橋式開關(guān)電源的實際電路

1、橋式開關(guān)電源的實際電路,主要內(nèi)容,自激型半橋式開關(guān)電源實際電路 他激型半橋式開關(guān)電源實際電路 全橋式開關(guān)電源實際電路,橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源概述,半橋式,圖4-1半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的基本電路結(jié)構(gòu)(P.223,全橋式,橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源概述(P.222,圖4-2全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的基本電路結(jié)構(gòu)(P.223,橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源概述,1.橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路的特點(P.222,輸出功率大,變壓器利用率高,變壓器初級無抽頭,功率開關(guān)管承受的電壓高,采用降壓擴(kuò)流輸出功率,串聯(lián)電容C3避免開關(guān)變壓器磁飽和,橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源概述,2.橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路的串聯(lián)耦合電容,1).串聯(lián)耦合電容的選擇原則,2).串聯(lián)耦合電容

2、容量的計算方法,串聯(lián)電阻值小，耐壓值高(通常采用CBB電容,橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源概述,2.橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路的串聯(lián)耦合電容,3).串聯(lián)耦合電容的充電電壓的計算方法,4).阻尼二極管,功率開關(guān)管為MOSFET時不考慮阻尼二極管,功率開關(guān)管為GTR時必須考慮阻尼二極管(快恢復(fù)開關(guān)二極管,4.1自激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,圖4-3電流控制型磁放大器半橋式三輸出開關(guān)穩(wěn)壓電源電路(P.226,1.電流控制型磁放大器半橋式三輸出開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,5V,NS,Na,Na,2K,Nc,4.1自激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,圖4-7 300W、12/24/36V幻 燈機和投影儀開關(guān)穩(wěn)壓電源電路( P.22

3、9,2.300W、12/24/36V幻 燈機和投影儀開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,4.1自激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,3.PS60-2(60W)射燈開關(guān)穩(wěn)壓電源應(yīng)用電路,4.1自激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,圖4-9 400W、36V 幻燈機和投影儀開關(guān)穩(wěn)壓電源應(yīng)用電路(P.231,4.400W、36V 幻燈機和投影儀開關(guān)穩(wěn)壓電源應(yīng)用電路,5.半橋式智能型電動車充電器山東GD36,附圖17 半橋式智能型電動車充電器,5.半橋式智能型電動車充電器,性能指標(biāo) 輸入電壓：170260V；輸出電壓：44V(可調(diào)) 最大充電電流：18A；浮充電電流：200100mA,電路組成 充電器電路主要由市電整流濾波、自

4、激加他激半橋轉(zhuǎn)換、PWM控制、電壓控制、電流控制、輸出整流濾波六部分組成,5.半橋式智能型電動車充電器,1).市電整流濾波,2).自激加他激半橋輸出電路,主要由Ql、Q2、B2、B3等元件組成,接通電源，C5、C6上的150V電壓經(jīng)R5、R7、R9、R10給開關(guān)管Q1、Q2提供基極偏 壓。設(shè)Q1由于R5偏壓而微導(dǎo)通，則推動變壓器B2的一繞組感應(yīng)出極性是腳正、腳負(fù)的電壓，于是一繞組感應(yīng)出腳正、腳負(fù)電壓加到Ql的發(fā)射結(jié)，加速Q(mào)1的導(dǎo)通。這是一個十分強烈的正反饋過程，Ql迅速飽和導(dǎo)通。與此同時，一繞組感應(yīng)出腳正、腳負(fù)的電壓，使Q2截止,5.半橋式智能型電動車充電器,Q1飽和導(dǎo)通后，150V電壓給一主

5、繞組充電儲能，線圈中的電流和由它產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度隨時間線性增加。但當(dāng)磁感應(yīng)強度增大到飽和點Bm時，電感量迅速減小，Q1的集電極電流急劇增加，增加的速率遠(yuǎn)大于其基極電流的增加，VCE升高，于是Q1退出飽和進(jìn)入放大區(qū)，推動變壓器B2的一、一、一繞組感應(yīng)電壓將反向。這又是一個強烈的正反饋過程，結(jié)果是Q1截止、Q2飽和導(dǎo)通。此后，這種過程重復(fù)進(jìn)行而形成振蕩,5.半橋式智能型電動車充電器,自激振蕩過程中，B3的次級輸出電壓經(jīng) D9、D10全波整流、C19濾波，建立起PWM 控制電路芯片TL494所需的工作電源。TL49 4開始工作，于是Ql、Q2便由自激轉(zhuǎn)為他激， 在相位差為180的PWM脈沖驅(qū)動下輪流

6、導(dǎo) 通,B3的次級一、一繞組輸出電壓 經(jīng)D15全波整流、C21濾波得到+44V電壓給蓄電池充電,D6、D7是兩只鉗位二極管，保護(hù)開關(guān)管 Q1、Q2。保護(hù)機理是泄放B3初級的反激能 量和漏感儲能，消除反峰電壓。當(dāng)Q1由導(dǎo)通 變?yōu)榻刂苟鳴2又尚未導(dǎo)通時，D7導(dǎo)通，把 反激能量再生給C6充電；當(dāng)Q2由導(dǎo)通變?yōu)?截止而Q1又尚未導(dǎo)通時，D6導(dǎo)通，把反激 能量再生給C5充電。這樣，一方面消除了反 峰電壓，另一方面因反激能量回送電源而極 大地提高了電源的效率,5.半橋式智能型電動車充電器,3). PWM控制,12,以脈寬調(diào)制器TL494為核心組成。C12、R19與內(nèi)部電路形成振蕩，當(dāng)這兩只阻 容元件參數(shù)為

