开关电源电路范文

开关电源电路范文第1篇

过电流保护电路

在直流LED开关电源电路中,为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。其基本方法是,当输出电流超过某一值时,调整管处于反向偏置状态,从而截止,自动切断电路电流。过电流保护电路由三极管BG2 和分压电阻R4、R5组成。电路正常工作时,通过R4与R5的压作用,使得BG2 的基极电位比发射极电位高,发射结承受反向电压。于是BG2 处于截止状态(相当于开路),对稳压电路没有影响。当电路短路时,输出电压为零,BG2 的发射极相当于接地,则BG2 处于饱和导通状态(相当于短路),从而使调整管BG1 基极和发射极近于短路,而处于截止状态,切断电路电流,从而达到保护目的。

过电压保护电路

直流LED开关电源中开关稳压器的过电压保护包括输入过电压保护和输出过电压保护。如果开关稳压器所使用的未稳压直流电源(诸如蓄电池和整流器)的电压如果过高,将导致开关稳压器不能正常工作,甚至损坏内部器件,因此LED开关电源中有必要使用输入过电压保护电路。当输入直流电源的电压高于稳压二极管的击穿电压值时,稳压管击穿,有电流流过电阻R,使晶体管T导通,继电器动作,常闭接点断开,切断输入。输入电源的极性保护电路可以跟输入过电压保护结合在一起,构成极性保护鉴别与过电压保护电路。

软启动保护电路

开关稳压电源的电路比较复杂,开关稳压器的输入端一般接有小电感、大电容的输入滤波器。在开机瞬间,滤波电容器会流过很大的浪涌电流,这个浪涌电流可以为正常输入电流的数倍。这样大的浪涌电流会使普通电源开关的触点或继电器的触点熔化,并使输入保险丝熔断。另外,浪涌电流也会损害电容器,使之寿命缩短,过早损坏。为此,开机时应该接入一个限流电阻,通过这个限流电阻来对电容器充电。为了不使该限流电阻消耗过多的功率,以致影响开关稳压器的正常工作,而在开机暂态过程结束后,用一个继电器自动短接它,使直流电源直接对开关稳压器供电,这种电路称之谓直流LED开关电源的“软启动”电路 。

在电源接通瞬间,输入电压经整流桥(D1~D4)和限流电阻R1对电容器C充电,限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时,逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R1,LED开关电源处于正常运行状态。

过热保护电路

直流LED开关电源中开关稳压器的高集成化和轻量小体积,使其单位体积内的功率密度大大提高,因此如果电源装置内部的元器件对其工作环境温度的要求没有相应提高,必然会使电路性能变坏,元器件过早失效。因此在大功率直流LED开关电源中应该设过热保护电路。

开关电源电路范文第2篇

【关键词】开关电源；无源功率；因数校正；优化设计

中图分类号：S611文献标识码： A

1.前言

我国早在2002年就开始在全国范围内实行中国强制认证要求，即所谓的3C认证，3C认证有如下的要求：第一，要采用更加严格的电磁兼容（EMC）的要求标准，并型号提供电磁兼容性能简要报告以及相关的文件；第二，对谐波电流的限定和控制的强度需要加强，其实际过程中是添加了PFC（功率因数校正）电路。采取二极管整流、电容滤波的非线性是电路计算机开关电源的原理，它具有输入功率比较低，很强的谐波电流的特点和优势，从而可以用PFC电路来提高功率的因数，对谐波起到一定阻碍效果。这也就意味着功率因数的高低及其谐波电流失真状况是影响计算机电源的一个非常重要的因素。

2.功率因数的校正

根据我们所能掌握的情况来说，PFC（功率因数校正）分为无源PFC和有源PFC两种模式。

如图1所示，便是无源PFC电路的典型代表。

图1 无源PFC电路的运用代表图

事实上，为了防止开关电源的电磁干扰通过进线干扰开关电源外的其它电路或设备，通常会将电感接在整流器的前面，正如下图2所示，这样的改进消除了无源PFC电路中的电感的直流分量，可以防止电感铁芯饱和的情况发生。

应用无源PFC的优势表现在很多方面：方法简略、靠得住，不用进行控制，而且还能够使得输入的电流的总谐波含量和基波比下降到30%以内，输入电流的总谐波的含量及其3、5、7等奇次谐波可以获得很好的改善，功率因数也可以获得很好的提升。由于在电路中应用了串联电感补偿的方法，这样就会在必然程度上降低了成本。

图2 改进型的无源PFC电路

当然，从辨证的角度出发客观的研究无源PFC电路，也不难发现它也具有一些缺点，由于它增加了无源的元件，所以体积就会变得很大而且也会比较的笨重，导致校正之后的功率因数也不是非常的高，一般为0.8左右，并且还会释放大量的热，也有可能引发工频共振和噪声。

有源PFC和无源PFC相比，有源的PFC主要是使用了全控开关器件构成的开关电路，这样来使输入电流的波形跟随电压波形变化，从而能使电流和电压达到同相的目标。

使用有源PFC电路的开关电源的优势主要表现在两个方面，其一，能够使得总谐波的含量下降到5%以内，而功率因数则会跨越0.99，而且还能把开关电源输入电压的区域扩大为全域电压。其二，它还具有稳定性好、振动和噪声比较小的好处。

有源PFC技术的采用是可以很好的降低谐波的含量、增大功率的因数的，如此就满足了谐波含量的要求。但是，由于电路和控制都是比较复杂的，因而会产生较高的成本费用，并且开关器件的高速开关会导致电路开关的耗损增大，这样效率就会比无源PFC电路的效率低一些。

3.无源的PFC的工作原理

假设电源电压是正弦波，它的表达式可以表示为es=Essint；假设非线性负载从交流电源汲取的电路是周期性非正弦波形，可用以下式子进行表示：

Il=Insin(nt+n)

=I1cos1sint+I1sin1cost+I0+Insin(nt+n)

在上式中，等号右边的第1项是基波有功电流的分量，被记为ip；其次是基波无功电流的分量ir；第3项是直流分量；第4项是负载电流iL的高次谐波分量之和，被记为ih。

先计算出在一个周期内的平均功率，从而求得有功功率

P=iLdt=[ip+ii+I0+ih]dt

由此式积分以后演变可得

P=EsI1cos1

视在功率为

S=EsIL

则功率因数为

=P/S=I1/ILcos1=PF

4.无源PFC电路的仿真

在无源PFC的基础原理上，使用了下图3所示的电路进行仿真。

图3 无源PFC仿真的电路图

单相PFC电路的输入电路的电压和电流都是属于正弦波的模式的，输入的电压E=220V，C=300μF。

在PFC的电路中，选取合适大小的电感值L，这一点对于功率因数的校正是十分重要的。本文应用的就是MUTISIM仿真，在负载功率不同的情况下，经过对系统结构中的电感的参数大小的改变来观察系统的输出电流的波形，以及各个谐波的比例。

在负载不变的条件下，无源PFC电路的电感L取值不一样会对电路的功率因数有较大的差异，并且会呈一定的提高趋势，电感L值越大，高次谐波的分量就会越小，这时的电流波形类似于正弦波，相对应的电压相位的差值会越大。表1就为电感及其负载不同的时候的仿真的结果。

