开关电源电路图12原理v(详细说明开关电源电路图及原理)
说明开关电源电路图及原理，仅供参考！
开关电源的主要电路是输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM由控制器电路和输出整流滤波电路组成。
辅助电路包括输入过压保护电路、输出过压保护电路、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：
① 防雷电路：当有雷击时，高压通过电网导入电源MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG保护由1组成的电路。当压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其电阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上。F1、F2、F后电路将被烧毁和保护。
② 输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网主要抑制输入电源的电磁噪声和杂波信号，防止电源干扰，防止电源本身产生的高频杂波干扰电网。当电源打开时，对C5充电，因为瞬时电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。由于瞬时能量的完全消耗RT在电阻上，一定时间后温度升高RT1阻值减小（RT1是负温系数元件)，消耗的能量很小，后电路可以正常工作。
③ 整流滤波电路：交流电压通过BRG1整流后，经C5滤波后获得相对纯直流电压。C5容量变小，输出的交流纹波增大。
（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、C四是安全电容，L2、L三是差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。起动时，因为C6的存在Q2不导通，电流通过RT1构成回路。
当C6上的电压充电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上产生的压降增加，Q1导通使Q2.没有栅极电压不导通，RT为了保护后电路，将在很短的时间内烧毁。
目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管道)利用半导体表面的电声效应工作。也称为表面场效应装置。由于其网格极不导电，输入电阻可大大提高，最高可达105欧姆，MOS管道是利用网源电压的大小来改变半导体表面的电荷，从而控制漏极电流的大小。
R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器和开关MOS并联管，降低开关管的电压应力，EMI减少，无二次击穿。
在开关管Q1关闭时，变压器原边线圈容易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件可以很好地吸收尖峰电压和电流。
从R3测量的电流峰值信号参与了当前工作周波的空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。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CGS、CGD一起组成RC电容器的充放电直接影响开关管的开关速度。R过小，容易引起振荡，电磁干扰也会很大；R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以下是保护MOS管。Q1.栅极受控电压为锯形波，占空比越大，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量也就越多；
当Q1截止时，变压器通过D1、D2、R5、R4、C3释放能量，达到磁场复位的目的，为变压器的下一次储存和传输做好准备。
IC根据输出电压和电流调整⑥脚锯波占空比的大小稳定了整机的输出电流和电压。C4和R六是峰值电压吸收回路。
Q1和Q2将轮流导通。
T二是驱动变压器，T一是开关变压器，TR1为电流环。
T一是开关变压器，其初极与次极相位相同。D一是二极管整流，D二是续流二极管，R1、C1、R2、C二是尖峰电路。L1.续流电感，C4、L2、C5组成π型滤波器。
T一是开关变压器，其初极与次极相反。D一是二极管整流，R1、C一是尖峰电路。L1.续流电感，R2为假负载，C4、L2、C5组成π型滤波器。
工作原理：当变压器二次上端正时，电流通过C2、R5、R6、R7使Q导通，电路构成回路，Q2为整流管。Q1栅极因反偏而截止。当变压器下端正时，电流通过C3、R4、R2使Q1导通，Q1为续流管。Q由于反偏，二栅极截止。L二是续流电感，C6、L1、C7组成π型滤波器。R1、C1、R9、C4为削尖峰电路。
当输出U通过取样电阻升高R7、R8、R10、VR1分压后，U1③当超过足电压时，脚电压升高U1②脚基准电压后U1①脚输出高电平，使Q1导通，光耦OT发光二极管发光，光电三极管导通，UC3842①脚电位相应变低，从而改变U1⑥脚输出占空比降低，U0降低。
