輸出，建議更換Q1Q1為為1300313003或者或者1300713007中大功率三極管；中大功率三極管； 1010、因此，改變、因此，改變R2R2的大小，可改變負(fù)載能力。如果將輸出電流減小，可將的

19、大小，可改變負(fù)載能力。如果將輸出電流減小，可將R2R2改大。如果將輸出電流改大，可將改大。如果將輸出電流改大，可將R2R2改??；改?。?二、二、USBUSB充電器充電器電路電路二、二、USBUSB充電器充電器電路電路1 1、當(dāng)負(fù)載變輕或者電源電壓變高等任何原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí)，、當(dāng)負(fù)載變輕或者電源電壓變高等任何原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí)，電壓超過電壓超過5.8v5.8v時(shí)，時(shí)，D DZ1Z1擊穿，擊穿，Q2Q2的基極電壓升高，的基極電壓升高，Q2Q2導(dǎo)通。導(dǎo)通。Q1Q1的基極電壓立即釋放，的基極電壓立即釋放，Q1Q1截止，輸出電壓越高，截止時(shí)間越長(zhǎng)，限制了輸出電壓的升高，負(fù)載能力變截止，輸出電壓

20、越高，截止時(shí)間越長(zhǎng)，限制了輸出電壓的升高，負(fù)載能力變小，從而導(dǎo)致輸出電壓降低；小，從而導(dǎo)致輸出電壓降低； 3 3、USBUSB充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單端正激式電路單端正激式電路( (輸出控制輸出控制) ) 二、二、USBUSB充電器充電器電路電路2 2、LD2LD2是工作指示燈。它的工作原理是：當(dāng)無外接負(fù)載時(shí)，電路處于空載狀是工作指示燈。它的工作原理是：當(dāng)無外接負(fù)載時(shí)，電路處于空載狀態(tài)，態(tài)，R8R8上無電流流過，上無電流流過，Q3Q3的的e-be-b結(jié)電壓基本相等，結(jié)電壓基本相等，Q3Q3截止，截止，LD2(LD2(綠燈綠燈) )不亮，不亮，有外接負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流在有外接負(fù)載時(shí)

21、，負(fù)載電流在R8R8上產(chǎn)生的壓降，加載在上產(chǎn)生的壓降，加載在Q3Q3的的e-be-b結(jié)上，使結(jié)上，使Q3Q3正偏正偏導(dǎo)通，導(dǎo)通，LD2LD2亮，表示正在充電。隨著電池不斷地充電，其充電電流逐漸減小，亮，表示正在充電。隨著電池不斷地充電，其充電電流逐漸減小，R8R8上的壓降也隨之減小，當(dāng)上的壓降也隨之減小，當(dāng)Q3Q3的的e-be-b結(jié)偏壓結(jié)偏壓V3e-bV3e-b小于小于0 07V7V時(shí)，時(shí)，Q3Q3截止，截止，LD2LD2熄滅，表示電已充滿。熄滅，表示電已充滿。 3 3、USBUSB充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單端正激式電路單端正激式電路( (輸出控制輸出控制) ) 二、二、USBU

22、SB充電器充電器電路電路1 1、USBUSB充電器參數(shù)充電器參數(shù) 輸入電壓輸入電壓: :100-240V100-240V 輸入電壓輸入電壓: :5V5V 輸入電流范圍輸入電流范圍: :200mA200mA 。二、二、USBUSB充電器充電器電路電路1 1、當(dāng)接通電源后，、當(dāng)接通電源后，220V220V交流通過交流通過D D2 2整流，整流，C1C1濾波，通過電阻濾波，通過電阻R R2 2給給Q1Q1提供基極提供基極啟動(dòng)電流，使啟動(dòng)電流，使Q1Q1開始微導(dǎo)通，其集電極電流開始微導(dǎo)通，其集電極電流IcIc線性增長(zhǎng)，在線性增長(zhǎng)，在L2L2中感應(yīng)出使中感應(yīng)出使Q1Q1基基極為正、發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓

23、，通過極為正、發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓，通過C C2 2和和R3R3，送到，送到Q1Q1基極，使基極，使Q1Q1迅速飽和迅速飽和； 4 4、USBUSB充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單端反激式單端反激式2 2、同時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)給、同時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)給C3C3充電，隨著充電，隨著C3C3電壓升高，電壓升高，Q1Q1基極電位逐漸下降，基極電位逐漸下降，IcIc開始減小，開始減小，L2L2感應(yīng)出使感應(yīng)出使Q1Q1基極為負(fù)，發(fā)射極為正的電壓，使基極為負(fù)，發(fā)射極為正的電壓，使Q1Q1迅速截止，迅速截止，完成一個(gè)振蕩周期，在完成一個(gè)振蕩周期，在Q1Q1截止期間，在截止期間，在L3L3繞組感應(yīng)出一個(gè)繞組

24、感應(yīng)出一個(gè)5V5V左右的交流電壓；左右的交流電壓； 二、二、USBUSB充電器充電器電路電路3 3、C3C3逐漸放電，逐漸放電，Q1Q1基極電壓逐漸升高，從而開始第二個(gè)周期，不斷循環(huán)；基極電壓逐漸升高，從而開始第二個(gè)周期，不斷循環(huán)； 4 4、USBUSB充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單端反激式單端反激式5 5、Z1Z1、IC1IC1、Q2Q2等組成取樣比較電路，檢查輸出電壓的高低。當(dāng)負(fù)載變輕或等組成取樣比較電路，檢查輸出電壓的高低。當(dāng)負(fù)載變輕或電源電壓升高等原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí)，電源電壓升高等原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí)，Z1Z1擊穿，擊穿，IC1IC1發(fā)光二級(jí)管電流增大，發(fā)光二級(jí)管電流增