表1 电感L及不同负载情况下的功率因数

负载电阻

电感(mH) 100Ω 200Ω 300Ω 400Ω 500Ω 600Ω 700Ω 800Ω 900Ω

5 0.713 0.696 0.678 0.665 0.638 0.624 0.621 0.615 0.610

10 0.749 0.731 0.725 0.697 0.674 0.661 0.658 0.650 0.643

20 0.712 0.705 0.698 0.699 0.637 0.612 0.633 0.637 0.632

30 0.695 0.688 0.679 0.673 0.512 0.611 0.632 0.615 0.613

40 0.745 0.733 0.731 0.728 0.715 0.724 0.725 0.721 0.720

50 0.643 0.667 0.695 0.682 0.685 0.667 0.643 0.631 0.620

60 0.737 0.723 0.731 0.736 0.741 0.721 0.715 0.707 0.702

70 0.688 0.733 0.718 0.722 0.737 0.729 0.724 0.714 0.716

80 0.698 0.718 0.719 0.743 0.753 0.755 0.757 0.746 0.752

90 0.674 0.688 0.716 0.723 0.715 0.721 0.718 0.721 0.726

100 0.669 0.701 0.728 0.711 0.724 0.716 0.723 0.734 0.738

200 0.482 0.625 0.681 0.699 0.720 0.725 0.734 0.735 0.733

250 0.712 0.582 0.628 0.639 0.671 0.689 0.711 0.715 0.716

300 0.494 0.599 0.602 0.598 0.603 0.614 0.625 0.634 0.642

从表1我们就能够看出，当负载一定的时候，电感L的取值不同会造成校正后的功率因数有所变化。电流和电压的相位差与电感L的取值呈同向发展的态势，也就是说电感L的取值越大，电流和电压的相位差就越大，由此导致功率因数下降。当电感L的取值越小时，奇次谐波就会越大，如此也会降低功率因数；当电感L取定值时，跟着负载的增大，功率因数就会下降，而且负载变大，输入的电流就会越大，就会更容易使得电感铁芯趋于饱和，与此同时也会使得电源的输入功率降低。所以只有电感L取得合适值的时候，校正的效果才能达到最佳的状态。

依据表1中的数据，我们可以做出不同负载下功率因数与电感L之间的曲线关系图（如图4所示）

图4 功率因数与电感L的关系曲线图

从上附表和图中，我们可以看出，PFC技术运用在小功率的开关电源电路的时候，校正的效果是比较好的。然而，在许多的实际应用的案例中，很多的电源工作是都是达不到额定功率的，而且多数情况下都是处在轻载的状态的。无源PFC电路当处于轻载和满载的时候，校正的效果也是有所不同的。据我们所知，轻载时校正的功率因数是比满载的时候略微低点，这是在当无源PFC电路在处于轻载的时候会出现的状况。

按照表1 的数据、功率因数和电感L之间的曲线关系及其输入电压和电流相位的关系可以推断找到适合的电感值，而且是能够满足高次谐波的水平的。

一般情况下，在做PFC的分析时，大部分应用的是如图1所示的典型的无源PFC电路，它的电感是接在整流器的后面的，但是实际应用中常常使用如图2所示的经过改进的PFC电路，它的电感是接在整流桥的前面的，这种接法对于去除直流分量是很有效果的。如图5和图6所示，当L=0.06H，RL=300Ω的时候，分别使用图1 和图2的两种电路结构仿真得到的输入电流的频谱图。

图5无源PFC仿真的输入电流频谱图

图6 改进型的无源PFC仿真的输入电流频谱图

从图5所反映的结果来看，较大的直流分量很明显是运用了无源PFC电路结构的，同时我们也能看出电源功率的下降也是很明显的，谐波主要是来自偶次谐波，这样也会导致较大的无功分量的。所以说，现实中的电路中的电感L通常都是接在整流桥的前面的。

5.结束语

通过对分析仿真的无源PFC电路，可以得到下列的几个结论：

（1）输入电流谐波成分会因为PFC技术的应用而得到比较好的作用，同时，正确、合适地使用PFC技术能够适当减小输入的电流和电压的相位的差值。因此，校正功率因数的技术是提高整个电路功率因数质量的一个好的方法。当然，作为输入输出能量传递关键的电感元件，它的作用也是不可小觑。此外，对PFC的结果有作用的因素还包括电感的取值。

（2）无源PFC电路的优势在于：成本较低、较为简单、可以消除可能会产生的各种干扰噪声或信号，同时可以通过控制浪涌的电流来获得较为满意的有功分量。因此，无源PFC技术可以在小功率的场合推荐使用。

【参考文献】

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[2] 邓卫华,张波. 一种新颖的无源功率因数校正电路[J]. 电源技术应用. 2002(12)

[3] 曹幼章,孙绍伍. 无源功率因数校正电路的实验研究[J]. 物理实验. 2001(10)

[4] 林维明,何塞安,林慧聪. 新型单相无源功率因数校正整流器的电路拓扑、工作原理和设计分析[J]. 电工技术学报. 2004(01)

开关电源电路范文第3篇

关键词：开关电源；过压保护；过流保护；M51995A电源芯片

中图分类号：TM13 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）11-0-02

0 引 言

随着时代的前进与社会的发展，开关电源已逐渐代替传统的铁心变压器电源。开关电源的集成化与小型化正逐步成为发展趋势[1-3]，开关电源更是在计算机、通信、电器等领域得到广泛应用[4]。但开关电源系统若无性能良好的保护电路便很容易导致仪器寿命的缩短甚至使仪器受到损坏。由此可见，为了能够让开关电源在恶劣环境以及突发故障的情况下安全稳定的工作，保护电路的设计就显得尤为重要。开关电源的基本结构框图如图1所示。

1 M51935AFP开关稳压芯片简介

M51995A是一款开关电源初级PWM 控制芯片，专为AC/DC变换设计，芯片功能如表1所列。它主要包括振荡器、PWM比较、反馈电压检测变换、PWM锁存、过压锁存、欠压锁存、断续工作电路、断续方式和振荡控制电路、驱动输出及内部基准电压等。

M51995A既具有快速输出和高频振荡能力，又具有快速响应的电流限制功能[5]。此外，过流时采用断续方式工作可以有效保护二次电路。该芯片的主要特征如下：

（1）工作频率低于500 kHz；

（2）输出电流能够达到±2 A；

（3）输出上升时间为60 s，下降时间为40 s；

（4）起动电流比较小，典型值为90 A；

（5）起动电压为16 V，关闭电压为10 V；

（6）起动电压和关闭电压的压差大；

（7）过流保护采用断续方式工作；

（7）用脉冲方法快速限制电流；

（8）欠压、过压锁存电路。

3 实验仿真分析

为进一步验证所设计的开关电源保护电路的工作性能，我们采用计算机仿真软件MultiSIM对所设计的保护电路做了软件仿真测试。当电源输出电压为60 Hz正弦波、有效值为24 V时，电源保护电路的光耦控制OVP端的信号输出状态如图4所示。

图4中的仿真结果表明，输出电压信号变化控制光耦的导通，从而控制了光耦OVP端的电压输出，当电源输出电压在0 V-24 V期间时，光耦输入端没有电压信号不导通，OVP端电压为0，电路处于保护工作状态；电压在0+24 V期间时，光耦输入端有电压信号作用而导通，OVP端电压为+5 V，电路处于正常工作状态。当输出电压过高时，OVP端电压为0，电路处于保护工作状态。40 V电压信号的状态图如图5所示。

实验仿真结果表明，当电源输出电压范围为0+24 V时，开关电源电路正常工作；当电压为负电压时，光耦中的二极管反向截止，OVP端电压为0，开关电源的保护电路工作，电源输出为0；当输出电压高于+24 V时，OVP端电压为0，开关电源进入保护电路工作状态，电源输出0。

4 结 语

本文基于M51995A电源芯片设计了开关电源的过压和过流保护电路，通过计算机仿真结果表明，该电路设计合理，工作稳定，电路设计可以有效降低电路的复杂程度和成本，能对开关电源电路进行有效保护，从而使电源运行安全可靠，设计完全能满足系统性能的指标要求。

参考文献

[1] 欧浩源，丁志勇.电流控制型脉宽调制器UC3842在开关电源中的应用[J]. 今日电子，2008（C00）：88-89.

