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9個(gè)開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目分享

硬件筆記本 ? 來源:硬件筆記本 ? 作者:硬件筆記本 ? 2022-06-13 10:21 ? 次閱讀

應(yīng)用實(shí)例(1)

一種簡單的三段式鉛酸電池充電器控制電路

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一種簡單的三段式鉛酸電池充電器控制電路:

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PCB文件是由上圖原理(沒有繼電器電路)設(shè)計(jì)的12V/4A簡單的三段式充電器。

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應(yīng)用實(shí)例(2)

簡單的單顆TL431限流恒壓控制方法:

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當(dāng)電流增大時(shí)TL431-1的電位被太高,從而起到現(xiàn)在電流的功能,因?yàn)镽3的存在對輸出電壓進(jìn)行了補(bǔ)償。所以基本上可以做到限流穩(wěn)壓功能為一體,具有相對的成本優(yōu)勢。

應(yīng)用實(shí)例(3)

一種低壓氙氣燈電源啟動電路:

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此電路是一個(gè)限制輸出功率的半橋電路,利用電容限制電流的方法。(調(diào)節(jié)VR2可以得到不同的啟動電壓值,調(diào)節(jié)VR1可以得到不同的輸出電流來匹配不同的低壓氙氣燈的搭配)。

輸出兩個(gè)繞組,第一個(gè)是能夠提供27V30A的主繞組,第二個(gè)是能夠提供140V啟動電壓,經(jīng)過串聯(lián)在整流二極管前面的電容來限制啟動機(jī)電流<0.5A電流的。當(dāng)開機(jī)時(shí)輸出電壓根據(jù)輔助繞組的反饋電壓,開環(huán)狀態(tài)啟動繞組電壓被限制到140V左右,氙氣燈在高達(dá)140V電壓立即啟動后,由于高壓繞組的串聯(lián)電容存在,這個(gè)電流無法高起來。而一旦氙氣燈啟動,此電壓被迫同步拉低到主繞組電壓27V左右,因?yàn)榍岸嘶ジ衅麟娏鞑蓸邮沟幂敵龉β适芟拗?,所?7V的電壓不會被抬高。

因?yàn)榇?lián)電容限制電流達(dá)到同步啟動的方法使得電路必須工作在固定頻率下,而輸入電壓范圍也不能偏差太高。一般在5%范圍內(nèi)變化不會影響氙氣燈的正常工作。

此電路的特點(diǎn)就是有效解決同步啟動的問題,實(shí)現(xiàn)自然同步比軟件控制更為可靠。

氙氣燈的啟動特點(diǎn)就是要求必須完全同步,如果電壓低就無法啟動。但一旦啟動后電流就必須在電流上來的同時(shí)電壓要降低到24V-28V,過高就會出現(xiàn)燈管爆炸的危險(xiǎn),電流低于25A就會熄滅。而熄滅后不能立即重新啟動。應(yīng)用這一方法得以有效且低成本的滿足要求。

應(yīng)用實(shí)例(4)

一種波形比較理想的變壓器隔離驅(qū)動電路

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波形比較理想的變壓器隔離驅(qū)動應(yīng)用實(shí)例:

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應(yīng)用實(shí)例(5)

偏小變壓器反激開關(guān)電源設(shè)計(jì)之參考建議本案例是EC-2828變壓器全電壓輸入,輸出功率60W。

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EC-2828變壓器全電壓輸入,輸出功率60W。

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對于偏小磁芯變壓器的設(shè)計(jì):主要有磁芯Ae面積偏小的問題,將會帶來初級圈數(shù)偏多的現(xiàn)象??梢赃m當(dāng)提高工作頻率,本案例工作頻率在70KHz-75KHz。由于圈數(shù)偏多初次級的耦合將會更有利。所以VCC繞組電壓在短路瞬間會上沖到比較高的狀態(tài),本案例原理圖上有可控硅做過壓保護(hù)功能。而后因?yàn)榇渭壚@組的短路耦合到VCC繞組使其電壓降低到IC不能啟動這個(gè)過程是可以實(shí)現(xiàn)的。

要做到以上特性:VCC繞組線徑必須要小,我個(gè)人一般取0.17mm以下,小于0.12會很容易斷。這樣小的線徑談不上節(jié)約銅材,但是可以利用銅線的阻抗來代替很多設(shè)計(jì)人員習(xí)慣在VCC整流二極管上串聯(lián)小阻值電阻的功能,而且這個(gè)利用線圈本身的阻抗對交流的抑制能力在本案例當(dāng)中更有效,可以防止瞬間沖擊而損壞后級電路的功效。

初級與次級主繞組必須是最近相鄰的繞組,這樣耦合會更有利。

開關(guān)電源在MOSFET-D端點(diǎn)工作時(shí)候產(chǎn)生的干擾是最大的(也是RCD吸收端與變壓器相連的端點(diǎn)),在變壓器繞制時(shí)建議將他繞在變壓器的第一個(gè)繞組,并作為起點(diǎn)端,讓他藏在變壓器最里層,這樣后面繞組銅線的屏蔽是有較好抑制干擾效果的。

