几种经典的开关电源电路
1、感性开关式电源电路图
如图所示,555和R1、R2、C1组成无稳态多谐振荡器,振荡频率约在10kHz,占空比接近50%。VT2、VT3作为扩大电流用的开关管使用。当振荡方波为高电平时,VT2、VT3导通,向LC放电;为低电平时,L中的储能通过续流二极管回路向负载供电。当过压时,DW击穿,VT1饱和导通,c极呈低电平(<0.7V),使555复位、停振,起稳压和动态平衡作用。
2、5V不间断电源
电池电压GB为3.6V,由三节AANiCd电池组成。IC1位开关稳压器,IC2位线性稳压器。当输入电压Vin》7.3V,IC1将关断,在此情况下有IC2提供输出电压。Vin则通过VD1和R1以浮充电流对GB进行充电。当Vin<7.3V时,IC2则处于关断状态,IC1将3.6V电池电压升到5V,负载电流为50mA。IC2带有低电池电压监测器,并由R6、R7对Vin进行检测。监测器在7脚的输出驱动倒相器VT1,VT1又反过来驱动IC1和IC2的6脚及5脚两个关断输入脚。这两个输入具有相反的极性电平。IC1和IC2公用反馈电阻R2和R3使两个稳压器对输出电压V0都能进行监测。当IC2关断,其输出被切断。当IC1关断,芯片维持低功率状态,消耗电流小于1微安。在工作状态IC1对50mA的负载提供75%的总效率。只要正确设定限流电阻R1的阻值,就能使浮充电流电荷量不超过电池容量的10%,Vin可高达17V。
3、高耐压PWM开关电源
本电源为简单的5V、5W开关电源。图中TOP210(IC)为PWM开关。IC中含有PWM控制器,功率MOSFET和各种保护电路,这种5V、5W开关电源的成本比常用的线性电源成本低。
交流输入电压经VD1~VD2整流后的直流高压,加到变压器T初级线圈的一端,初级线圈的另一端加到TOP210内部输出MOSFET的漏极。VD2和VD6组成的箝位电路,把电压器T漏感引起的脉冲前沿尖峰电压限制到安全值。本电源工作频率为100kHz。变压器T次级电压级VD7整流和C4、C5、L2滤波后,输出5V的稳定电压。L1、C1、C6、C7用来减小传导辐射电流,以减小开关电源产生的射频干扰。反馈线圈两端电压经VD8整流,R1、C3滤波后,加到TOP210的控制脚,C3两端电压有TOP210来调整,以便稳定输出电压。
4、调频灯的开关稳压电源
本电源在光学仪器和设备中应用非常广泛,其范围主要包括光学教学仪器。如投影仪、幻灯机、放映机、等。光学影像设备如放大机、印像机曝光机、高速摄影机等。光学分析仪器,如显微镜、放大镜、分光光度计、光谱仪等。
电路原理如图所示,电容C1、C2、C3和共模电感T1组成的共模滤波器,可将电源内部主变换器产生的高频信号对电网(220V,50Hz)的影响和污染降到最低,二极管VD1~VD4及电解电容C4组成的全波整流滤波电路,将220V、50Hz变成300V的直流电压,用以作电路的电源。主变换器有开关功率管VT1和VT2、电容C6和C10、变压器T2和T3等外围元件组成,电路形式为半桥型自激式。
5、低噪声开关电路原理图
电路如图所示,该电路可以获得更大的输出功率,只需更改部分器件。图中左边的电路R1,L1,D1,C1至C7是常规的共模滤波和整流电路,获取约 300V的直流电压供DC-DC变换电路使用;最右边电路L5,C11等是普通的LC滤波电路;IC2,D8,R9,R10组成电压反馈电路,形成闭环结构,稳定电源输出电压;中间部分是DC-DC变换器,降噪声的关键是对这一部分的电路进行适当处理。
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