[2] 王朕，潘孟春，单庆晓.UC3842应用于电压反馈电路中的探讨[J].电源技术应用，2004（8）：480-483.

[3] 关振源，张敏.基于电流型PWM控制器的隔离单端反激式开关电源[J].电子元器件应用，2005（2）：21-23.

[4] 许燕雯.多路数控精密开关电源的控制系统研究[D].杭州：浙江大学， 2003.

开关电源电路范文第4篇

【关键词】UC3842；脉宽调制；功率调整；测试分析

Abstract：this paper implement the switch power supply circuit，the design USES the flyback type switch power supply structure design of the typical form of UC3842 as the core device，by using the basic principle of pulse width modulation，and USES the auxiliary power supply way for the power supply，is helpful to increase the output power of main power supply.Using field effect tube as switching devices，the conduction and deadline fast，conduction loss is small，which guarantees efficient performance of switch power supply.At the same time，supplemented by over-voltage and over-current protection circuit in the circuit，which guarantees system of work safety，pay attention to improve the circuit load regulation，enhances the working efficiency of the switching power supply，reduce the switching power supply output ripple voltage，reduce the electromagnetic interference，achieve the goal of green environmental protection.Adjustable output voltage，make its can be applied to different occasions.

Keywords：UC3842；pulse width modulation；power adjustment；test and analysis

1.引言

随着科学技术的发展，通信、消费电子类产品等对开关电源的需求迅猛增加，并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求[1]。开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性[2-3]。本文设计了单端反激式开关电源，满足信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展。

2.开关电源电路的实现

2.1 输入滤波整流电路

图1为输入滤波整流电路。输入的220V交流电，经过由C1、C2、CX1、LF1、CY1、CY2组成的滤波器滤波后，再经过BD1，将交流电压整流为直流高压，通过C3、C4的滤波后，再给后级电路提供电能。R1的作用是泄放电阻，因为CX1的容量在0.22uF以上，安规规定需要加上一个泄放电阻[4]。

图1 输入滤波整流电路

2.2 PWM驱动及控制电路

图2为PWM驱动及控制电路。直流高压通过电阻R2给UC3842提供工作电压，该工作电压接入UC3842的管脚7，UC3842开始工作，由管脚6输出的矩形波来驱动开关管，管脚6输出的信号为高低电压脉冲信号。在输出信号的高电平期间，场效应管能够导通，电流流过变压器的原边绕组，同时在变压器的原边绕组中储存能量。根据变压器同名端的标识情况，这个变压器的副边绕组和辅助反馈绕组均没有输出。当管脚6输出的信号为低电平时，场效应管处于截止状态[5]。由楞次定律可得，为了确保电流不变，变压器的原边绕组产生了下正上负的感应电动势，此时副边绕组的二极管导通，向负载提供能量。同时辅助反馈绕组向UC3842的管脚7供电。UC3842的内部设有欠压限制锁定电路，其开启和关闭阈值电压分别为16V和10V，当电源电压接通之后，一旦管脚7的电压升至16V时，UC3842遍开始工作，启动正常工作后，它的消耗电流大致为15mA。

图2 PWM驱动及控制电路

图3 输出反馈电路

2.3 输出反馈电路

图3所示为该开关电源的输出反馈电路。当开关管Q1导通时，整流后的直流高压在变压器的原边绕组中储存能量，与变压器副边绕组相连的二极管D3处于反偏压状态，故D3截止，在变压器副边绕组无电流流过，即能量没有传递给负载，直流高压将电能转换成磁能储存在变压器的原边绕组中。当开关管Q1截止时，变压器的副边绕组中的电压极性反转，使D3处于导通状态，给输出电容C13充电，同时负载上也有电流流过。图3中，变压器副边绕组的交流电压蒋经国二极管D3整流、C13、C14、L1、C15整流后得到稳定直流电压，给负载提供能量[6]。D3为肖特基整流二极管，因为肖特基二极管的正向压降为普通PN二极管的0.3～0.5倍，并且其反向恢复时间trr甚小。R11和C12为削尖峰电压电路，C14、L1、C15为π型滤波器，D4的作用是能够使该开关电源和其他开关电源串联使用，R12是假负载，能够使开关电源得到稳定的输出电压。反馈电路采用精密稳压器TL431和线性光耦。利用TL431可调式精密稳压器构成误差电压放大器，再通过线性光耦对输出进行精确的调整。

3.系统测试

由于效率和纹波电压是开关电源的主要衡量指标，所以测试时主要对这两个参数进行测试。

3.1 测试开关电源效率

在开关电源效率的测试中，需要使用一个电子负载和4个数字万用表。其中，两个万用表用来测量电压，另外两个万用表用来测量电流，在使用万用表进行测量的时候，需要根据要测量的电压和电流值的大小，将万用表设置在合适的量程内，以减小误差。

3.2 测试输出纹波电压

为了使测出的数据尽可能准确，避免示波器的探头与地线形成一个环路，测试纹波电压时，在示波器的探头上需要并联一个10uF的电解电容和0.1uF的无极性电容或者使用接地环，从而保证探头的接地尽可能的短，保证探头的接地线长度小于1cm。

4.测试结果及数据分析

按照上述的测试方法对开关电源的效率和开关电源的输出纹波电压进行测试，对该设计的开关电源进行数据测试，测试得到的数据及根据测试的到的数据进行的分析如表1所示。

表1 最差情况下的输入功率、输出功率与效率

输入功率Pin（W） 输出功率Pout（W） 效率η

36.856 30.170 81.86%

43.360 35.257 81.31%

49.634 40.909 82.42%

58.536 47.013 80.31%

67.208 53.540 79.66%

73.712 60.144 81.59%

表2 各种电压条件下，满载输出时的纹波电压值

电子负载RL（Ω） 输出电压Vout（V） 输出功率Pout（W） 纹波电压Vopp（mV）

2.4 12.01 60.10 138

2.8 12.98 60.17 169

3.3 14.09 60.16 189

3.8 15.12 60.16 213

4.3 16.08 60.13 230

4.8 16.99 60.14 246

用数字示波器测试输出纹波电压的数据如表2所示。

将负载上的功率调整为设计的标称功率的一半以上时，通过数字万用表对输入直流总线电压、直流总线电流、输出电压、输出电流的测试，粗略估计一下其余的损耗，整个开关电源的效率为81.19%。

5.结论

本文设计了由UC3842组成隔离单端反激式PWM开关电源，对其中的原理进行分析。UC3842是一种电流控制型脉宽调制器，可以直接驱动MOSFET和IGBT，特别适合于制作20～80W的小功率开关电源。从测试数据可以看出设计的电路效率和稳定性较高。

参考文献

[1]张占松，蔡薛三.开关电源的原理与设计[M].北京：电子工业出版社，2001.

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[6]高曾辉，于相旭.单端反激式开关电源的稳定性分析[J].重庆大学学报，2001.

