

家电产品中,电源部分主要采用的是单端反激式的开关电源,主要是讲解一下单端反激式开关电源的工作原理。这是一个单端反激式开关稳压电源的电路图,这里说一下电路图上的几个知识点,我们来看一下这两个符号,这两个符号都代表着地线(1),也就是电源负极。这一个代表的是热地,这一个代表的是冷地(2),它们的符号是不一样的。
在实际电路中,这两个地线是互不相连的,由这个开关变压器隔离开来。在电路中我们可以发现它们的地线是分开标注的,但是在实际电路中它们都是相连的。这边的热地都是相通的,这边的冷地也是相通的。但是热地跟冷地之间是互不相通。热地跟220V交流电相连的,如果你用手去触摸,可能会被电击。冷地由开关隔离变压器隔离开来,如果输出电压是在一个安全电压之内,你用手去触摸是不会被电击的。电路中两条相互交叉的线,如果采用实心点标注,代表这两条线是相互连通的,如果没有用实心点标注,那么代表这两条线是互不相通的。
开关变压器绕组有黑点标注的,是它们的同名端(3)。当初级绕组电压极性为上正下负的时候,次级绕组的电压极性为上负下正,同名端它的极性相同的。接下来我们来看一下这个电路图,看一下这个单端反激式电源是如何工作的。首先220V交流电通过这个保险丝(4),然后经过emⅰ(5)电路进行滤波。经过滤波的220V伏交流电,再通过这四个二极管(6)进行全桥整流。然后再通过这两个电容(7)进行滤波,输出一个大概310V左右的直流电压。这一个直流电压会随着输入电压的变化而变化,310V的直流电压通过这个初级绕组(8),加至开关管的D极。这是一个nmos管(9),这几个元件组成了尖峰吸收电路(10),用来抑制开关电源产生的涌浪电压。如果这个电路损坏,可能会击穿开关管或者是开关电源会产生噪音。
这个电阻是一个启动电阻(11),它是直接跟310V直流电相连的。310V电压通过这个电阻(11)给这个电容(12)充电,随着这个电容的两端电压不断上升。当这个电压达到了电源管理芯片3842的开启电压时,那么这个芯片的6脚便会输出一个驱动电压,使开关管开始工作。随着电路的工作,这个启动电阻也就失去了它的作用,之后这个芯片的供电电压是由初级线圈的辅绕组(13)提供的。
当开关电源开始工作的时候,辅绕组会产生电压,经过这个二极管(14)整流,这一个电阻(15)限流,然后再通过这个稳压二极管(16)钳位稳压,然后持续不断的为这个电源管理芯片提供电源。这一个稳压管的作用就是防止芯片供电电压过高,从而损坏这一个芯片。有的电源管理芯片它是内部集成的这一个开关管。对于集成开关管的电源芯片,它是不需要外接这个启动电路的。这一个启动电路主要是针对于外接开关管的电源管理芯片。
开关管源极其跟地之间串联的这个电阻(17),它是一个电流取样电阻。当流过开关管的电流发生变化的时候,这个取样电阻两端的电压也会跟着发生变化。电源管理Uc3842的3角会检测的这个电压,根据这个电压的变化对开关管的占空比进行调整。当这个开关管开始导通的时候,电流通过线圈,还有这个开关管来到地形成一个回路。因为电感中的电流不能突变,当有电流经过这个电感的时候,这个电感便会产生一个感应电动势来阻止这个电流发生变化。在电动势内部,它的电流方向是由负极流向正极,那么这个时候这个电感线圈就是上正下负。它的次级线圈会感应出一个上负下正的电压,因为同名端的极性是相同的。这个时候二极管(18)是处于反向截止,也就是自己不会有电压输出,正激开关电源跟反激开关电源的区别也就是在这里。
反激式的开关电源,它是在开关管导通的时候,次级没有输出。在开关管截止的时候,次级才有输出。而正激式的开关电源是刚好相反的,在开关管导通的时候,次级就有电压输出,在开关管截止的时候,次级是没有电压输出的。
接下来当这个开关管截止的时候,因为电感线圈中的电流不能够突变,它会产生一个感应电动势来阻止这个电流变小。
在电动势内部,它的电流方向是从负极到正极。那么当开关管截止的时候,这个初级绕组就是上负下正,次级也会感应出一个电压,因为同名端电压极性相同,那这边就是上正下负。这边是上正下负的时候,这个二极管便会处于正向偏置,二极管就会开始导通,那么这个时候就会有电压输出了。那么开关电源是怎么实现稳压的呢?我们来看一下这个元件,这个是一个431(19),它是一个可调的精密稳压源,通过这两个取样电阻(20)对输出电压进行取样。取样电压来到431内部进行比较。当电压超过了431的基准电压2.5V的时候,431就会开始导通。这个时候就会有电流经过这个电阻(21)以及光耦(22)的一二脚,再通过这个431来到这个地,形成一个回路。因为光耦的一二脚是一个发光二极管,当有电流流过这个发光二极管的时候,这个二极管便会发光。
它的三、四角是一个三极管,当接收到了发光二极管的信号之后,这个三极管便会导通。当这个三级管开始导通的时候,电源管理Uc3842,
电子元件在高温高压大电流的情况下容易出现损坏,所以说开关电源出现问题也是特别常见的,而且现在的家电产品的电源基本上都采用了开关电源。学会维修开关电源,那么你就会掌握大部分家电产品的维修问题。




