25、大，IC1IC1中光敏三極管電流增大中光敏三極管電流增大 4 4、L3L3輸出電壓經(jīng)輸出電壓經(jīng)D6D6整流、整流、C4C4濾波后通過濾波后通過USBUSB座給負(fù)載供電。座給負(fù)載供電。LED1LED1和和R5R5組成輸組成輸出指示電路；出指示電路； 二、二、USBUSB充電器充電器電路電路7 7、L2L2反饋繞組中的感應(yīng)電壓經(jīng)反饋繞組中的感應(yīng)電壓經(jīng)IC1IC1中的光敏三極管到中的光敏三極管到Q2Q2基極，基極，Q2Q2基極電流增基極電流增大，集電極電流增大，大，集電極電流增大，Q1Q1基極電流減小，集電極電流減小，負(fù)載能力變小，基極電流減小，集電極電流減小，負(fù)載能力變小，從而導(dǎo)致輸出電壓降低。當(dāng)

26、輸出電壓降低后，從而導(dǎo)致輸出電壓降低。當(dāng)輸出電壓降低后，Q2Q2取樣后又會(huì)截止，取樣后又會(huì)截止，Q1Q1的負(fù)載的負(fù)載能力變強(qiáng)，輸出電壓升高，這樣起到自動(dòng)穩(wěn)壓作用；能力變強(qiáng)，輸出電壓升高，這樣起到自動(dòng)穩(wěn)壓作用； 4 4、USBUSB充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單端反激式單端反激式6 6、D D6 6為為L(zhǎng)2L2繞組輸出電壓整流二極管，繞組輸出電壓整流二極管，C2C2為濾波電容；為濾波電容； 二、二、USBUSB充電器充電器電路電路8 8、過流過載保護(hù)功能：當(dāng)負(fù)載過載或者短路時(shí)，、過流過載保護(hù)功能：當(dāng)負(fù)載過載或者短路時(shí)，Q1Q1的集電極電流增大，的集電極電流增大，Q1Q1的的發(fā)射極電阻發(fā)

27、射極電阻R2R2上產(chǎn)生較高的壓降，這個(gè)過載或者短路產(chǎn)生的高電壓經(jīng)過上產(chǎn)生較高的壓降，這個(gè)過載或者短路產(chǎn)生的高電壓經(jīng)過R4R4讓讓Q2Q2飽和導(dǎo)通，從而讓飽和導(dǎo)通，從而讓Q1Q1截止，停止輸出，防止過載損壞；截止，停止輸出，防止過載損壞； 4 4、USBUSB充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單端反激式單端反激式1010、注意：注意：R2R2改小將增大改小將增大Q1Q1燒壞的可能性。如果需要大電流輸出，建議更換燒壞的可能性。如果需要大電流輸出，建議更換Q1Q1為為1300313003或者或者1300713007中大功率三極管；中大功率三極管； 9 9、因此，改變、因此，改變R2R2的大小，可

28、改變負(fù)載能力。如果將輸出電流減小，可將的大小，可改變負(fù)載能力。如果將輸出電流減小，可將R2R2改大。如果將輸出電流改大，可將改大。如果將輸出電流改大，可將R2R2改小；改??； 二、二、USBUSB充電器充電器電路電路三、開關(guān)電源三、開關(guān)電源電路電路1 1、發(fā)光二極管發(fā)光二極管參數(shù)參數(shù) 超高亮超高亮: :1.7V1.9V, 設(shè)計(jì)電流通常選為15mA 高亮高亮: :1.6V1.8V，設(shè)計(jì)電流通常選為12mA 普亮普亮: :1.4V1.7V，設(shè)計(jì)電流通常選為8mA 限流電阻的計(jì)算限流電阻的計(jì)算: :限流電阻值限流電阻值 單色、雙單色、雙色、三色色、三色: :紅紅+ +藍(lán)顯紫色光，紅藍(lán)顯紫色光，紅+

29、+綠顯橙色光綠顯橙色光, ,紅紅+ +綠綠+ +藍(lán)藍(lán)顯顯白白色色光光LEDDRVLEDCCIVVVR驅(qū)動(dòng)器件的低電平輸出電壓工作電流)(3751083.07.153R三、開關(guān)電源三、開關(guān)電源電路電路1 1、輸入電路輸入電路 抑制電磁干擾抑制電磁干擾(EMI)(EMI): :電磁干擾電磁干擾(EMI)(EMI)又叫噪聲干擾，要抑制又叫噪聲干擾，要抑制EMIEMI關(guān)鍵是噪聲濾波器的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵是噪聲濾波器的設(shè)計(jì)。 采用噪聲濾波器能有效地抑制電網(wǎng)中的噪聲進(jìn)入設(shè)備，也可以抑制設(shè)備產(chǎn)生的噪采用噪聲濾波器能有效地抑制電網(wǎng)中的噪聲進(jìn)入設(shè)備，也可以抑制設(shè)備產(chǎn)生的噪聲污染電網(wǎng)。聲污染電網(wǎng)。 共模噪聲產(chǎn)生于相線與大