创新项目：黑龙江省大学生创新创业训练项目（项目编号：201310220024）。

开关电源电路范文第5篇

摘要：本文设计了一种应用于AC/DC开关电源芯片的片内电源电路。该电路输入电压范围110V～220V，输出电压稳定在约5.8V。本电路仅在开关电源芯片中功率开关关断的半周期，通过高压JFET抽取外部电源电能给储能电容充电，来维持输出电压的稳定，具有输入电压范围广，电路结构简单的特点。通过HSPICE仿真实验，取得预期的效果。

关键词：片内电源；AC/DC开关电源；低功耗

片内电源电路是集成在半导体芯片内部的电源模块。其作用主要是从外部电源(例如220V市电)中获取电能，并把能量转化芯片内部其它模块可接受的稳定直流电平，给内部其它模块供电。目前，片内电源在纹波幅度、调整范围、功耗等技术指标上还不能达到外部电源的水平，但是，片内电源具有设计指标灵活、成本低廉、可集成等外部电源不可比拟的优势。因此，片内电源将会成为未来电源的另一个发展方向。

1电路结构及功能分析

如上图1所示，是本文设计的应用于AC/DC开关电源芯片的片内电源电路整体结构。Vin为片内电源电路的输入端口，220V的交流电源经过半桥整流滤波后通过此端口输入。BP为片内电源电路的输出端口，输出一恒定电压Vout为AC/DC开关电源芯片的其它子模块供电。Gate为AC/DC开关电源芯片中功率MOSFET栅驱动信号，为高时功率MOSFET导通，为低关断。输入检测信号为本片内电源电路的欠压保护信号，当Vin低于110V时片内电源停止工作对开关电源芯片进行保护。

在AC/DC开关电源芯片工作过程中，每个时钟周期对片内电源模块输出电压Vout进行检测，如果输出电压低于设计要求，并且开关电源芯片其它保护模块输出正常的情况下，在Gate为低的半周期对输出端电容C0充电，直到输出电压满足设计要求，停止充电，从而使输出电压保持恒定。本功能由上图1所示的充电控制部分和模拟充电部分来实现。充电控制部分包括：输出电压检测模块，数字逻辑控制模块。模拟充电模块包括高压JFET，MN1，MN2，电阻R0，储能电容C0。

充电控制模块是本电路设计的重点难点，其具体设计过程如下：

1.1输出电压检测模块的设计

输出电压检测模块电路如下图2所示，BP端输出电压Vout经过电阻网络分压后产生3路输出D1，D2，D3，这三路输出分别输入到COM2，COM1，COM3三路比较器中，与基准电压进行比较。COM1输出欠压信号A5，欠压为高，不欠压为低。COM2输出过压信号A6，过压为高，不过压为低。COM3的输出控制泄流支路，当Vout (BP电压)高于7V时，给电容C0提供一条泄流通路，使BP电压低于7V，对电路进行保护。

1.2数字逻辑控制模块的设计

数字逻辑控制模块电路如下图3所示，A5，A6为输出电压检测模块对BP端口电压检测后输出的欠压信号，过压信号；A7为A5，A6经过寄存器后产生的中间信号，X1为输入电压的检测信号，正常为低，当输入电压过低(X1为高)时，片内电源停止工作对开关电源芯片进行保护。

Gate为AC/DC开关电源芯片中功率管的栅控制信号，本片内供电模块仅在功率管关断的时间进行充电。Regulator为过压欠压逻辑单元模块的输出信号，它来控制模拟充电部分对储能电容充电。片内电源在从上电到系统稳定需要经过以下三种工作状态：

① 状态1：储能电容电压Vout低于4.8V。

过压欠压电路的输出A5=1，A6=0。

经过RS触发器，得出A7=1，上支路的输出为1。

于是Regulator信号输出由上支路决定，始终为0。储能电容从0充电会一直充至4.8V而不受各内部信号的影响。

② 状态2：储能电容电压Vout充至略大于4.8V。

过压欠压电路的输出A5，A6由状态1的10转换成00。此时RS触发器为保持状态，于是A7保持为1，上支路的输出由1变为0。此时Regulator由下支路决定，若X1=1(输入电压Vin过低)，Regulator=1(不充电)；若X1=0(输入电压Vin正常)，则Regulator由Gate信号决定。所以储能电容达到4.8V后，若X1信号为1，储能电容将不再充电。若X1信号为0，储能电容在功率管关断周期充电，可充至5.8V。

③ 状态3：储能电容电压由Vout由继续升高，大于5.8V时。

当状态2最后一种情况Regulator由Gate决定，Vout充电至大于5.8V时。过压欠压电路的输出A5，A6由状态2的00转换成01。经过RS触发器A7信号要改变为0，下支路A7与X1的与非使得X1对Regulator无影响。A6经过反向器后的0信号使得Gate对Regulator也没有了影响。此时Regulator输出完全由A5，A6，A7来决定，输出为1(不充电)，直到储能电容的电压回落至5.8V以下。

2仿真结果

仿真条件：本文采用CSMC 700V BCD工艺库和HSPICE进行仿真，Vin电压从0V上升到300V，然后维持稳定。

仿真结果如右图4所示：当Vin从0V上升到300V的过程中，A5，A6状态从10转换到00再转换到01，当芯片稳定工作时其在00，01之间转换从而维持输出稳定在5.8V，达到设计要求。

3结束语

本文设计了一种新型的片内电源电路，具有功耗低，输入电压范围广，电路结构简单等特点。适用于各种开关电源芯片进行片内供电。通过电路仿真，本电路设计满足设计要求。

参考文献

[1]方健 李肇基 张波等. PSoC－新一代SoC技术. 中国集成电路第50期. 2003.7

[2]张占松，蔡宣三. 开关电源的原理与设计. 北京：电子工业出版社 2000

[3]Phillip E.Allen. CMOS模拟集成电路设计(第二版). 电子工业出版社

[4]Data Sheet TNY264/266-268，Power Integration INC.

[5]张乃国. 电源技术[M]. 北京：中国电力出版社 1999

[6]“全球电源管理IC的发展趋势” 中国电源信息网

作者简介

开关电源电路范文第6篇

彩色电视机开关电源电路的检查程序可按如下步骤进行：

检查开关电源电路输入端交流电压正常与否。如果输入端交流电压不正常，就应该检查电网电压正常与否，或者检查电源线与电源插头有无问题。

检查开关稳压电源电路输出端负载正常与否。如果负载电路出现短路故障或行扫描电路出现故障，行扫描电路就不能正常工作，没有正常的行逆程脉冲作触发信号，电源电路部分也无法正常工作，检修起来很困难。另外，有些开关电源电路中的保护电路不是很有效，容易在负载电路有故障时，使开关电源电路过载而损坏。即使把电源电路部分修复，但输出负载端的故障没有被排除，很可能在再次通电时，又将造成电源部分损坏。

在电网供电与输出负载无问题后，可以开始检查开关电源电路。首先检查整流滤波电路部分，对由交流市电直接整流的电路来说，滤波后电容两端应有300V左右的直流电压，若此时电压过低或没有，则要检查保险管、整流二极管和滤波电容的好坏。怀疑电源滤波不良时，可用示波器或交流电压表串联一个0.1UF/600V以上的电容，检查交流成分是否太大。在保险管损坏时，不要随便更换，应先检查交流输出电路中的抗干扰元件，自动消磁电路、整流滤波电路及大功率开关管有无短路，确定没有短路后才可更换保险管。