VCC繞組在計(jì)算其圈數(shù)時(shí)盡量的在IC最低工作電壓乘以1.1倍作為誤差值,不用考慮銅線的壓降,因?yàn)閱忧半娏魇欠浅P〉?,所以這個(gè)電阻并沒有多少影響,幾乎可以忽略不計(jì)。而在電路未啟動之前,由于高壓端啟動電阻的充電,可以將VCC上電容上的電壓充到IC啟動的電壓,一旦電路有問題一下啟動不了VCC由于繞組電壓的預(yù)設(shè)值偏低。電路也是不會啟動的,一般表現(xiàn)為嗝狀態(tài)。

為何要按照IC的工作電壓低端取值?因?yàn)槲覀兇渭壚@組是與初級繞組相鄰繞制的,耦合效果相對而言是最好的。我們做短路試驗(yàn)也是做次級的輸出短路,因?yàn)轳詈闲Ч?,次級短路時(shí)VCC在經(jīng)過短暫的上沖后會快速降低,降到IC的關(guān)閉電壓時(shí)電路得到最好的保護(hù)。需要注意這個(gè)電壓需要高于MOSFET飽和導(dǎo)通1V以上,避免驅(qū)動不足。

還有利于降低IC本身的功耗,是否可以提高IC的壽命無法驗(yàn)證,但穩(wěn)定性應(yīng)該更高。

應(yīng)用實(shí)例(6)

一種反激雙路輸出相對穩(wěn)定的解決方案:

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具有相對穩(wěn)定輸出的雙路反激輸出電路:

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這種電路一般應(yīng)用于小功率電源。為了確保兩個(gè)繞組的交叉調(diào)整率更好。我們需要注意一些問題。

在本實(shí)例中,一般我們設(shè)5V為采樣反饋端,如果雙路采樣交叉調(diào)整率可能會更差,甚至不能單獨(dú)空載和獨(dú)立帶載問題。此方法得以解決這一問題。此方法不太適合兩組電壓相差遙遠(yuǎn)的應(yīng)用。會多占用變壓器一腳。

反饋光耦供電用12V供電,且取樣點(diǎn)在后級濾波電感前面更好。因?yàn)闉V波電感前的波動更快的反映前端PWM的調(diào)制狀態(tài),就算TL431的開啟程度是一定的,因?yàn)?2V的波動可以讓光耦上反饋到的電流有微小的差異,在反饋環(huán)路一定的情況下,這個(gè)光耦供電取樣點(diǎn)的選擇更有利于動態(tài)響應(yīng)和調(diào)整率的平衡控制。

12V繞組應(yīng)該放在更接近于初級繞組的地方。這樣更有效的確保12V的電壓變化比例更小,因?yàn)槲覀兎答伈蓸拥氖?V端,所以難控制的是12V的繞組。綜合這些將可以更好的控制這兩個(gè)繞組的平衡度。雖然不能做到絕對的好,但是相對的來說是有一定參考價(jià)值的。

上頁所述的樣板基本可以控制到+/-5%范圍的誤差,屬于可接受的范圍,建議喜歡動手的朋友不妨試一下。

應(yīng)用實(shí)例(7)

應(yīng)用于功放的正負(fù)輸出電源欠壓式短路電壓保護(hù)控制電路:

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說明:功放電源正負(fù)雙輸出電壓保護(hù)

1)由Q1構(gòu)成正電壓欠壓式短路保護(hù)電路

當(dāng)正電壓短路時(shí),電壓降低于穩(wěn)壓二極管加在Q1驅(qū)動分壓電阻分壓后讓Q1導(dǎo)通,即可送出保護(hù)信號

2)由Q2構(gòu)成負(fù)電壓欠壓式短路保護(hù)電路

當(dāng)負(fù)電壓短路時(shí),電壓升高至串聯(lián)于Q2基極上穩(wěn)壓二極管,使Q2截止時(shí),Q2集電極上的電壓信號經(jīng)過D2即可送出保護(hù)信號。

3)Q3是作為保護(hù)的指示燈驅(qū)動電路

這個(gè)電路在實(shí)際應(yīng)用中需要做到對供電的VCC在正負(fù)電壓從開機(jī)到啟動正常這段過程的延時(shí),否則開機(jī)時(shí)就有保護(hù)信號,導(dǎo)致無法正常開機(jī)。如果需要鎖死可以用輸出保護(hù)信號驅(qū)動一個(gè)由三極管構(gòu)成的可控硅鎖死電路來實(shí)現(xiàn)。

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具有正負(fù)雙輸出電壓保護(hù)的功放電源PCB:

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應(yīng)用實(shí)例(8)

用LM358實(shí)現(xiàn)LED輸出端限流穩(wěn)壓PWM調(diào)光控制:

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此例應(yīng)用是將PWM信號直接加在電流采樣信號上,通過調(diào)節(jié)PWM的寬度來調(diào)制過電流保護(hù)信號的時(shí)間,而起到調(diào)節(jié)限制電流的功能的。

需要注意的事情是PWM需要倒相輸入,就是說占空比越小的時(shí)候LED上施加的電流越大。占空比越大時(shí)LED電流越小。

應(yīng)用實(shí)例(9)

一款帶帶功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?0W LED驅(qū)動電路:

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帶功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?0W LED驅(qū)動PCB:

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審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:開關(guān)電源9個(gè)電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目分享,原理圖,PCB,應(yīng)用說明!

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