30、地之間。抑制外部的共模噪聲產(chǎn)生于相線與大地之間。抑制外部的EMIEMI信號(hào)傳入，又可信號(hào)傳入，又可以衰減線路自身工作時(shí)產(chǎn)生的以衰減線路自身工作時(shí)產(chǎn)生的EMIEMI信號(hào)，能有效地降低信號(hào)，能有效地降低EMIEMI干擾強(qiáng)度。干擾強(qiáng)度。 共模噪聲共模噪聲: : 一方面要濾除信號(hào)線上共模電磁干擾，一方面要濾除信號(hào)線上共模電磁干擾， 另一方面又要抑制本身不向外發(fā)出電磁干擾，避免影響其他電子設(shè)備的正常工作。另一方面又要抑制本身不向外發(fā)出電磁干擾，避免影響其他電子設(shè)備的正常工作。當(dāng)電路中的正常電流流經(jīng)共模電感時(shí)，電流在同相位繞制的電感線圈中產(chǎn)生反向的磁當(dāng)電路中的正常電流流經(jīng)共模電感時(shí)，電流在同相位繞制的電感

31、線圈中產(chǎn)生反向的磁場(chǎng)而相互抵消，當(dāng)有共模電流流經(jīng)線圈時(shí)，由于共模電流的同向性，會(huì)在線圈內(nèi)產(chǎn)生場(chǎng)而相互抵消，當(dāng)有共模電流流經(jīng)線圈時(shí)，由于共模電流的同向性，會(huì)在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場(chǎng)而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強(qiáng)的阻尼效果，以此衰同向的磁場(chǎng)而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強(qiáng)的阻尼效果，以此衰減共模電流。達(dá)到濾波的目的。減共模電流。達(dá)到濾波的目的。差模噪聲產(chǎn)生于相線之間。差模噪聲產(chǎn)生于相線之間。 差模噪聲差模噪聲: :三、開關(guān)電源三、開關(guān)電源電路電路1 1、輸入電路輸入電路 抑制電磁脈沖抑制電磁脈沖(EMP)(EMP): : 抑制抑制EMPEMP主要是對(duì)浪涌保護(hù)。浪涌保護(hù)主

32、要是防雷保護(hù)，就是在極短的主要是對(duì)浪涌保護(hù)。浪涌保護(hù)主要是防雷保護(hù)，就是在極短的時(shí)間內(nèi)將設(shè)備上因感應(yīng)雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量釋放到安全地線上，從時(shí)間內(nèi)將設(shè)備上因感應(yīng)雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量釋放到安全地線上，從而保護(hù)整個(gè)設(shè)備。而保護(hù)整個(gè)設(shè)備。 壓敏電阻、穩(wěn)壓二極管和氣體放電管三種保護(hù)方法。壓敏電阻、穩(wěn)壓二極管和氣體放電管三種保護(hù)方法。第一，能抗大能量的瞬態(tài)沖擊；第一，能抗大能量的瞬態(tài)沖擊；第二，它的第二，它的PNPN結(jié)結(jié)構(gòu)不同于穩(wěn)壓管，因此它的功耗??；結(jié)結(jié)構(gòu)不同于穩(wěn)壓管，因此它的功耗??；第三，耐浪涌性好。第三，耐浪涌性好。 壓敏電阻保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)壓敏電阻保護(hù)的優(yōu)點(diǎn): : 浪涌電流是由濾波電容充電引起

33、的。如果不采取保護(hù)措施，浪涌電流值幾百安培。浪涌電流是由濾波電容充電引起的。如果不采取保護(hù)措施，浪涌電流值幾百安培。 為避免電子電路中在開機(jī)的瞬間產(chǎn)生的浪涌電流，在電源電路中串接一個(gè)功率型為避免電子電路中在開機(jī)的瞬間產(chǎn)生的浪涌電流，在電源電路中串接一個(gè)功率型RTRT熱敏電阻器，能有效地抑制開機(jī)時(shí)的浪涌電流，并且在完成抑制浪涌電流作用以熱敏電阻器，能有效地抑制開機(jī)時(shí)的浪涌電流，并且在完成抑制浪涌電流作用以后，由于通過其電流的持續(xù)作用，功率型后，由于通過其電流的持續(xù)作用，功率型RTRT熱敏電阻器的電阻值將下降到非常小的熱敏電阻器的電阻值將下降到非常小的程度，它消耗的功率可以忽略不計(jì)，不會(huì)對(duì)正常的工

34、作電流造成影響。程度，它消耗的功率可以忽略不計(jì)，不會(huì)對(duì)正常的工作電流造成影響。 保護(hù)方法保護(hù)方法: : 浪涌保護(hù)浪涌保護(hù): :三、開關(guān)電源三、開關(guān)電源電路電路1 1、輸入電路輸入電路 當(dāng)輸入電壓當(dāng)輸入電壓85-265V85-265V，且用，且用50Hz50Hz或或60HZ60HZ的市電都有較好的輸出電壓穩(wěn)定的市電都有較好的輸出電壓穩(wěn)定度。在交流接線端接入由共模扼流圈度。在交流接線端接入由共模扼流圈T1T1、C1C1、C2C2和和R1R1構(gòu)成的電磁干擾濾波構(gòu)成的電磁干擾濾波器。器。C1C1和和C2C2用安規(guī)電容即電容專門濾除差模干擾。因用安規(guī)電容即電容專門濾除差模干擾。因C1C1的容量較大的容量