检查主控制电路是否工作。可用示波器直接观察大功率开关管或集成电路相应管脚上的开关波形正常与否。

检查启动电路。检查保护电路。检修中，如果因保护电路起作用而造成无输出时，不要轻易更换保险管或断开保护电路，避免造成更大的损失。应该先分析原因，基本查清故障情况后，再更换保险管。若实在不能作准确的判断，不得不断开保护电路时，必须事先采取限流或降压等措施，免得电源电路部分失去控制，造成大范围损坏。

检查取样、放大电路。在开关电源电路部分已经工作，但输出电压过高或过低，且调整无效时，应检查这部分电路。在某些时期的开关稳压电源电路中，完全用行逆程脉冲作开关电源电路的触发脉冲，若断开行扫描电路，开关电源电路将会失去触发而停振。，这种情况下，只有先检修好行扫描部分电路后，才能去检修电源部分的电路。

2.开关电源电路故障检修和处理方法

开关电源的故障现象均为三无，为了安全，检修开关电源故障时，应断开行负载，接上假负载(小屏幕彩电接60W灯泡，大屏幕彩电接100W灯泡)。开关电源的故障类型有如下儿种:

开机烧保险。出现这种故障时，应在关机状态下检修。检修的重点放在220V整流二极管、+300V滤波电容、开关管及与开关管并联的电容上。一般而言，烧保险都是因上述几种元器件击穿引起。开关变压器次级回路的任何元器件损坏，都不会引起烧保险现象，因而不必怀疑开关变压器次级回路中的元器件。

当开关管击穿后，要求选用相同型号的管子来替换，在无相同型号管子时，小屏幕彩电可选用D1710、C4429、D1403、C5287、BU508A型号的管子来替换;大屏幕彩电可选用C4706、D4lll、BU2508AF等型号的管子来替换:若开关管为场效应管时，可选用BUZ91A、2SK2828、2SK1794等型号的管子来替换。

保险管未烧，接上假负载后，+B电压为0V。这是开关电源未起振的缘故，开关电源起振条件有三个:开关管良好、开关管的基极有启动电压、正反馈电路正常。当开关电源不振时，重点检查起振的三个条件。先对开关管的基极电压检测，若开关管基极电压远高于0.7V，说明开关管的B、E之间断路(或虚焊);若基极电压为0V，说明开关管未获得启动电压，故障是因启动电阻断路或接在开关管基极与地之间的元器件(包括正反馈电容)击穿所致;若基极电压约为0.7V，说明启动电压正常，故障在正反馈电路。

保险管未烧，接上假负载后，+B电压上升或下降。接上假负载后，无论+B电压上升还是下降都说明稳压环路有故障。若+B电压上升或下降不多，可调节电源中的可变电阻，看能否将+B电压调正常，若不能调正常，应对稳压环路进行检查。一般，当+B电压上升时，说明稳压环路有开路性故障，重点检查取样比较管是否断路、基准稳压管是否断路、光电藕合器是否断路、脉宽调制管是否断路等。当+B电压下降时，说明稳压环路中有短路性故障，着重检查取样比较管有无漏电、击穿现象，基准稳压管有无漏电或击穿现象，光电祸合器及脉宽调制管有无漏电现象等。

3.检修实例分析

这里以海信A12机芯为例，分析开关电源的检修方法。

开关电源出现故障时，常会引起三无现象，检修时，将所有负载都断开，在+B(110V)输出端与地之间接一假负载(60W或100W照明灯泡)，这样可避免检修过程中损坏负载，然后，根据下列情况分类处理。

接假负载后，灯泡不亮，各路输出电压均为0V，也无任何异常响声。这种情况说明电源不起振。

接假负载后，电源工作，但+B电压只有几十伏。这种情况，说明稳压电路有故障，此时，可断开VD615的3脚，看+B电压能否升高，若+B电压能升高，说明脉宽调制电路是正常的，故障出在取样比较放大器，或VD615本身。若断开CD615的3脚后，+B电压未能升高则检查脉宽调制电路，即V611、V612及其周边元器件。当然VD615漏电，也会出现这种情况。另外，当C615开路时，+B电压会下降至10～30V。

接假负载后，电源能工作，但+B电压升高许多。这种故障也是稳压系统不良引起，检修时，将VD615的3脚和4脚短路，看+B电压能否降得很低，若+B电压确实降得非常低，说明脉宽调制电路正常，故障出在VD615、VD631及其周边电路上。若短路VD615的3脚和4脚后，+B电压不变，说明故障出在脉宽调制电路上，应查V6ll、V612及周边元器件。当+B电压严重升高时，很可能损坏负载，一般会击穿行管和行输出变压器。因此，排除电源故障后，还必须查下行负载。

经常损坏开关管V613。损坏开关管的原因有如下几个方面:一是300V滤波电容C607容量减小，导致纹波过大，使电源工作环境变差，开关调整管截止期间，初级绕组所产生的反峰脉冲增高，击穿开关管。二是并联在初级绕组上的反峰吸收网络失效(R625或C616开路)，导致开关调整管截止后，初级绕组产生的反峰脉冲得不到吸收，长时间加在V613的C、E之间，击穿V613。三是V612、C615、C617、V611等元器件性能变差，导致电源发生轻微时吱吱”叫声，使开关管功耗加大，发热严重，乃至损坏。更换V612(2SC3807)时，注意其?值，一般选用≥400的管子如2SC3807、2SC060等。电源电路各三极管的检修数据见表1。

表1 三极管的电压值

注：V611、V612及V613的电压是以“热地”为参考点测得的，其他各管的电压，是以“冷地”为参考点测得的。

[1]何建新，江仁洁.彩色电视开关电源的维修[J].九江职业技术学院学报，2011.04

[2]莫瑞冰.彩色电视机开关稳压电源的低压检修法[J].实验科学与技术，2010.01

开关电源电路范文第7篇

关键词：待机控制 故障 检修

1.开关电源待机控制的基本原理

彩电待机控制功能的实现是待机控制电路在微处理电路的指令下对开关电源自激振荡电路和开关电源输出电路实施控制的。

所谓待机控制也就是通过按下待机控制按键或在程序控制下，由微处理电路让整机工作于正常开机和待机两种状态。待机时电路一般表现为两个方面：一是切断行扫描电路的工作电源，使行输出级不工作；二是使开关电源工作于间歇振荡状态，降低主电源的输出电压和电路功耗，同时仍保证电源有一定的电压输出，确保微处理电路正常工作，以便在接收到开机指令的时候能重新输出开机控制电压启动开关电源并接通行扫描电路的电源。

2.4T36机芯彩电开关电源待机控制电路分析

4T36机芯彩电开关电源待机控制电路主要由微处理器IC101、三极管Q607、Q609、Q604、Q605、Q610等元件构成。在微处理电路IC101 脚输出的电压控制下，控制过程分三个环节同时完成。

微处理电路输出的待机控制电压若为低电平时则代表开机指令，若为高电平时则代表待机指令。

24V电源为Q609的工作电源，R617为Q609的集电极负载电阻，微处理的待机控制电压经R634送到Q609的基极控制其导通与截止。Q607的导通与截止取决于Q609的集电极电位高低，若Q609导通则Q607截止，若Q609截止则Q607导通。Q604和Q605的基极电流通路由Q607控制。若Q607导通，则Q604导通输出24V电源供给行激励电路和场输出级电路，同时Q605导通输出12V电源经Q613组成的稳压电路产生9V电源供给行振荡、解码电路和公共通道电路；若Q607截止，则Q604和Q605都截止，24V和9V电源输出同时关断，电视机处于待机状态。