7、圖標(biāo)數(shù)值時，振蕩頻率約為50kHz。 腳接+5V，脈沖輸出方式被設(shè)置 為推挽輸出， 、 腳輸出的推挽調(diào)寬脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路放大后送半橋輸出級，控 制Q1、Q2輪流導(dǎo)通,5.半橋式智能型電動車充電器,3). PWM控制,R20、R24分壓值設(shè)定死區(qū)控制端腳的電位，限定最大導(dǎo)通占空比小于O45。C18 是緩啟動電容，接通電源后，C18兩端電壓為零，腳的電位近似為+5V，輸出脈沖占空 比為零。隨著C18的充電，腳電壓逐漸降低，導(dǎo)通占空比逐漸增大，輸出電壓逐漸受控,5.半橋式智能型電動車充電器,4).電壓控制、電流控制,R26和R27是電壓負(fù)反饋取樣電阻，R26與R27分壓，對輸出電壓進(jìn)行取樣，加到 T

8、L494的腳進(jìn)行電壓控制。R3是電流取樣電阻，取樣電壓經(jīng)R13加到TL494的腳 進(jìn)行電流控制。電流控制的實質(zhì)也是控制輸出電壓,5.半橋式智能型電動車充電器,5).推挽驅(qū)動,由Q3、Q4、B2等元件組成。這是一種典型的變壓器推挽式功率放大電路。D11、 D14的作用與D5、D7相似，保護(hù)Q3、Q4，把B2初級的反激能量回送電源,5.半橋式智能型電動車充電器,6).充電狀態(tài)指示,主要由運放LM358、LEDl、LED2等元件組成。當(dāng)充電電流較大時，電流取樣電阻R3 上端電壓大大低于地電位，LM358的V2V3，腳輸出低電平，電池充電指示燈LEDl熄滅，腳輸出高電平， 充滿指示燈LED2點亮。充電

9、過程中的某一期間存在LEDl、LED2同時點亮的過渡狀態(tài),4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,圖4-10他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)(P.232,4.2.1他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理,1.他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu),4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,圖4-11他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源應(yīng)用電路(P.233,4.2.1他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理,2.他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.1他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理,電源電路的啟動(P.232,穩(wěn)壓調(diào)節(jié)過程,過流保護(hù),輸出濾波,2.他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的原

10、理,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.1他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理,2.他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理,幾個要討論的問題(P.235,增加輸出功率 (倍壓整流,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.1他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理,2.他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理,幾個要討論的問題(P.235,高頻功率電容的選擇,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.1他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理,2.他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理,幾個要討論的問題(P.235,防止啟動時出現(xiàn)尖峰電壓,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.1他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓

11、電源的工作原理,2.他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理,幾個要討論的問題(P.235,減小驅(qū)動功率,Nf,幾個要討論的問題(P.235,減小驅(qū)動功率,Nf,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計,1.一次整流與濾波電路的設(shè)計(P.238,2.開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(P.239,3功率開關(guān)變壓器的設(shè)計(P.243,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.3多路他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路(P.248,1.一個主變換器得到多路輸出,1).電流和電壓都較為對稱的正、負(fù)兩路輸出電源,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.3多路他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓

12、電源電路,1.一個主變換器得到多路輸出,2).電流和電壓不對稱的正、負(fù)兩路輸出電源(P.249,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.3多路他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,1.一個主變換器得到多路輸出,3).接入斬波器的多路輸出電源(P.250,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.3多路他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,1.一個主變換器得到多路輸出,4).使用磁放大器的多路輸出電源(P.250,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.3多路他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,圖4-26由幾個獨立的變換器組成的多路輸出 (P.252,2.由幾個獨立的變換器組成的多路輸出電源(P

13、.252,4.2他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.2.3多路他激型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,圖4-27具有同步功能 的多路輸出 (P.252,3.具有同步功能 的多路輸出電源(P.252,4.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,圖4-28全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的基本電路結(jié)構(gòu)(P.254,4.3.1全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理,4.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.3.2全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(P.255,1).PCB布線,2).MOSFET驅(qū)動電路(P.256,4.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.3.2全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(P.256,3).輸出整流與濾波電路,4).散熱設(shè)計,5).雙管共

14、態(tài)導(dǎo)通現(xiàn)象的消除,6).調(diào)試中應(yīng)注意的問題,4.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.3.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中的PWM電路(P.257,1. UC3875/6/7/8四端式PWM控制與驅(qū)動電路,1).主要性能(P.257,2).技術(shù)參數(shù)(P.258,3).引腳引線與外形封裝(P.258,4 ).內(nèi)部原理方框圖 (P.260,5).應(yīng)注意的幾個問題(P.261,4.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.3.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路 中的PWM電路(P.265,6).UC3875/6/7/8應(yīng)用電路：典型控制電路,1. UC3875/6/7/8四端式PWM控制與驅(qū)動電路,4.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.3.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路 中的PWM電路(P.265,6).UC3875/6/7/8應(yīng)用電路：具有ZVS性能的全橋式DC/DC變換器電路,1. UC3875/6/7/8四端式PWM控制與驅(qū)動電路,4.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.3.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源 電路 中的PWM電路(P.266,6).UC3875/6/7/8應(yīng)用電路： 全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,1.UC3875/6/7/8四端式 PWM控制與驅(qū)動電路,4.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源實際電路,4.3.3全橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路 中的PWM電路,2. HIP4061A全橋式MOSFET驅(qū)動集成電路(P.265,1