【12v開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)】12v開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路圖(tu) 12v開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)原(yuan)理圖(tu)

12V開關電源電路原理分析

該開關電源屬于小功率開關電源，輸入220V交流(liu)市電，輸出12V直(zhi)流電，最大輸(shu)出(chu)電流1.3A，主要應用于小型設備的供電，比如樓宇監控設備等。其電原理圖如圖1所示(shi)。其控制核(he)心器件為脈寬(kuan)調制集成電路TL3843P（內含振蕩器、脈寬調制比較器、邏輯控制器，具有過流、欠壓等保護控制功能，最高工作頻率可達500MHz.啟動電流僅(jin)需ImA）。各引腳功能如下：

（1）腳是內部誤差放大器的輸出端，通常與（2）腳之間有反饋網絡，確定誤差放大器的增益。（2）腳是反饋電壓輸入端，作為內部誤差放大器的反相輸入端，與同相輸入端的基準電壓（+2.5V）進行比較，產生誤差控制電壓，控制脈沖寬度。（6）腳過流檢測輸入端，當接人的電壓高于1V時，禁止驅動脈沖的(de)輸出。（4）腳為RT/RC定時(shi)電阻和電容的公(gong)共(gong)接(jie)人端(duan)，用于產生(sheng)鋸齒振蕩(dang)波。（5）腳為接地端。（6）腳為脈寬可調脈沖輸出端。（7）腳為工作電壓輸入端（10V>Vi≤30V）。（8）腳為(wei)內部基準電壓（VREF=5v）輸出端。

圖1 開關(guan)電源原理圖

一、輸入與整流電路

220V交流(liu)市(shi)電經(jing)O.IA保險管Fl及(ji)正溫度系(xi)數熱敏電阻PT1進入交流(liu)輸入電路(lu)，交流(liu)輸入電路(lu)由Cl和L構成，為一低通濾波器(qi)。其主要(yao)作用是抗干(gan)擾(rao)、抑制雜波。它既阻止市電(dian)(dian)網(wang)中高頻干(gan)擾(rao)脈沖進入開(kai)關電(dian)(dian)源電(dian)(dian)路，叉阻止開(kai)關電(dian)(dian)源產(chan)生的高頻干(gan)擾(rao)諧波進入市電(dian)(dian)網(wang)。

經過低通濾波器濾除了高頻雜波的220V交(jiao)流電(dian)，由ED1全(quan)橋整流。C2濾波后，在C2兩端得(de)到約300V的(de)直(zhi)流電壓(ya)。該電壓(ya)經開(kai)關變(bian)壓(ya)器(qi)初級線圈后作為功(gong)率開(kai)關管(guan)Ql的工作(zuo)電源；經R2到電容(rong)C4作為脈寬調(diao)制集成電路(lu)TL3843P的啟(qi)動(dong)電源(yuan)。

二、啟動與穩壓電路

經整流濾波的300V電壓：一路經開關變壓器(qi)Tl的1~2繞組加到功率開關管Ql（K3326）的漏極，另一路經啟動電阻R2加到U1（TL3843）的（7）腳，作為主控制芯片TL3843P的啟動電源。在電路加電的瞬間300V通過R2對C4進行充電，當Ul的（7）腳電壓達到10V以上時(shi)，Ul的（8）腳輸出5v基準(zhun)電壓，同(tong)時TL3843P內部的(de)振(zhen)蕩電路(lu)開始工作，（6）腳輸出工作脈沖，通過R4驅動開關管(guan)01工(gong)作，這時開關(guan)管(guan)工(gong)作于(yu)開關(guan)狀態。工(gong)作頻率主要由R8和C6決定，本電(dian)路R8為15kΩ。C6為lOOOpF，其振蕩頻率約llOkHz.在工作期(qi)間，開關變壓器Tl的（1）一（2）繞組有高頻脈沖電流流過。由于交流互感的作用，變壓器其他繞組也產生不同電壓的交流電，其中（3）一（4）繞組經R5限流，D2整流，C4濾波后得到(dao)約12V以(yi)上的直流電壓加到Ul的（7）腳，保證Ul穩定可靠(kao)地工作。Tl的（5）一（6）繞組經D3整流，C12、Ll和Cll組(zu)成濾波網絡，輸(shu)出(chu)作為負載的(de)直流(liu)電壓12V.