微处理输出开机指令（IC101 脚0V），Q610截止，对Q608所接的稳压电路不产生影响；微处理输出待机指令（IC101 脚2V），Q610导通使Q608的集电极电流增大，IC601内发光二极管的发光强度增强，光敏三极管的流通电流增大，从而导致开关管的导通时间减少，降低了输出电压。

3.4T36机芯彩电开关电源待机控制电路故障检修

待机控制电路出现故障表现可以分为不能待机和不能开机两种形式。

3.1不能待机的故障分析与检修

对于不能待机的故障检修的关键是在待机状态时Q604和Q605两个管子同时导通，其条件是Q604和Q605两个管子的基极电流通路在待机状态时仍然存在，即Q607的CE有电流通路。因此不能待机的检修要点实际上是Q607的CE电流是如何形成的，检修时可以根据Q607、Q609的工作点分析判别出具体的故障元件。在待机状态下测量：

若Q607的Vb=0V、Vc=0，则说明Q607的CE击穿短路损坏；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0.7V，Q609的Vb=0.7V、Vc=0V，则说明Q607的BC击穿短路损坏；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb=0.7V、Vc≥0.7V，则说明Q609的BC开路损坏；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb=0V、Vc≥0.7V，IC101的 脚电压为高电平，则说明Q609的BE击穿短路或R634开路损坏；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb>0.7V、Vc≥0.7V，则说明Q609的BE开路损坏；若Q607的Vb=0.7V、Vc=0V，Q609的Vb=0V、Vc≥0.7V，IC101的 脚电压为低电平，则说明微处理电路异常。

3.2不能开机的故障分析与检修

对于不能开机的故障检修的关键是在开机状态时Q604和Q605两个管子有一个截止或两个同时都截止，而造成两个管子同时截止和只有一个管子截止的原因完全不同。下面分三种情况进行分析。

（1）Q604和Q605两个管子同时截止

如果出现在开机时主电源正常但24V和12V电压输出全部丢失的情况即为Q604和Q605两个管子同时都截止的故障。要造成两个管子同时截止，必须是两个三极管的共用电路出现问题。因此检修的对象可以确定在Q607、Q609、24V整流滤波电路和微处理电路上，检修时可以普测24V电源电压、Q607、Q609、IC101的64脚电源，进行分析判断找出故障元件。在开机状态下测量：

若24V电压为0V，则说明D611和开关变压器损坏；若24V电压正常，Q607的Vb=0V、Vc=24V，Q609的Vb=0V、Vc≥0.7V，则说明Q607的BE击穿短路或R637开路损坏；若24V电压正常，Q607的Vb>0.7V、Vc=24V，则说明Q607的BE开路损坏；若24V电压正常，Q607的Vb=0.6V、Vc=24V，则说明Q607的BC开路损坏；若24V电压正常，Q607的Vb=0V、Vc=24V、Q609的Vb=0V、Vc=0V，则说明Q609的CE击穿短路或R617开路损坏；若24V电压正常，Q607的Vb

脚为低电平，则说明Q609的BC击穿短路损坏；若IC101的 脚为高电平，则说明微处理电路异常。

（2）只有Q604截止

如果出现在开机时主电源正常，12V输出电压正常，只有24V电压输出丢失的情况即为Q604截止的故障。检修的思路是分析在Q607导通的情况下Q604为什么截止。检修时可以通过测量Q604的各脚电压判别出故障原因。 在开机状态下测量：

若Q604的Veb=0V、Vc=0V，则说明Q604的BE击穿短路或R619开路损坏；若Q604的Veb>0V、Vc=0V，则说明Q604的BE开路损坏；若Q604的Veb=0.7V、Vc=0V，则说明Q604的BC开路损坏；若Q604的Veb=0.7V、Vc=24V，行激励没有电源，则说明R629开路损坏。

（3）只有Q605截止

如果出现在开机时主电源正常、24V输出电压正常，只有12V电压输出丢失的情况即为Q605截止的故障。检修时可以通过测量Q605的各脚电压判别出故障原因。 在开机状态下测量：

若Q605的Veb=0V、Vc=0V，则说明Q605的BE击穿短路或R621开路损坏或D614开路损坏；若Q605的Veb>0V、Vc=0V，则说明Q605的BE开路损坏；若Q605的Veb=0.7V、Vc=0V，则说明Q605的BC开路损坏。

4.结束语

本论文从彩电待机控制的基本原理入手，对4T36机芯彩电开关电源待机控制电路的组成结构、控制过程进行了详细的阐述和分析。针对待机控制电路的不同故障表现，根据电路的工作原理分析，提出了该部分电路故障范围的判别和检修的思路和方法。

参考文献

[1] 林春芳. 彩电电视机原理与维修. 机械工业出版社.2008.01

[2] 张晓红. 彩色电视机原理与维修技术. 电子工业出版社.2010.01

开关电源电路范文第8篇

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关键词：开关电源；UCC3895；测控系统

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.10.012

引言

大中功率直流开关电源一般采用移相全桥DC/DC变换器 。实现全桥变换器的移相控制主要有以下三种方法：（1）采用分立器件进行逻辑组合；（2）采用DSP或CPLD实现数字控制；（3）采用专用集成控制芯片 。采用分立器件进行逻辑组合构成的模拟控制电路结构复杂，不利于开关电源小型化；采用DSP或CPLD实现数字控制的成本较高，且存在数字电路延迟；采用专用的集成控制芯片电路简单且成本较低。第三种方法中可以采用UCC3895芯片来产生PWM控制波形，UCC3895是一款优良的移相全桥控制芯片，有电压和电流两种控制模式，占空比可从0%～100%， 且可以为零电压开关（ZVS）提供高效高频的解决方案。国内外常用的移相全桥反馈模式为电流模式 ，但其双闭环控制电路复杂，不易实现。

由于单电压环反馈模式简单有效的优点，本文基于UCC3895移相全桥控制芯片采用单电压环加限流环的反馈模式和单片机相结合设计了直流开关电源数字模拟混合测控系统，详细设计了闭环系统、控制器参数、保护电路，显示电路，调压电路，并对测控系统进行了实验。

系统方案

采用应用广泛的TI公司生产的UCC3895芯片与单片机相结合的方案设计了直流开关电源数字模拟混合测控系统。如图1所示，利用UCC3895对DC/DC变化器主电路进行PWM移相控制，并与单片机相结合来实现对主电路的检测与反馈控制，以及输出过压，过流，过温等保护。其中，所选单片机型号为美国微芯公司生产的PIC16F873单片机。PIC16F873共28个引脚，内部自带5个10位A/D通道，2个定时计数器，2个脉宽调制（PWM）通道。

UCC3895电路设计

如图4所示，UCC3895的EAN脚为内部误差放大器反相输入端，E A O U T脚为误差放大器输出端，R 3、R 4、R 6、C 1、C 2、C 3构成了闭环控制系统的电压调节器，输出电压Vo经过电阻分压接到电压调节器反相输入端构成反馈电压，改变可调电阻R2的值可以改变电源输出电压。RT、CT可以实现开关频率的设定，A D S脚为自适应延迟死区时间设置端，接地表示输出延迟死区时间设为最大。限流调节器输出端也接到UCC3895的EAOUT脚，故障保护电路接到CS脚实现电源系统的故障保护功能。