35、較大(0(01F)1F)，在其上并聯(lián)，在其上并聯(lián)R1R1，在斷電后，在斷電后C1C1經(jīng)經(jīng)R1R1進(jìn)行放電，可避免電源進(jìn)線端零進(jìn)行放電，可避免電源進(jìn)線端零、火帶電。、火帶電。 在開斷的瞬間，高頻變壓器的漏感會(huì)產(chǎn)生尖峰電壓，所以用在開斷的瞬間，高頻變壓器的漏感會(huì)產(chǎn)生尖峰電壓，所以用R5,C4R5,C4，D5D5組成漏極組成漏極箝位電路用于吸收此尖峰電壓，使箝位電路用于吸收此尖峰電壓，使Q1Q1不受損害。不受損害。三、開關(guān)電源三、開關(guān)電源電路電路1 1、輸出電路輸出電路 整流濾波電路整流濾波電路: : 。 。 : : 。 。 : : : :三、開關(guān)電源三、開關(guān)電源電路電路1 1、輸出電路輸出電路 整

36、流濾波電路整流濾波電路: : 。 。 : : 。 。 : : : :三、開關(guān)電源三、開關(guān)電源電路電路1 1、輸出電路輸出電路 短路保護(hù)電路短路保護(hù)電路: : 。 。 : : 。 。 : : : :三、開關(guān)電源三、開關(guān)電源電路電路1 1、控制電路控制電路 : : 。 。 : : 。 。 : : : :三、開關(guān)電源三、開關(guān)電源電路電路1 1、車載車載充電器控制充電器控制電路原理電路原理 單端反激式電路單端反激式電路四、四、開關(guān)電源典型開關(guān)電源典型電路電路四、四、開關(guān)電源典型開關(guān)電源典型電路電路四、四、開關(guān)電源典型開關(guān)電源典型電路電路恒流、恒壓的控制恒流、恒壓的控制電源電源線性線性四、四、開關(guān)電源典

37、型開關(guān)電源典型電路電路五、五、LEDLED驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路1 1、主要元器件介紹主要元器件介紹VIPer12AVIPer12A芯片是一個(gè)單封裝的芯片，在同一片芯片上整合了一個(gè)專用芯片是一個(gè)單封裝的芯片，在同一片芯片上整合了一個(gè)專用電流式電流式PWMPWM控制器和一個(gè)高壓功率場(chǎng)效應(yīng)管?？刂破骱鸵粋€(gè)高壓功率場(chǎng)效應(yīng)管。 VIPer12AVIPer12A芯片芯片: :第第1 1、2 2腳為場(chǎng)效應(yīng)管的源極腳為場(chǎng)效應(yīng)管的源極第第3 3腳腳FRFR為反饋信號(hào)控制端為反饋信號(hào)控制端第第4 4腳腳UDDUDD為芯片的供電電源端為芯片的供電電源端第第5858腳為場(chǎng)效應(yīng)管的漏極腳為場(chǎng)效應(yīng)管的漏極。五、五、LEDLE

38、D驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路 控制器的工作頻率為控制器的工作頻率為60KHZ60KHZ，通過反饋端，通過反饋端FRFR的控制，來進(jìn)行脈寬調(diào)的控制，來進(jìn)行脈寬調(diào)制，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。制，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。 VIPer12AVIPer12A芯片芯片: :VIPer12AVIPer12A芯片具有下述良好的性能：過熱保護(hù)自動(dòng)關(guān)斷模式；防止輸出端芯片具有下述良好的性能：過熱保護(hù)自動(dòng)關(guān)斷模式；防止輸出端短路導(dǎo)致?lián)舸┕收系拇蜞茫ǘ搪穼?dǎo)致?lián)舸┕收系拇蜞茫℉ICCUPHICCUP）保護(hù)模式；保證低負(fù)載條件下的低功）保護(hù)模式；保證低負(fù)載條件下的低功耗工作模式；高壓?jiǎn)?dòng)電流源以及待機(jī)的低功耗（小于耗工作模式；高壓?jiǎn)?dòng)電流

39、源以及待機(jī)的低功耗（小于1W1W）模式等。）模式等。1 1、主要元器件介紹主要元器件介紹五、五、LEDLED驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路內(nèi)部頻率補(bǔ)償內(nèi)部頻率補(bǔ)償: : 直流電壓增益高直流電壓增益高( (約約100dB)100dB)單位增益頻帶寬單位增益頻帶寬( (約約1MHz) 1MHz) 電源電壓范圍寬：?jiǎn)坞娫措娫措妷悍秶鷮挘簡(jiǎn)坞娫?330V)(330V)；雙電源雙電源( (1.51.5 一一15V)15V) LM358LM358芯片芯片: :1 1、OUT1OUT1：輸出：輸出113 3、IN1IN1（+ +）：正相輸入）：正相輸入112 2、IN1IN1（- -）：反相輸入）：反相輸入114 4、G

40、NDGND：地：地5 5、IN2IN2（+ +）：正相輸入）：正相輸入226 6、IN2IN2（- -）：反相輸入）：反相輸入227 7、OUT2OUT2：輸出：輸出228 8、VccVcc：電源：電源低輸入偏流低輸入偏流: : 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流 共模輸入電壓范圍寬，包括接地共模輸入電壓范圍寬，包括接地 差模輸入電壓范圍寬，等于電壓范圍差模輸入電壓范圍寬，等于電壓范圍輸出電壓擺幅大輸出電壓擺幅大(0(0 至至Vcc-1.5V)Vcc-1.5V)1 1、主要元器件介紹主要元器件介紹五、五、LEDLED驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路其性能是輸出壓連續(xù)可調(diào)達(dá)其性能是輸出壓連續(xù)可調(diào)達(dá)