当输出U0降低时，U1③当脚电压降低时，当脚电压降低U1②脚基准电压后U1①脚输出低电平，Q不导通，光耦OT1发光二极管不发光，光电三极管不导通，UC3842①脚电位升高，从而改变U1⑥脚输出占空比增加，U0降低。一次又一次，使输出电压稳定。VR输出电压值可以改变。
反馈环是影响开关电源稳定性的重要电路。如反馈电阻电容错误、泄漏、虚拟焊接等，会产生自激振荡，故障现象为：波形异常、空、满载振荡、输出电压不稳定等。
输出端短路时，PWM控制电路可以将输出电流限制在一个安全范围内。它可以通过多种方法实现限流电路。当短路时功率限流不起作用时，只增加一部分电路。
通常有两种短路保护电路，下图为小功率短路保护电路，其原理如下：
当输出电路短路时，输出电压消失，光耦合OT1不导通，UC3842①脚电压升至5V左右，R1与R2的分压超过TL431基准，使之导通，UC3842⑦脚VCC电位降低，IC停止工作。
UC3842停止工作后①脚电位消失，TL431不导通UC3842⑦脚电位上升，UC3842重新启动，循序渐进。短路消失后，电路可自动恢复正常工作。
(2)下图为中功率短路保护电路，其原理如下:
输出短路时，UC3842①脚电压升高，U1③脚电位高于②脚时，比较器翻转①脚输出高电位，给C1充电，当C两端电压超过1⑤脚基准电压U1⑦脚输出低电位，UC3842①脚低于1V，UCC3842停止工作，输出电压为0V，当短路消失时，电路正常工作。R2、C一是充放电时间常数，电阻值不对时短路保护不起作用。
(3)下图为常见的限流短路保护电路。其工作原理如下:
当输出电路短路或过流时，变压器原侧电流增加，R三端电压降升高，③脚电压升高，UC3842⑥脚输出占空比逐渐增加，③脚电压超过1V时，UC3842关闭无输出。
(4)下图为电流互感器取样电流的保护电路，功耗小，但成本高，电路复杂。其工作原理如下:
输出电路短路或电流过大，TR一次线圈感应的电压越高，当UC3842③脚超过1伏，UC当短路或过载消失时，电路自行恢复，3842停止工作。
上图为输出端限流保护电路，其工作原理如上图所示：当输出电流过大时，RS(锰铜丝)两端电压升高，U1③脚电压高于②脚基准电压，U1①脚输出高电压，Q1导通，光耦发生光电效应，UC3842①脚电压降低，输出电压降低，从而达到输出过载限流的目的。
输出过压保护电路的功能是：当输出电压超过设计值时，将输出电压限制在安全值范围内。当开关电源内部稳压环出现故障或用户操作不当导致输出过压时，保护过压保护电路，防止损坏后电气设备。
最常用的过压保护电路有以下几种:
如上图，当Uo输出增加，稳压管（Z3)击穿导通，可控硅（SCR1)控制端获得触发电压，因此硅导通。
Uo2.当电压对地短路时，过流保护电路或短路保护电路将工作，停止整个电源电路的工作。当排除输出过压时，可控硅的控制端触发电压通过R对地排放，可控硅恢复断开状态。
如上图，当Uo过压时，稳压管击穿导通，经光耦合（O2）R6到地产生电流流过，光电耦合器的发光二极管发光，从而使光电耦合器的光敏三极管导通。
Q1基极得电导通，3842的③脚电降低，使IC关闭，停止整个电源的工作，Uo为零，周而复始。
输出限压保护电路如下图，当输出电压升高，稳压管导通光耦导通，Q1基极有驱动电压而道通，UC3842③电压升高，输出降低，稳压管不导通，UC3842③电压降低，输出电压升高。周而复始，输出电压将稳定在一范围内（取决于稳压管的稳压值）。
图A的工作原理是，当输出电压Uo升高，稳压管导通，光耦导通，Q2基极得电导通，由于Q2的导通Q1基极电压降低也导通，Vcc电压经R1、Q1、R2使Q2始终导通，UC3842③脚始终是高电平而停止工作。
在图B中，UO升高U1③脚电压升高，①脚输出高电平，由于D1、R1的存在，U1①脚始终输出高电平Q1始终导通，UC3842①脚始终是低电平而停止工作。
输入电压经L1、L2、L3等组成的EMI滤波器，BRG1整流一路送PFC电感，另一路经R1、R2分压后送入PFC控制器作为输入电压的取样，用以调整控制信号的占空比，即改变Q1的导通和关断时间，稳定PFC输出电压。
L4是PFC电感，它在Q1导通时储存能量，在Q1关断时施放能量。D1是启动二极管。D2是PFC整流二极管，C6、C7滤波。PFC电压一路送后级电路，另一路经R3、R4分压后送入PFC控制器作为PFC输出电压的取样，用以调整控制信号的占空比，稳定PFC输出电压。
AC输入和DC输入的开关电源的输入过欠压保护原理大致相同。保护电路的取样电压均来自输入滤波后的电压。
取样电压分为两路，一路经R1、R2、R3、R4分压后输入比较器3脚，如取样电压高于2脚基准电压，比较器1脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。
另一路经R7、R8、R9、R10分压后输入比较器6脚，如取样电压低于5脚基准电压，比较器7脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。
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