故障保护电路设计

UCC3895的CS脚有过流保护功能，当CS脚电压高于2.5V时，UCC3895芯片将会被软关断，驱动脉冲被封锁，CS脚低于2.5V，芯片将进入下一个软启动过程。如图5所示，保护电路的设计就是基于CS脚的过流保护功能，正常情况下保护电路的输出为低电平，一旦出现输出过压、过流、过温等故障，相应的电压比较器输出高电平，同时故障信号被单片机检测，通过单片机数字控制也可使电压比较器输出为高电平，开关管T1导通，输出一个高于2.5V的高电平至CS脚，使芯片封锁驱动信号，从而使主电路停止工作，实现电源系统的数字模拟双重保护功能。

限流值可调的限流环电路设计

单片机与电路设计

单片机部分电路和电源状态显示电路分别如图7和图8所示。单片机部分引脚功能分配如下：AN0脚是限流信号检测，AN1脚是输出电压检测，AN2脚是输出电流检测，AN4脚是温度检测，其中AN0、AN1、AN2、AN4脚均为A/D转换端口。CCP2脚（PWM端口）提供可调的限流调节器的限流参考值，CCP1脚（PWM端口）提供可调的电压调节器的输出电压参考值，SCK、SDO、RB4脚用于电源状态显示，RB1脚（I/ O口）为单片机数字控制。单片机通过SPI（同步串行通讯）向移位寄存器SN74HC164发送电源当前工作状态数据，由移位寄存器把串行数据转换为并行数据并输出给显示模块。单片机RB4脚（I/O口）控制发光二极管的供电电压，在刚开机还没有采集工作状态之前，保证所有二极管不工作。单片机SCK（时钟）脚接在三个移位寄存器的脉冲输入口（CLK）作为脉冲输入。单片机SDO（SPI通讯数据输出）脚接到移位寄存器的数据输入口（A、B脚），并把三个移位寄存器接到一起串联使用。通过数码管实时显示输出电流值，通过4个LED灯图11 突加突减负载电压波形的亮灭表示电源当前的工作状态，其中发光二极管D4（绿灯）灯亮表示电源正常工作，D3（红灯）灯亮表示输出过压故障，D2（红灯）灯亮表示输出限流，D1（红灯）灯亮表示过温故障。

调压电路设计

单片机CCP1脚为PWM波端口，可以通过调节PWM波的占空比产生不同的电压。如图9所示，PWM信号经过滤波电路由数字量转变为模拟量输入到由运放5构成的电压跟随器进行缓冲与隔离，该模拟电压与参考电压VDD叠加构成分压电路，分压信号输入到由运放6构成的电压跟随器正向输入端。输出端经过滤波电路接到UCC3895芯片电压调节器参考电压端（EAP）。改变CCP1的PWM波占空比即可调整电压调节器参考电压，进而改变电源输出电压。图中由R2、R3、R4构成的分压电路可以设定PWM占空比为最低时电压调节器参考电压的最低值，保证电源电压的最低输出。可调电阻R2的作用是调节电压调节器参考电压的范围，改变R2的值，在输出占空比范围不变的情况下，输出参考电压的范围可以进行调整，进而改变电源输出电压的范围。图12 过载限流波形

实验及结果

图10是直流开关电源上电输出电压瞬态波形，上电输出瞬态电压的超调量为1.1%，调整时间为50ms，稳态误差为0.5V。图11是直流开关电源突加突减负载输出电压瞬态波形，突加突减负载输出瞬态电压的恢复时间为30ms，电压动态降落为22%。图12是突加过载限流波形，过流后限流环起作用，通过调节输出电压，使得电流很快限制在限流值上。

由实验波形可知开关电源数模混合测控系统方案可行，调节器参数选取合理，系统的动静态性能和抗扰性能良好。

开关电源电路范文第9篇

220V交流市电经保险管F601和负温度系数热敏电阻NTC进入抗干扰抑制电路，该电路由C601、C603、C604、T601构成，它具有双重功效，既滤除市电网中的高频干扰，又抑制开关电源自身产生的高频干扰对市电网的污染。经处理的220V交流电压经VD601-VD604桥式整流、C605滤波，在C605两端得到约300V的直流电压，作为E2A265供电及启动电压。

启动与稳压电路

300V直流电压一路经开关变压器T602初级绕组③-④加至IC601（E2A265）的④、⑤脚（内部场效应开关管的漏极），另一路经启动电阻R603加到E2A265⑦脚（Vcc），对⑦脚外接电容C610充电，使⑦脚电压上升，同时内部软启动电路对①脚外接的软启动时间常数电容C606充电，当⑦脚电压上升到13.5V时，同时①脚电压上升到5.3V时，内部各功能电路开始正常工作，内部激励电路输出高频开关脉冲使场效应开关管处于开关状态，当电路起振后，只要E2A265⑦脚电压不低于8.5V，电路即锁定在振荡状态。电源启动工作后，开关变压器T602初级绕组③-④上产生感应电压，由于绕组间的电磁耦合，开关变压器T602反馈绕组①-②产生的感应电压经R624限流、VD607整流、C610滤波、VD608稳压后得到的直流电压为E2A265⑦脚（Vcc）供电，维持电源的正常工作状态。电源工作后，开关变压器次级感应出的电压经整流、滤波后为主板各单元电路提供电源。

稳压控制电路主要由IC601（E2A265）、光电耦合器IC602（PC817C）和可调三端稳压器IC603（KA431）和取样电阻R622、R623等元件组成，稳压取样电压取自3.3V电源，经R622、R623分压加到KA431控制端R。当因某种原因使开关电源次级输出电压升高时，KA431控制端R电压也随之升高，使KA431的K端电压下降，光电耦合器IC602（PC817C）内的发光二极管发光增强，光敏三极管导通增强而内阻减小，导致E2A265②脚电压随之降低，E2A265内部脉宽控制电路通过脉宽调整，使内部场效应开关管的导通时间缩短，开关变压器次级输出电压随之下降，从而达到稳定输出电压的目的。当输出电压因某种原因降低时，稳压控制与上述过程相反。

保护电路

1.开关管保护：在开关变压器T602的③-④绕组中接有由R602、C609、VD605组成的尖峰电压吸收电路，在E2A265内部开关管截止瞬间，抑制开关变压器③-④绕组产生的反向尖峰电压，保护E2A265内部开关管不被过高的尖峰电压击穿。

2.欠压保护：当交流市电过低时，开关变压器T602的①-②绕组上电压也会降低，经R624限流、VD607整流、C610滤波、VD608稳压后加到E2A265⑦脚的电压也相应下降，当该脚电压低于8.5V时，E2A265内部欠压保护电路动作，开关管截止，电源无输出，实现欠压保护。

3.过流保护：E2A265③脚内接场效应开关管源极（S）和内部过流保护电路，③脚外接的电阻R604为源极上的电流取样电阻，当某种原因使流经E2A265内部场效应开关管源极的电流增大时，流经R604的电流也随之增大，E2A265③脚电位升高，当③脚电位上升到E2A265内部保护电路阀值时，内部保护电路动作，开关管截止，电源无输出，达到过流保护的目的。

4.过压保护：当市电电压升高或稳压电路失控导致输出电源电压过高时，开关变压器T602①-②绕组上电压也会升高，经R624限流、VD607整流、C610滤波、VD608稳压后加到E2A265⑦脚的电压也相应升高，当⑦脚电压超过16.5V时，E2A265内部过压保护电路动作，开关管截止，电源无输出，实现过压保护。

