【12v開關(guan)電源】12v開關(guan)電源電路圖 12v開關(guan)電源原理圖

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交流市(shi)電，輸出12V直流電，最大輸出(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)。其控制核心器件為脈(mo)寬調(diao)制集成電路(lu)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(dian)流僅需ImA）。各(ge)引腳功能如下(xia)：

（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，禁止驅動脈沖的輸出。（4）腳為RT/RC定時電阻和電容的公(gong)共接(jie)人(ren)端，用于產生鋸齒振蕩波。（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）腳為內部基準電(dian)壓（VREF=5v）輸出端。

圖1 開關電源(yuan)原理圖

一、輸入與整流電路

220V交流市電經O.IA保險管Fl及正溫度系數熱(re)敏電阻(zu)PT1進(jin)入(ru)交流(liu)輸(shu)(shu)入(ru)電(dian)路(lu)，交流(liu)輸(shu)(shu)入(ru)電(dian)路(lu)由Cl和(he)L構成，為一(yi)低通濾波(bo)器。其主要作用是抗(kang)干(gan)擾(rao)(rao)、抑制雜波(bo)。它既(ji)阻止(zhi)市電(dian)網中高頻(pin)干(gan)擾(rao)(rao)脈(mo)沖進(jin)(jin)入開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路，叉阻止(zhi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)產(chan)生的高頻(pin)干(gan)擾(rao)(rao)諧波(bo)進(jin)(jin)入市電(dian)網。

經過低通濾波器濾除了高頻雜波的220V交流電，由ED1全橋(qiao)整流。C2濾波后(hou)，在(zai)C2兩端(duan)得到約300V的(de)直流電壓(ya)(ya)。該電壓(ya)(ya)經(jing)開關(guan)(guan)變壓(ya)(ya)器(qi)初級線圈后(hou)作(zuo)為功率開關(guan)(guan)管Ql的(de)工(gong)作電源(yuan)；經R2到電容(rong)C4作為脈寬調(diao)制集成電路TL3843P的啟動電源。

二、啟動與穩壓電路

經整流濾波的300V電壓(ya)(ya)：一路經開關變壓(ya)(ya)器Tl的1~2繞組加(jia)到功率開關(guan)管Ql（K3326）的漏極，另一路經啟動電阻R2加到(dao)U1（TL3843）的（7）腳，作為主控制芯片TL3843P的啟動電源(yuan)。在電路加電的瞬間300V通(tong)過R2對(dui)C4進行充電(dian)，當Ul的(de)（7）腳電壓達到10V以上時，Ul的(de)（8）腳輸出5v基(ji)準電(dian)壓，同時TL3843P內部的振蕩電路開始工作，（6）腳輸出工作脈沖，通過R4驅動開關管01工作，這時開關(guan)管工作于開關(guan)狀態。工作頻率主要由R8和(he)C6決定，本(ben)電路R8為15kΩ。C6為(wei)lOOOpF，其振蕩頻率約llOkHz.在工作期間，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(liu)，C4濾波后(hou)得到約12V以上的直流電(dian)壓(ya)加到Ul的（7）腳，保證Ul穩定可靠地工作。Tl的（5）一（6）繞組經D3整流，C12、Ll和Cll組成濾波網絡，輸(shu)出作為負(fu)載的直流(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(dian)位器R13、電(dian)容C13以及光電(dian)耦(ou)合器(qi)U2（PC817）組成。

輸出的12V電(dian)壓經(jing)R16與電位器R13及電阻R18分壓(ya)后(hou)加到U3的（1）腳。當由于某種原因導致輸出12V電(dian)壓升高時(shi)。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)光二極管的亮度增強，內部(bu)光電三極管導(dao)通(tong)或飽和導(dao)通(tong)，將Ul內誤差放大器(qi)的輸出(chu)電壓拉低(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的導通時間(jian)縮短，從(cong)而使電源輸出的電壓自動降(jiang)低(di)。當輸出12V電(dian)壓變低時，其穩壓過程與上述(shu)正(zheng)好相反(fan)。

與一般電路不同，該電路中由Rll、C8、R7、02、R8、C6組成的(de)RT/CT振(zhen)蕩(dang)頻(pin)率(lv)控制電路，可(ke)以在負載加重(zhong)的情(qing)況下，使振(zhen)蕩(dang)頻(pin)率(lv)降低，直至停振(zhen)。當(dang)負載加重(zhong)到過載時。UI的（1）腳平均電位增高，進而使C8正(zheng)極電位升高(gao)，當C8正極電位升高到(dao)接近4.4V時(shi)，02的工作狀(zhuang)態由(you)飽(bao)和狀(zhuang)態向截止狀(zhuang)態過渡，Q2的C極電位降低直至02截(jie)止(zhi)，鋸齒波振蕩電路(lu)停止(zhi)工作，控制電路(lu)停止(zhi)輸出脈沖，從而起(qi)到負(fu)載(zai)短路(lu)保護的作用(yong)。

三、保護電路

1、功率管的保(bao)護：該保(bao)護電路(lu)由Rl、C14、D1、R3組成(cheng)，接在Tl的(de)（1）-（2）繞組間。由于開關管Ql交替工(gong)作在飽和導通與截(jie)止(zhi)狀態之(zhi)間，當開關(guan)管由飽和導通變為(wei)截(jie)止(zhi)狀態時，在（1）-（2）繞組之間(jian)會產生瞬間(jian)反向尖峰(feng)電(dian)壓，如果沒有(you)泄(xie)放電(dian)路(lu)，功(gong)率管(guan)的漏（D）源（s）極很可能會被擊(ji)穿。通過該(gai)保護電(dian)路(lu)可以將反向尖峰(feng)電(dian)壓釋(shi)放掉，從而起到保護功(gong)率管(guan)的作用。

2、過流保護：電路由(you)R12、R10組成，當功(gong)率管的電流突然增大時，電阻R12非對(dui)地端(duan)電壓升(sheng)高，該電壓經R10加到Ul的（3）腳，當電壓高于1V時，內部控(kong)制電路控(kong)制（6）腳停止輸出脈沖，使Q1截(jie)止。