穩壓電路由精密可調基準電壓集成器件U3（TLA31）、電阻R16、R18、R17、電位(wei)器R13、電容C13以及光電耦合器U2（PC817）組成(cheng)。

輸出的12V電壓經(jing)R16與電位器R13及電(dian)阻R18分(fen)壓后加到(dao)U3的（1）腳。當由于某種原因導致輸出12V電壓升高時。U3的（1）腳電壓升高，（3）腳的電壓降低，導致光耦合器U2內部(bu)發(fa)光二極管的亮(liang)度增強，內部(bu)光電三極管導(dao)(dao)通或飽和導(dao)(dao)通，將Ul內誤差放大(da)器的輸出電壓(ya)拉(la)低(di)（甚至為Ov），經內部自動控制電路的作用，自動將（6）腳輸出的脈沖寬度調窄，使開關管01的(de)(de)導(dao)通時間縮(suo)短(duan)，從而使電(dian)源輸出的(de)(de)電(dian)壓自動降低(di)。當(dang)輸出12V電壓(ya)變低時，其穩壓(ya)過程與(yu)上(shang)述正(zheng)好相(xiang)反。

與一般電路不同，該電路中由Rll、C8、R7、02、R8、C6組成的RT/CT振(zhen)蕩頻(pin)率(lv)控(kong)制電(dian)路，可以(yi)在負載(zai)加(jia)(jia)重的情(qing)況下(xia)，使振(zhen)蕩頻(pin)率(lv)降低(di)，直(zhi)至停(ting)振(zhen)。當負載(zai)加(jia)(jia)重到過載(zai)時。UI的(de)（1）腳平均電位增高，進而使C8正(zheng)極電位升高(gao)，當C8正極電位(wei)升高到接(jie)近4.4V時(shi)，02的工(gong)作(zuo)狀(zhuang)(zhuang)態由飽和狀(zhuang)(zhuang)態向截止(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態過渡(du)，Q2的C極電(dian)位降低直至02截止，鋸齒波振蕩電(dian)路(lu)(lu)停止工作(zuo)，控制(zhi)電(dian)路(lu)(lu)停止輸出脈沖，從(cong)而起(qi)到負載短路(lu)(lu)保護的(de)作(zuo)用。

三、保護電路

1、功(gong)率管的保護(hu)：該保護(hu)電路由Rl、C14、D1、R3組(zu)成，接(jie)在(zai)Tl的（1）-（2）繞組間。由于開關管Ql交替工(gong)作在(zai)飽和導通(tong)與截止(zhi)狀態(tai)之間，當開關管由飽和導通(tong)變為截止(zhi)狀態(tai)時，在(zai)（1）-（2）繞組之(zhi)間會產生瞬間反向尖峰電(dian)壓，如果沒有泄(xie)放電(dian)路(lu)(lu)，功率管的(de)漏（D）源(yuan)（s）極(ji)很可能會被(bei)擊穿。通(tong)過該保護電(dian)路(lu)(lu)可以將反向尖峰電(dian)壓釋放掉，從而起(qi)到保護功率管的(de)作用。

2、過(guo)流(liu)保護：電路由R12、R10組成，當功率管(guan)的電(dian)流突(tu)然(ran)增大時，電(dian)阻R12非(fei)對地端(duan)電(dian)壓(ya)升高(gao)，該電(dian)壓(ya)經R10加(jia)到(dao)Ul的（3）腳，當電壓高于1V時，內(nei)部控制電路(lu)控制（6）腳停止輸出脈沖，使Q1截止。