41、36V36V，工作電流范圍寬達(dá)，工作電流范圍寬達(dá)0 01 1。100mA100mA，動(dòng)態(tài)，動(dòng)態(tài)電阻典型值為電阻典型值為0 02222歐歐, ,輸出雜波低。輸出雜波低。 TL431TL431芯片芯片: :1 1、參考端（、參考端（REFREF）3 3、陰極（、陰極（CATHODECATHODE）2 2、陽極（、陽極（ANODEANODE）、腳兩端輸出電壓腳兩端輸出電壓V=2V=25(R25(R2十十R3)VR3)VR3R3。如果改變。如果改變R2R2的阻值大小，的阻值大小，就可以改變輸出基準(zhǔn)電壓大小。就可以改變輸出基準(zhǔn)電壓大小。1 1、主要元器件介紹主要元器件介紹五、五、LEDLED驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路

42、電路2 2、LEDLED控制電路控制電路五、五、LEDLED驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路 交流經(jīng)整流濾波后接到高頻變壓器交流經(jīng)整流濾波后接到高頻變壓器T1T1的初級(jí)，加在的初級(jí)，加在VIPER12AVIPER12A的漏極端的漏極端, ,高頻變壓器次級(jí)的兩個(gè)繞組分別為輔助繞組高頻變壓器次級(jí)的兩個(gè)繞組分別為輔助繞組NFNF和輸出繞組和輸出繞組NSNS。NFNF輸出輸出的電壓經(jīng)的電壓經(jīng)D6D6、C6C6整流濾波后的穩(wěn)壓電源接整流濾波后的穩(wěn)壓電源接VIPER12AVIPER12A的電源端，提供其工的電源端，提供其工作電壓。作電壓。NSNS輸出電壓經(jīng)過輸出電壓經(jīng)過D7D7整流和整流和C10C10濾波變成直流電源，再

43、通過濾波變成直流電源，再通過L1L1和和C11C11濾掉高頻紋波電壓。濾掉高頻紋波電壓。C9C9、C12C12起到高頻旁路作用。輸出電壓經(jīng)起到高頻旁路作用。輸出電壓經(jīng)R6R6、R7R7分壓后獲得的取樣電壓，與分壓后獲得的取樣電壓，與KA431KA431內(nèi)部?jī)?nèi)部2 250V50V基準(zhǔn)電壓源進(jìn)行比較后，基準(zhǔn)電壓源進(jìn)行比較后，輸出誤差電壓信號(hào)，再經(jīng)輸出誤差電壓信號(hào)，再經(jīng)PIC817PIC817光耦合器流入光耦合器流入VIPER12AVIPER12A的反饋端，直接的反饋端，直接控制輸出占空比，獲得穩(wěn)定電壓輸出。改變電阻控制輸出占空比，獲得穩(wěn)定電壓輸出。改變電阻R6R6和和R7R7的分壓比，可調(diào)的分壓比

44、，可調(diào)節(jié)輸出電壓的標(biāo)稱值。節(jié)輸出電壓的標(biāo)稱值。R4R4、C8C8構(gòu)成吸收回路，防止產(chǎn)生自激振蕩。構(gòu)成吸收回路，防止產(chǎn)生自激振蕩。R3R3是是LEDLED的限流電阻。圖中的限流電阻。圖中C7C7的作用是濾除反饋端的尖峰電壓，決定了自動(dòng)的作用是濾除反饋端的尖峰電壓，決定了自動(dòng)重啟動(dòng)的頻率，對(duì)反饋回路進(jìn)行補(bǔ)償。重啟動(dòng)的頻率，對(duì)反饋回路進(jìn)行補(bǔ)償。3 3、輸入電路輸入電路五、五、LEDLED驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路1 1、輸出電路輸出電路 整流濾波電路整流濾波電路: : 輸出電路采用反激式變換器。在開關(guān)管導(dǎo)通期間，電流在初級(jí)電路里以輸出電路采用反激式變換器。在開關(guān)管導(dǎo)通期間，電流在初級(jí)電路里以線性方式上升，在電

45、感器內(nèi)儲(chǔ)存能量，二極管線性方式上升，在電感器內(nèi)儲(chǔ)存能量，二極管D7D7阻止電流通過次級(jí)繞組流阻止電流通過次級(jí)繞組流動(dòng)，開關(guān)管截止期間，電感器內(nèi)儲(chǔ)存的能量通過次級(jí)和動(dòng)，開關(guān)管截止期間，電感器內(nèi)儲(chǔ)存的能量通過次級(jí)和D7D7釋放給負(fù)載。釋放給負(fù)載。L2L2、C16C16和和C17C17組成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)。組成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)。R16R16為為L(zhǎng)2L2中儲(chǔ)存的電能提供一個(gè)回路。中儲(chǔ)存的電能提供一個(gè)回路。 。 : : 。 : : : :五、五、LEDLED驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路1 1、輸出電路輸出電路 整流濾波電路整流濾波電路: : 。 。 : : 。 。 : : : :五、五、LEDLED驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路1 1、

