并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源

　　并聯(lián)型開關(guān)電源是現(xiàn)在用得最多的電源,電腦顯示器,彩電,電腦電源等均采用它,所以了解其工作原理,掌握其電路特點(diǎn)是每個(gè)電子人員所必需的

　　圖K-3是并聯(lián)型開關(guān)電源的最基本電路圖,Q為開關(guān)輸出管,T為脈沖變壓器,D為整流二極管,C是濾波電容,R為負(fù)載電阻,因開關(guān)管Q與輸入直流電壓E1并接,所以屬并聯(lián)型開關(guān)電路．

　　脈沖變壓器耦合開關(guān)電路有正向激勵(lì)和反向激勵(lì)兩種形式,正向激勵(lì)方式--開關(guān)管導(dǎo)通期間,次級(jí)脈沖整流二極管也導(dǎo)通,而在截止期間,開關(guān)管Q與二極管D都截止.

　　反向激勵(lì)方式--開關(guān)管導(dǎo)通期間D截止,而Q截止期間D導(dǎo)通

　　該電路的工作過程與行輸出電路類似,開關(guān)脈沖信號(hào)加至晶體管Q的基極,當(dāng)輸入 脈沖為正時(shí),Q飽和,此時(shí)初級(jí)線圈上的電壓特性為上正下負(fù),次級(jí)感應(yīng)電壓則是上負(fù)下正,D反偏截止,

　　當(dāng)Q基極輸入負(fù)脈沖時(shí),晶體管Q截止,Q的集電極電位上升為高電平,此時(shí)T的次級(jí)感應(yīng)電壓是上正下負(fù),D正向偏置而導(dǎo)通,電容C充電,取得直流輸出電壓E0,T在這里可看作儲(chǔ)能元件,當(dāng)開關(guān)晶體管Q導(dǎo)通,但二極管D截止時(shí),初級(jí)線圈儲(chǔ)存能量,當(dāng)Q截止時(shí),T則釋放能量,此時(shí)二極管D導(dǎo)通.

　　這里我們需要說明一個(gè)問題,當(dāng)Q截止時(shí),T的初級(jí)電流躍變?yōu)榱?并失去回路,次級(jí)如何有電壓輸出?線圈的電流不是不能躍變的嗎?這一問題我們可從能量不能躍 變這一概念來理解,因電感中的能量是以磁能形成存在的,一般的電感只有一個(gè)繞組,而脈沖變壓器有初,次級(jí)兩個(gè)繞組,在開關(guān)晶體管Q從導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí)的瞬間,初級(jí)線圈電流突變?yōu)榱?而T便將能量轉(zhuǎn)移到次級(jí),這時(shí)二極管導(dǎo)通,次級(jí)線圈有感應(yīng)電流產(chǎn)生,感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁通與轉(zhuǎn)換瞬間前的相同,而保持磁通量不變.輸出電壓E2有以下關(guān)系式:

　　E2=E1×η2/η1×Tc/T0,η2和η1是初次級(jí)匝數(shù),Tc是晶體管導(dǎo)通時(shí)間,To是截止時(shí)間.為此我們可以通過控制Tc/To比使來調(diào)輸出電壓E2的高低.

　　下面我們以電路實(shí)例來對(duì)此種電路加以分析說明,圖K-4是一種彩電的實(shí)際開關(guān)電源電路.

　　電路工作過程如下:開機(jī)后,整流濾波電路建立的直流電壓E1經(jīng)電阻上R302加至Q304基極,隨之使Q304導(dǎo)通,產(chǎn)生集電極電流,該電流在初級(jí)繞組產(chǎn)生感應(yīng)電壓,極性是8腳正,1腳負(fù),在次級(jí)繞組9-10腳形成感應(yīng)電壓使Q304基極電位更正,從而使集電極電流上升,這是一個(gè)正反饋過程使Q304通過進(jìn)入飽和導(dǎo)通,這一線性上升的電流,流過Q304發(fā)射極電阻R313產(chǎn)生相應(yīng)的線性上升鋸齒波電壓降,此壓降經(jīng)R312及電容C310(隔直電容)耦合至Q303基極,與此同時(shí)變壓器11-12腳的繞組輸出的方波脈沖經(jīng)D306整流,C312濾波建立了一取樣電壓En經(jīng)R304,VR301,R305分壓加至Q301基極,使 Q301集電極上保持與其有關(guān)的直流電壓,再經(jīng)R30準(zhǔn),R309分壓加至Q302基極,因此Q302基極加有一直流電壓并疊加上鋸齒波電壓,Q302,Q303是開關(guān)頻率控制電路,它工作在兩個(gè)狀態(tài),一是一齊導(dǎo)通,二是一齊截止,在Q304截止期間,T301的10-9腳繞組感應(yīng)得到的方波脈沖電壓是10腳為正,此電壓經(jīng)D307整流在C314上充有電荷.在Q304導(dǎo)通期間在R313上的鋸齒波電壓使 Q303導(dǎo)通后,C314上的電壓加到Q304的基極與發(fā)射極之間,使Q 304趨向截止,Q304截止后導(dǎo)通期間脈沖變壓器所儲(chǔ)存的能量通過次級(jí)繞組開始釋放,經(jīng)變壓器耦合使 D320導(dǎo)通,C321濾波輸出獲得穩(wěn)定的直流輸出電壓.當(dāng)次級(jí)繞組能量釋放至很小時(shí),初次級(jí)電路均不導(dǎo)通,電路處在高阻狀態(tài),初級(jí)繞組電感與分布電容C組成的并聯(lián)諧振電路產(chǎn)生諧振,諧振所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)脈沖變壓器的反饋繞組(10-9腳)又使Q304基極有正電位而導(dǎo)通,從而進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài),開關(guān)電路進(jìn)入下一個(gè)新的振蕩周期.

　　穩(wěn)壓控制過程:當(dāng)輸出直流電壓上升時(shí),相應(yīng)的取樣電壓即電容C312上的電壓變上升,經(jīng)R304,VR301,R305分壓,使 Q301的基極電位上升,經(jīng)Q301比較放大,使Q302的基極直流電位下降,Q302基極是直流誤差電壓與鋸齒波電壓的相加,由于Q302基極上的直流誤差電壓下降,PNP型晶體管Q302更容易進(jìn)入導(dǎo)通,也就是鋸齒波電壓的幅值較小時(shí),就引起Q302的導(dǎo)通,這一鋸齒波與Q304集電極的線性上升電流有關(guān),即Q304集電極電流上升較小值 ,就導(dǎo)致Q302的導(dǎo)通,又使Q303基極電位上升而導(dǎo)通,電容314電壓加至Q304的b-e結(jié),使Q304截止.

　　以上過程使Q304導(dǎo)通時(shí)間Tc減少,開關(guān)振蕩頻率升高,輸出直流電壓值與Tc成正比,Tc減少,最后引起輸出直流電壓下降,達(dá)到穩(wěn)壓的目的.