5.过热保护：E2A265内部集成过热关闭保护电路，当内部温度超过140。C时，过热保护电路动作，关闭开关管激励脉冲，开关管截止，实现过热保护。

6.其他保护：在电源输入端接有负温度系数热敏电阻NTC，抑制电源电路接通瞬间过大的电流，保护电源电路及负载。E2A265①脚为软启动控制端，外接软启动控制电容C606在开机瞬间，电容上电压为0，随着内部软启动电路对其充电，C606两端电压逐渐上升，由此自动触发振荡器，使内部振荡器产生一个脉宽稍窄并逐渐加宽的启动脉冲，逐渐启动开关管工作，使开关电源有一个缓慢的启动过程，以防止开机时的冲击电流损坏开关电源及负载，当该脚电压升至5.3V时，振荡电路进入正常工作状态。

输出电路

开关电源电路范文第10篇

数字机开关电源由输入电路、主变换电路、稳压控制电路和输出电路等组成，输出电路结构简单，以整流、滤波电路构成基本电路，因机型不同输出电路稍有差别，有的机型在基本电路基础上增加了稳压电路，有的机型增加了由稳压管、可控硅等元件组成的保护电路，用于保护主板和连接在机外的切换开关、高频头等器件。图1、图2分别为东仕IDS-2000F、同洲3188A数字机开关电源输出电路原理图，不同之处在于30V电源支路构成有差异。图3为皇视HSR-2080A数字机开关电源输出电路原理图，在其5V电源支路输出端增加了一个起保护作用的稳压管D916，图4为灵通LT-3800F数字机开关电源输出电路原理图，其保护电路由稳压管和可控硅等组成。开关电源输出电路直接与主板连接，输出多组不同电压为主板各单元电路提供电源，同时也为开关电源稳压控制电路提供工作电源和取样电压。下面依开关电源输出电路发生的故障类型简述其检修方法。

1.只有一组电源输出电压不正常，其他各组电源输出电压正常。发生此故障时，只有某一支路无输出电压或输出电压偏低，这一支路多为与稳压控制电路无关联的独立电路，直接对该支路进行检修即可。如某一电源支路无输出电压，应查该支路绕组线圈、整流管及串接在输出电路中电阻是否断路，如发现串接的电阻断路，还应对该支路中串接电阻后的稳压管、滤波电容等元件一并检查，有时稳压管、滤波电容击穿是串接电阻损坏的直接原因。如该电源支路中有简单的稳压电路，应检查稳压电路中的调整管是否断路。如某一电源支路输出电压偏低，要注意检查该支路滤波电容是否已失效，整流管是否性能变差。

2.一组电源输出电压降低，其他各组电源输出电压升高。此类故障多为与取样电路相关联的支路元件异常引起，与取样电路连接的电源支路输出电压降低，使稳压控制电路误以为输出电压不足，将这一变化信息传递给主变换电路，经主变换电路调整，造成其他组电源输出电压升高，而与取样电路连接的电源支路却因本身故障不能使输出电压提升。

3.各组电源无输出电压或输出电压普遍降低。各组电源无输出电压可能会是主变换电路未工作引起的，各组电源输出电压普遍降低则可能是稳压控制电路故障造成的，主变换电路、稳压控制电路故障在此不做讨论，只对电源输出电路引起的此类故障进行分析。由电源输出电路造成输出端无输出电压或输出电压普遍降低故障多为电源输出支路中存在不同程度的短路现象。在检修输出电路短路故障时，要拔下开关电源与主板连接的排线，这样一方面可以确定短路故障是否发生在主板，也可以防止因电源失控输出电压突然升高损坏主板。有的资料中介绍检修开关电源输出电路故障采用依次断开整流管的方法，确实这是一个快速确定某一支路是否存在故障的方法，但值得注意的是，一般不要断开与稳压控制电路相连接的电源支路的整流管，因为这样操作可能会使稳压电路失控，导致其他各组电源输出电压异常升高，最终导致其他组电源支路中滤波电容炸裂。特别是在检修由分立元件组成的通用型开关电源时，因这类电源输出电路与其他类电源有别，操作不当会使稳压失控，不要断开与稳压控制电路连接的电源支路，也不要将保护用的稳压二极管断开。

检修实例

检修实例中涉及机型的相关电路原理图请参考图1-图3。

[例1] 东仕IDS-2000F数字机开机前面板显示正常，按键及遥控器也能正常操作，但接收不到信号。

首先从中频信号输入端子处测量有极化切换电压，检查室外天馈系统未见异常。打开机盖，测开关电源各组输出电压，发现3.3V、5V、21V电压均正常，30V组电源输出电压为0，经查R9已断路。分析R9断路的原因，一是R9本身质量问题，二是R9后面元件短路，经查30V组电源支路中的稳压二极管D13已击穿，更换R9、 D13后，接收机恢复正常。

[例2] 东仕IDS-2000F数字机开机无任何显示，无图无声。

该机开关电源主变换电路以TEA1523P为核心元件，查其输出端有输出电压，说明主变换电路工作正常。测5V、3.3V组电源电压偏低，而30V、21V组电源电压升高，分析认为故障应发生在与稳压控制电路连接的5V电源支路，因5V电源电压下降，直接导致3.3V电源电压下降，同时，稳压控制电路从5V电源取样经主变换电路调整使其他组电源电压升高。仔细检查5V电源支路整流管和滤波电容，发现C16（1000μF/10V）已无容量，更换C16后，各组电源电压恢复正常，故障排除。

[例3] 同洲3188A数字机开机无任何显示，无图无声，可听到接收机开关电源发出的“吱吱”声。

接收机开关电源发出“吱吱”声的故障原因较多，如：开关电源的尖峰钳位电路故障，供给主变换电路的300V电压降低，负载过重等。检查300V电压正常，尖峰钳位电路也未见异常，测开关电源各组输出电压均明显偏低，断开电源与主板的连接排线故障依旧，说明故障发生在开关电源本身。依次断开D108、D107、D111、D109，观察各输出电压均未恢复正常，而后重点对5V电源支路进行检查，发现该支路中并联的三只整流管中有一只已击穿，用同型号整流管UF5404更换，故障排除。

[例4] 同洲3188A数字机开机前面板显示正常，面板按键及遥控器操作正常，但接收不到信号。

打开机盖，首先测量开关电源各组电源输出电压，22V、12V、-12V、5V、3.3V组电源电压均正常，只有30V组电源无输出电压。30V组电源是一个相对独立的支路，无输出电压一般是由于该支路本身有故障所致。该支路与其他支路不同的是增加了一个由Q101（2N5551）、R107、C124、ZD102等组成的简易稳压电路，测调整管Q101输入端有电压，输出端无电压，证明该调整管c-e结已断路，更换Q101后通电试机，故障排除。

[例5] 皇视HSR-2080A数字机开机无任何显示，无图无声。

测量开关电源各组电源输出电压，33V、21V、12V、5V、3.3V组电源电压均比标称值偏低，分别为：16V、11V、1.4V、2.6V、1.7V，根据维修经验，通常开关电源各组电源输出电压普遍降低多是由于稳压控制电路异常引起的，但查稳压控制电路未见异常。仔细比较各组电源实测电压值与标称值，发现除12 V组电源外其他组电源实测的电压值均下降至标称电压值的一半左右，只有12V组电源电压下降的幅度大，且12V电源与稳压控制电路连接，经对12V组电源重点检查，发现12V电源支路整流管D913（FR207）已断路。更换D913后，故障排除。

[例6] 皇视HSR-2080A数字机开机无任何显示，无图无声。