46、輸出電路輸出電路 短路保護(hù)電路短路保護(hù)電路: : 。 。 : : 。 。 : : : :五、五、LEDLED驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路1 1、控制電路控制電路 : : 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)如圖保護(hù)電路的設(shè)計(jì)如圖3.63.6所示。電路通過采集電壓信號(hào)和電流信號(hào)來分所示。電路通過采集電壓信號(hào)和電流信號(hào)來分析是否有過壓和過流。正常工作時(shí)，發(fā)光二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，若出現(xiàn)過析是否有過壓和過流。正常工作時(shí)，發(fā)光二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，若出現(xiàn)過壓和過流時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通，光耦工作，從而達(dá)到保護(hù)電路的作用。壓和過流時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通，光耦工作，從而達(dá)到保護(hù)電路的作用。 。 : : 。 。 : : : :五、五、LEDLED驅(qū)動(dòng)驅(qū)

47、動(dòng)電路電路三、三、USBUSB充電器充電器電路電路新課講授新課講授開開關(guān)關(guān)電電源源類類型型 機(jī)械制動(dòng) 激激勵(lì)勵(lì)方方式式分分 連連接接方方式式分分 并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源 串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源 應(yīng)用應(yīng)用：主要用在早期的電視機(jī)中，這種開關(guān)電源通過開關(guān)調(diào)整管及整主要用在早期的電視機(jī)中，這種開關(guān)電源通過開關(guān)調(diào)整管及整流二極管與電網(wǎng)相連，整個(gè)機(jī)板與電網(wǎng)相通，使機(jī)板帶電，不便于與流二極管與電網(wǎng)相連，整個(gè)機(jī)板與電網(wǎng)相通，使機(jī)板帶電，不便于與外部其他電器設(shè)備相連接，因此在現(xiàn)代電子設(shè)備中已很少使用。外部其他電器設(shè)備相連接，因此在現(xiàn)代電子設(shè)備中已很少使用。 自自激式激式 他激式他激式

48、 他激式他激式 儲(chǔ)能電感器與負(fù)載串聯(lián)方式連接儲(chǔ)能電感器與負(fù)載串聯(lián)方式連接由開關(guān)管和開關(guān)變壓器由開關(guān)管和開關(guān)變壓器( (脈沖變壓器脈沖變壓器) )構(gòu)成的正反饋環(huán)路來構(gòu)成的正反饋環(huán)路來完成白激振蕩完成白激振蕩 另加一個(gè)振蕩器，振蕩器產(chǎn)生的開關(guān)脈沖信號(hào)加在開關(guān)管上，另加一個(gè)振蕩器，振蕩器產(chǎn)生的開關(guān)脈沖信號(hào)加在開關(guān)管上，用來控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止用來控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止 下頁下頁應(yīng)用：應(yīng)用：電源輸出端與電網(wǎng)通過開關(guān)變壓器隔離，電路板上除開關(guān)變壓電源輸出端與電網(wǎng)通過開關(guān)變壓器隔離，電路板上除開關(guān)變壓器初級(jí)與電網(wǎng)相連通外，其余部分與電網(wǎng)都不直接相連，機(jī)板不帶電器初級(jí)與電網(wǎng)相連通外，其余部分與電網(wǎng)都不直接

49、相連，機(jī)板不帶電，安全性好，也容易與外部設(shè)備相連接。因此，并聯(lián)型開關(guān)電源在現(xiàn)，安全性好，也容易與外部設(shè)備相連接。因此，并聯(lián)型開關(guān)電源在現(xiàn)代電器，尤其在互聯(lián)網(wǎng)及辦公設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。代電器，尤其在互聯(lián)網(wǎng)及辦公設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。儲(chǔ)能電感器與負(fù)載并聯(lián)方式連接儲(chǔ)能電感器與負(fù)載并聯(lián)方式連接一一、開關(guān)電源開關(guān)電源簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 就電路功能來講，不管是哪種開關(guān)電源，開關(guān)電源都包括；就電路功能來講，不管是哪種開關(guān)電源，開關(guān)電源都包括；主要電路主要電路輔助電路輔助電路輸入電磁干擾濾波器（輸入電磁干擾濾波器（EMIEMI）、整流濾波電路、功率變換）、整流濾波電路、功率變換電路、電路、PWMPWM控制器電路、輸出

50、整流濾波電路組成?？刂破麟娐?、輸出整流濾波電路組成。輸入過欠壓保護(hù)電路、輸出過欠壓保護(hù)電路、輸出過輸入過欠壓保護(hù)電路、輸出過欠壓保護(hù)電路、輸出過流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。一、并聯(lián)型開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)形式一、并聯(lián)型開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)形式1) 單管開關(guān)電源單管開關(guān)電源 雙管半橋式開關(guān)電源采用專用脈沖產(chǎn)生電路，兩個(gè)開關(guān)管做模擬開雙管半橋式開關(guān)電源采用專用脈沖產(chǎn)生電路，兩個(gè)開關(guān)管做模擬開關(guān)交替工作，工作穩(wěn)定，功率變換效率高，輸出電壓調(diào)控易行，容易關(guān)交替工作，工作穩(wěn)定，功率變換效率高，輸出電壓調(diào)控易行，容易增設(shè)保護(hù)電路。這種電源適于功耗較大的電器設(shè)備中。增設(shè)保護(hù)電路。這

