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开关电源课件


图3.3 并联型开关稳压电源框图
第三章 电源电路
(3)脉冲变压器耦合并联型开关稳压电源 用脉冲变压器取代串联型或并联型开关电源中的储能电 感,就得到变压器耦合并联型开关电源。它的原理框图如图 3.4 所示。
~220V
VI 低频整 流滤波 +300V
整流 滤波
开关管
RL
脉冲 振荡
脉冲 控制
误差 放大
第三章 电源电路
第三章 电源电路
本章要点:
• 熟悉稳压电源工作原理。
• 掌握串联型稳压电源电路工作原理。
• 掌握掌握开关电源的特点与分类。 • 掌握开关电源的基本工作原理。 • 掌握开关稳压电源的故障分析。
第三章 电源电路
第一节 开关电源 要使电视机正常工作,就要为各部分电路提供 所需的直流电压,这一任务由直流电源承担。在黑 白电视机中,直流电源通常采用串联型直流稳压电
i2向C充电,并为RL提供直流电压Vo。 当正脉冲再一次输入开关管V基极时,开关管V又一次 饱和导通,二极管VD又截止,负载所需要的电流由电容器C
放电来供给。
第三章 电源电路
2)稳压原理: 由经上分析可知,输出电压VO与输出入电压Vi之间的 关系如下:
n T Vo 2 o n Vi n1 T
上式说明,输出电压UO与输入电压Ui成正比,与变 压器匝数比成正比,与开关脉冲占空比Ton/T成正比。 调宽型开关稳压电源受行频同步,即周期T=TH为 64μs ,是固定不变的,输出电压 UO 通过控制 Ton/T 比值 (实际调整Ton)来实现,即控制脉宽来调节,达到稳定 输出电压的目的。
~220v/50Hz
电源变 压 器
整流 电路
滤波 电路
稳压 电路

Vo

开关电源:它是将50Hz交流电压直接变换成直流电压后, 由脉冲振荡器将直流电压变换成高频脉冲,再经变压、整流、 滤波后,得到所需的多路直流电压。
第三章 电源电路
3.开关稳压电源的特点
(1)功耗小、效率高:其效率通常可达80%~90%左右;
源,这种电源虽然稳压精度高,纹波小,但有稳压
范围窄、效率低、体积大和笨重等缺点。由于彩色
电视机消耗的功率较大,考虑到节能和降低使用成
本等,一般都采用开关型直流稳压电源,又称开关
稳压电源或开关电源。
第三章 电源电路
一、 开关稳压电源
1.电源电路作用:向各部分电路提供工作所需直流电 压 。 2. 两种常见电源: 串联稳压电源:具有自身功耗大、频率低、机内温升高、 体积大、效率低等缺点,而且稳压范围窄,用在要求不高的 设备中。(黑白电视中采用)
取样电路 基准电压
第三章 电源电路
2.按开关电源的稳压控制方式分类
(1)脉冲宽度控制式:保持开关脉冲的频率不变,通过改 变开关管导通时间Ton的方式来调节输出电压达到稳压。 (2)频率控制:通过控制开关脉冲频率(周期),相应调 节脉冲占空比使输出电压达到稳定。 3.按开关电源激励方式分类 (1)它激控制式:需附加一个振荡器来产生开关脉冲。开 关脉冲作用于开关管使电源电路有输出,待电视机正常工作后 可由行频脉冲作为开关脉冲,振荡器就可以停振。 (2)自激控制式:自激式电路是利用开关管、脉冲变压器 等构成正反馈环路形成自激振荡,使开关稳压电源有电压输出, 电视机正常工作时自激振荡受行频脉冲的同步,解决了开关电 源的独立工作能力。
~220V
低频整 流滤波 开关管 VI +300V 高频 储能 整流 滤波
RL
脉冲 振荡
脉冲 控制
误差 放大
取样电路Βιβλιοθήκη 基准电压图3.2 串联型开关电源组成框图
第三章 电源电路
(2)并联型开关稳压电源: 并联型开关稳压电源的开关管与负载相并联,电路组 成框图如图 2.50 所示。工作过程与串联型不同的是:开 关管饱和导通时,UI 对负载不供电,开关管截止时,UI 对负载供电。
3.光栅与伴音时有时无
4.光栅上有水平亮线滚动或图像有严重的横条干扰
5.光栅、图像两边出现 S 形左右扭动
6.光栅行幅不足或忽大忽小
第三章 电源电路
四、开关电源的基本工作原理 下面以变压器并联自激调宽式稳压电源为例说明开关电 源的原理:
图中:V为开关管(调整管); T是脉冲变压器(又称储能变压器或开关变压器); VD是脉冲整流二极管(又称续流二极管); C是滤波电容,也有储能作用; RL为电源的负载。
第三章 电源电路
1)工作原理:
(2)稳压范围宽:稳压范围在130~260V之间变化; (3)滤波电容容量小:开关电源的工作频率为行振荡频
率;
(4)重量轻、体积小:省去了体积庞大的电源变压器; (5)机内温升低:因晶体管工作在开关状态。 (6)可靠性高。开关电源的电路结构便于引入各种保护 电路,因而工作稳定、可靠。 总之,开关稳压电源性能好、体积小、重量轻、可靠性和 稳定性高等,但电路结构复杂。
正脉冲TOn 到来时:
V饱和
形成电流i1
L1中产生上+下- 的感应电动势
VD截止。
L2中产生上-下+的感应动势 其中:
i1 = Vi t L 1
可见:TOn越宽,V导通时间越长,则i1越大,T 储能越多。
第三章 电源电路
负脉冲时:
V截止
i1约零
L1中产生上-下+的感应电动势
VD导通
L2中产生上+下-的感应电动势
第三章 电源电路
下面分析稳压过程:
当Vo ↑
Vx↑(Vz不变) V导通时间↓
Vp↑
Vb的脉宽↓
Vo↓
Tr与C中的储能↓
同理,可分析Vo↓的情况。
第三章 电源电路
开关电源实物图:
第三章 电源电路
五、开关稳压电源常见的故障
开关稳压电源的一般故障现象主要有:
1.无光栅,无伴音(三无)
2.不能遥控开机或关机
第三章 电源电路
二、开关电源的组成
对于自激式开关电源一般由低频整流滤波电路、开关管、 储能电路(兼顾脉冲变压) 、稳压控制电路和二次整流滤波 电路 5 部分组成,它的一般结构框图如图 3.1 所示。
图3.1 自激式开关直流稳压电源一般结构框图
第三章 电源电路
三、开关稳压电源的分类 1.按开关晶体管的连接方式分有串联式、并联式、变压器 式三种。 (1) 串联型开关稳压电源:串联式稳压电源的开关管串联 在输入电压 VI 与输出负载之间,电路组成框图如图 3.2 所示。
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