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反激式電源實(shí)例分析

   下圖為一款簡(jiǎn)單的反激式開(kāi)關(guān)電源線(xiàn)路圖:

    我們讀圖一般按照從左往右,從上往下的順序,我們可以看到上圖中,電源輸入端采用的單級(jí)EMI抗干擾電路,電路由C1和L1組成,線(xiàn)路的主要目的就是為了減小電源內(nèi)的高頻信號(hào)對(duì)電網(wǎng)的輻射干擾也就是我們前面講的濾除差模和共模信號(hào),讓外部輸入的電壓減小干擾,比較純凈。

    市電經(jīng)過(guò)抗干擾電路后,再經(jīng)過(guò)整流橋BD1和C2濾波后得到一個(gè)大約輸入電壓(Vi)1.414倍的直流電壓,我們上圖中輸入電壓為220Vac,所以經(jīng)過(guò)整流濾波后得到一個(gè)大約320V左右的直流電壓,從圖中我們可以看到,這個(gè)電壓一路經(jīng)過(guò)變壓器的一次繞組后加到開(kāi)關(guān)管VT1的漏極,另一路經(jīng)過(guò)二極管D1后加到芯片的第8腳HV腳,芯片通過(guò)內(nèi)部高壓電流源給VCC的外接電容C6進(jìn)行充電操作,當(dāng)C6兩端的電壓達(dá)到開(kāi)啟電壓(大約13V左右)時(shí),芯片開(kāi)始工作,第5腳DRV輸出PWM方波。

    當(dāng)PWM方波處于高電位時(shí),VT1導(dǎo)通,由于我們的電路為反激式電路,所以變壓器為反激式變壓器,所以VT1導(dǎo)通時(shí),變壓器一次側(cè)電流為從上到下,一次側(cè)繞組為上正下負(fù),那么根據(jù)同名端效應(yīng),二次側(cè)繞組感應(yīng)到上負(fù)下正,二次側(cè)輸出二極管單向截止,所以變壓器的能量存儲(chǔ)在變壓器的一次繞組內(nèi),輸出端C22對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電操作。

    當(dāng)PWM方波處于低電位時(shí),VT1截止,變壓器極性反轉(zhuǎn),二次側(cè)繞組為上正下負(fù),輸出二極管導(dǎo)通,存儲(chǔ)在變壓器里的能量經(jīng)過(guò)VD22、C22整流濾波后輸出直流電壓,輸出電壓經(jīng)R25、VR21和R26采樣后,經(jīng)過(guò)431和光耦后反饋到控制器芯片的反饋2腳上,從而對(duì)輸出的占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)作用;圖中的C21主要起到的是軟化整流二極管的開(kāi)關(guān)特性防止變壓器瞬時(shí)大電流對(duì)輸出端進(jìn)行沖擊導(dǎo)致線(xiàn)路損壞,ZD21并聯(lián)在電源輸出端起到過(guò)壓保護(hù)作用,產(chǎn)品正常工作時(shí),輸出電壓為:

Uo=2.5*(1+(R25+R21+R26)/R26);

    我們可以根據(jù)需求電壓對(duì)R21進(jìn)行調(diào)節(jié)。

    這個(gè)線(xiàn)路不僅有過(guò)壓保護(hù)功能,還設(shè)有短路保護(hù)功能;當(dāng)負(fù)載短路時(shí),芯片2腳電壓超過(guò)4.2V,芯片會(huì)強(qiáng)制輸出低占空比PWM,VCC外接電容上的電壓將會(huì)線(xiàn)性下降。當(dāng)電壓降低到10.6V時(shí),芯片會(huì)進(jìn)入保護(hù)重啟狀態(tài),此后控制器因?yàn)闃O低的電流消耗,VCC外接電容上的電壓逐漸下降,當(dāng)電壓下降到5.8V時(shí),芯片會(huì)再次啟動(dòng)對(duì)VCC的外接電容進(jìn)行充電,當(dāng)電壓達(dá)到13V左右時(shí),芯片又會(huì)輸出一個(gè)PWM波形,從而周而復(fù)始,出現(xiàn)打嗝模式。

    細(xì)心的盆友會(huì)發(fā)現(xiàn),我們平常的電源一般都設(shè)有輔助繞組,但是上圖中并沒(méi)有設(shè)計(jì)輔助繞組供電的功能,其實(shí)用輔助繞組供電可以得到一個(gè)比較平穩(wěn)的電壓,但是我們做的這個(gè)產(chǎn)品,客戶(hù)對(duì)輸出的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求并不高,所以為了優(yōu)化成本,可以不設(shè)置輔助繞組。

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