51、種電源適于功耗較大的電器設(shè)備中。另一種是雙管半橋式脈沖可調(diào)式開關(guān)電源。另一種是雙管半橋式脈沖可調(diào)式開關(guān)電源。電路組成電路組成：交流輸入及抗干擾電路、整流濾波電路、啟動(dòng)電路、開關(guān)振：交流輸入及抗干擾電路、整流濾波電路、啟動(dòng)電路、開關(guān)振蕩管、開關(guān)變壓器蕩管、開關(guān)變壓器T T、正反饋電路、穩(wěn)壓控制電路、脈沖整流輸出電路、正反饋電路、穩(wěn)壓控制電路、脈沖整流輸出電路、過壓過流保護(hù)電路等組成。過壓過流保護(hù)電路等組成。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)喂茏陨斫M成振蕩電路，直接進(jìn)行功率變換電壓調(diào)整簡(jiǎn)單。單管自身組成振蕩電路，直接進(jìn)行功率變換電壓調(diào)整簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不宜用于對(duì)雙極性輸出電壓調(diào)整，輸出功率相對(duì)較小不宜用于對(duì)雙極性輸

52、出電壓調(diào)整，輸出功率相對(duì)較小運(yùn)用：運(yùn)用： 電視接收機(jī)、顯示器、傳真機(jī)、打印機(jī)及各種充電器當(dāng)中。電視接收機(jī)、顯示器、傳真機(jī)、打印機(jī)及各種充電器當(dāng)中。2) 雙管開關(guān)電源雙管開關(guān)電源2、單管并聯(lián)式開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)框單管并聯(lián)式開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)框圖圖3 3、單管并聯(lián)式開關(guān)電源工作原理、單管并聯(lián)式開關(guān)電源工作原理 220V220V交流市電經(jīng)開關(guān)交流市電經(jīng)開關(guān)、保險(xiǎn)管，再經(jīng)濾波器濾、保險(xiǎn)管，再經(jīng)濾波器濾除其中的高頻雜波，由橋除其中的高頻雜波，由橋式整流及電容濾波后得到式整流及電容濾波后得到約約310V310V直流電壓。直流電壓。310V310V電電壓一路通過啟動(dòng)電路回到壓一路通過啟動(dòng)電路回到開關(guān)管控制極或到

53、開關(guān)管控制極或到PWMPWM脈脈) )中產(chǎn)生電路，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈中產(chǎn)生電路，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖沖控制開關(guān)管開始導(dǎo)通，控制開關(guān)管開始導(dǎo)通，另一路經(jīng)過開關(guān)變壓器初另一路經(jīng)過開關(guān)變壓器初級(jí)加到開關(guān)管上。級(jí)加到開關(guān)管上。2、單管并聯(lián)式開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)框單管并聯(lián)式開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)框圖圖3 3、單管并聯(lián)式開關(guān)電源工作原理、單管并聯(lián)式開關(guān)電源工作原理 在在PWMPWM脈脈沖沖的驅(qū)動(dòng)下，開關(guān)的驅(qū)動(dòng)下，開關(guān)管工作于開關(guān)狀態(tài)。在開關(guān)管工作于開關(guān)狀態(tài)。在開關(guān)變壓器變壓器T T的初級(jí)繞組的初級(jí)繞組(L1)(L1)中流中流過脈過脈沖沖電流，在其輸出繞組電流，在其輸出繞組(L3)(L3)中也產(chǎn)生感應(yīng)電壓。反中也產(chǎn)生感應(yīng)電壓。反饋繞

54、組饋繞組(12)(12)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓產(chǎn)生的感應(yīng)電壓在分立元件構(gòu)成的開關(guān)電源在分立元件構(gòu)成的開關(guān)電源中用于反饋，維持開關(guān)管工中用于反饋，維持開關(guān)管工作于開關(guān)狀態(tài)作于開關(guān)狀態(tài)，在集成電路在集成電路組成的開關(guān)電源中用于為集組成的開關(guān)電源中用于為集成電路提供輔助電源。成電路提供輔助電源。2、單管并聯(lián)式開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)框單管并聯(lián)式開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)框圖圖3 3、單管并聯(lián)式開關(guān)電源工作原理、單管并聯(lián)式開關(guān)電源工作原理 輸出繞組輸出繞組(L3)(L3)中產(chǎn)生的感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)脈電壓經(jīng)脈沖沖整流得到輸出電壓整流得到輸出電壓，為負(fù)載提供電源。不同的電，為負(fù)載提供電源。不同的電源輸出繞組的多少不同源輸出繞組

55、的多少不同( (一般有一般有2-42-4組組) )，輸出的電壓也不同。，輸出的電壓也不同。穩(wěn)壓控制電路從輸出電壓中取出穩(wěn)壓控制電路從輸出電壓中取出樣品電壓，與基準(zhǔn)電壓相比較，產(chǎn)樣品電壓，與基準(zhǔn)電壓相比較，產(chǎn)生誤差電壓。誤差電壓通過改變生誤差電壓。誤差電壓通過改變PWMPWM脈脈) )中的頻率和寬度改變開關(guān)管中的頻率和寬度改變開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)間長(zhǎng)短和頻率，調(diào)整輸出導(dǎo)通的時(shí)間長(zhǎng)短和頻率，調(diào)整輸出電壓的高低，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓控制。電壓的高低，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓控制。 4 4、雙管半橋式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖、雙管半橋式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖 5 5、雙管半橋式開關(guān)電源工作原理、雙管半橋式開關(guān)電源工作原理 市電經(jīng)抗干擾、整流后由

