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准谐振式开关电源电路

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开关电源脉冲调制电路中,加入LC谐振电路,使得流过开关管的电流及管子两端的压降为准正弦波。这种开关电源称为谐振式开关电源。利用一定的控制技术,可以实现开关管在电流或电压波形过零时的切换,这样对缩小电源体积、增大电源控制能力、提高开关速度、改善纹波都有极大好处。所以谐振开关电源是当前开关电源发展的主流技术。准谐振开关主要分为两种:一种是ZCS,即零电流开关,开关管在零电流时关断;另一种是ZVS,即零电压开关,开关管在零电压时关断。 图5-23所示是半桥谐振开关电源电路简图,图中,IC801为谐振型开关电源专用厚膜电路,T862为开关电源变压器,其二次侧采用由VD883、VD884、C884组成的全波整流电路。2801为误差取样放大器,VT862为光电耦合器。下面简要说明电路的工作原理。 开关变压器T862的5-7绕组L与电容C870构成LC串联谐振电路,其谐振频率fo比开关电源实际工作频率f1略低。串联谐振电路的谐振频率fo为 IC801的⑩脚输出的矩形脉冲电压U0加在LC串联谐振电路的两端。当矩形脉冲频率fi等于LC串联电路的谐振频率fo时,电路就会发生串联谐振。串联谐振时LC串联电路的阻抗最低,如图5-24 (a)所示,同时,L两端的电压UL与电容C870两端的电压Uc绝对值相等,且均为输入脉冲电压Uo的Q倍,因此LC串联谐振称为电压谐振,UL、UC与频率f的关系如图5-24 (b)、(c)所示。当IC801的⑩脚输出矩形脉冲频率远低于或远高于fo时,LC串联电路不谐振,流过电感L的电流很小,L中储存的磁能很小,变压器T862二次绕组输出电压很低,开关电源不能正常工作。 当IC801的⑩脚输出矩形脉冲频率位于fo附近时,LC串联电路谐振,在L中流过的电流很大,T862二次绕组有电压输出,开关电源正常工作。 开关电源的稳压过程为:当电网电压上升或电源负载减轻时,+125V电压f→2801的①脚电压f→2801的③脚电压↓→光电耦合器VT862内发光二极管发光f→VT862内光敏三极管内阻↓→IC801的⑧脚电压↓→IC801内振荡器频率f→IC801的⑩脚输出的矩形脉冲频率f1↑→图5-24中的f1右移一电感L上的电压UL↓→T862二次绕组输出+125V电压↓,保持了开关电源输出电压的稳定。反之亦然。 该谐振型开关电源具有以下特点。 ①稳压环路从主电压上直接进行误差电压取样,稳压环路反应快。当电网电压或负载快速变化时,稳压瞬态特性好,空载时也能保持良好的稳压效果。 ②采用光电耦合器传送误差控制电压,使开关电源地与主板地的电隔离良好,主板不带电,检修方便、安全。 ③采用两个MOS型场效应功率管推挽工作,比单管开关电源功率大,特别适用于大功率用电设备。 ④开关管采用MOS型场效应管―没有多数载流子的电荷储存效应,开关管开启损耗和关断损耗小,电路效率高。场效应管属于电压控制器件,对激励功率的要求较小,减轻了驱动电路的负担,同时场效应管耐浪涌电流、冲击电流的能力较强,不会发生热击穿。 ⑤LC谐振电路选频后,T862输出正弦波电压,因此采用全波整流电路,大大减小了纹波电压,浪涌电流和尖峰电压也很小,减小了对其他电路的干扰。 本站部分资源是从网上搜集编辑的,若侵犯了您的版权和利益,请发邮件:6461607@qq.com联系我们删除处理!
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