56、串聯(lián)市電經(jīng)抗干擾、整流后由串聯(lián)的的ClCl與與C2C2濾波后得到濾波后得到+310V+310V直流直流電壓，在電壓，在C1C1與與C2C2上各形成對(duì)稱的上各形成對(duì)稱的約約+155V+155V的電壓。輔助電源電路得的電壓。輔助電源電路得到到+310V+310V電壓后，開始工作產(chǎn)生輔電壓后，開始工作產(chǎn)生輔助電壓，并加到助電壓，并加到PWMPWM脈沖產(chǎn)生電路脈沖產(chǎn)生電路在開機(jī)電路控制下，在開機(jī)電路控制下，PWMPWM電路產(chǎn)電路產(chǎn)生相位相反的兩個(gè)脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)生相位相反的兩個(gè)脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路通過脈沖驅(qū)動(dòng)變壓器電路通過脈沖驅(qū)動(dòng)變壓器3 3，在，在L1L1與與L2L2中分別產(chǎn)生相位相反的兩中分別產(chǎn)生相位相反

57、的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖，分別驅(qū)動(dòng)開關(guān)管個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖，分別驅(qū)動(dòng)開關(guān)管1 1和和開關(guān)管開關(guān)管2 2輪流工作于開關(guān)狀態(tài)。輪流工作于開關(guān)狀態(tài)。4 4、雙管半橋式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖、雙管半橋式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖 5 5、雙管半橋式開關(guān)電源工作原理、雙管半橋式開關(guān)電源工作原理 開關(guān)管開關(guān)管1 1導(dǎo)通時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，開關(guān)管2 2截止，截止，C1C1上的上的+155V+155V電壓通過電壓通過開關(guān)管開關(guān)管1 1、T4T4初級(jí)繞組、初級(jí)繞組、C3C3回回到到C1C1負(fù)極構(gòu)成回路，在負(fù)極構(gòu)成回路，在4 4初初級(jí)產(chǎn)生由上而下的電流。級(jí)產(chǎn)生由上而下的電流。開關(guān)管開關(guān)管2 2導(dǎo)通時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，開關(guān)管l l截止。截止。C2C

58、2上的上的+155V+155V電壓通電壓通過過C3C3、T4T4初級(jí)繞組、開關(guān)管初級(jí)繞組、開關(guān)管2 2、經(jīng)地回到、經(jīng)地回到C2C2負(fù)極構(gòu)成回負(fù)極構(gòu)成回路，在路，在T4T4初級(jí)產(chǎn)生由下而上初級(jí)產(chǎn)生由下而上的電流。的電流。4 4、雙管半橋式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖、雙管半橋式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖 5 5、雙管半橋式開關(guān)電源工作原理、雙管半橋式開關(guān)電源工作原理 T4T4為功率變換變壓器，是開為功率變換變壓器，是開關(guān)電源中體積最大的元件。關(guān)電源中體積最大的元件。T4T4初級(jí)中流過的相反方向的電流初級(jí)中流過的相反方向的電流，由次級(jí)各繞組經(jīng)整流得到不，由次級(jí)各繞組經(jīng)整流得到不同的輸出電壓，為負(fù)載提供電同的輸出電壓

59、，為負(fù)載提供電源。源。穩(wěn)壓控制電路從輸出電壓中穩(wěn)壓控制電路從輸出電壓中取出樣品電壓，與基準(zhǔn)電壓相取出樣品電壓，與基準(zhǔn)電壓相比較，產(chǎn)生誤差電壓，經(jīng)穩(wěn)壓比較，產(chǎn)生誤差電壓，經(jīng)穩(wěn)壓控制電路送到控制電路送到PWMPWM脈沖產(chǎn)生電路脈沖產(chǎn)生電路，調(diào)整輸出脈沖的寬度或頻率，調(diào)整輸出脈沖的寬度或頻率；再經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路調(diào)整兩只開關(guān)；再經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路調(diào)整兩只開關(guān)管酌導(dǎo)通時(shí)間或頻率，使流過管酌導(dǎo)通時(shí)間或頻率，使流過T4T4初級(jí)的電流改變，從而調(diào)整初級(jí)的電流改變，從而調(diào)整輸出電壓。輸出電壓。二、二、 輸入電路的原理輸入電路的原理 ( (一一) ) AC 輸入整流濾波電路原理：輸入整流濾波電路原理： 當(dāng)有雷擊，產(chǎn)生高壓經(jīng)電網(wǎng)

60、導(dǎo)入電源時(shí)，由當(dāng)有雷擊，產(chǎn)生高壓經(jīng)電網(wǎng)導(dǎo)入電源時(shí)，由MOV1MOV1、MOV2MOV2、MOV3MOV3：F1F1、F2F2、F3F3、FDG1 FDG1 組成的電路進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓超過其組成的電路進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓超過其工作電壓時(shí)，電壓達(dá)工作電壓時(shí)，電壓達(dá)470VDC/332VAC470VDC/332VAC時(shí)阻抗會(huì)大幅降低，使高壓能量消耗時(shí)阻抗會(huì)大幅降低，使高壓能量消耗在壓敏電阻上，若電流過大，在壓敏電阻上，若電流過大，F(xiàn)1F1、F2F2、F3 F3 會(huì)燒毀保護(hù)后級(jí)電路。會(huì)燒毀保護(hù)后級(jí)電路。1、 防雷電路防雷電路( (ZNR1ZNR1突波吸收器突波吸收器)