桥式开关电源的实际电路.ppt

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1、桥式开关电源的实际电路,主要内容,自激型半桥式开关电源实际电路他激型半桥式开关电源实际电路 全桥式开关电源实际电路,桥式开关稳压电源概述,半桥式,图4-1半桥式开关稳压电源的基本电路结构(P.223),全桥式,桥式开关稳压电源概述(P.222),图4-2全桥式开关稳压电源的基本电路结构(P.223),桥式开关稳压电源概述,1.桥式开关稳压电源电路的特点(P.222),.输出功率大,.变压器利用率高,.变压器初级无抽头,.功率开关管承受的电压高,.采用降压扩流输出功率,.串联电容C3避免开关变压器磁饱和,桥式开关稳压电源概述,2.桥式开关稳压电源电路的串联耦合电容,(1).串联耦合电容的选择原则

2、,(2).串联耦合电容容量的计算方法,串联电阻值小，耐压值高(通常采用CBB电容),桥式开关稳压电源概述,2.桥式开关稳压电源电路的串联耦合电容,(3).串联耦合电容的充电电压的计算方法,(4).阻尼二极管,功率开关管为MOSFET时不考虑阻尼二极管,功率开关管为GTR时必须考虑阻尼二极管(快恢复开关二极管),4.1自激型半桥式开关稳压电源实际电路,图4-3电流控制型磁放大器半桥式三输出开关稳压电源电路(P.226),1.电流控制型磁放大器半桥式三输出开关稳压电源电路,+5V,NS,Na,Na,2K,Nc,4.1自激型半桥式开关稳压电源实际电路,图4-7 300W、12/24/36V幻 灯机和

3、投影仪开关稳压电源电路(P.229),2.300W、12/24/36V幻 灯机和投影仪开关稳压电源电路,4.1自激型半桥式开关稳压电源实际电路,3.PS60-2(60W)射灯开关稳压电源应用电路,4.1自激型半桥式开关稳压电源实际电路,图4-9 400W、36V 幻灯机和投影仪开关稳压电源应用电路(P.231),4.400W、36V 幻灯机和投影仪开关稳压电源应用电路,5.半桥式智能型电动车充电器山东GD36,附图17 半桥式智能型电动车充电器,5.半桥式智能型电动车充电器,性能指标 输入电压：170260V；输出电压：44V(可调)最大充电电流：18A；浮充电电流：200100mA,电路组成

4、 充电器电路主要由市电整流滤波、自激加他激半桥转换、PWM控制、电压控制、电流控制、输出整流滤波六部分组成。,5.半桥式智能型电动车充电器,(1).市电整流滤波,(2).自激加他激半桥输出电路,主要由Ql、Q2、B2、B3等元件组成。,接通电源，C5、C6上的150V电压经R5、R7、R9、R10给开关管Q1、Q2提供基极偏压。设Q1由于R5偏压而微导通，则推动变压器B2的一绕组感应出极性是脚正、脚负的电压，于是一绕组感应出脚正、脚负电压加到Ql的发射结，加速Q1的导通。这是一个十分强烈的正反馈过程，Ql迅速饱和导通。与此同时，一绕组感应出脚正、脚负的电压，使Q2截止。,5.半桥式智能型电动车

5、充电器,Q1饱和导通后，150V电压给一主绕组充电储能，线圈中的电流和由它产生的磁感应强度随时间线性增加。但当磁感应强度增大到饱和点Bm时，电感量迅速减小，Q1的集电极电流急剧增加，增加的速率远大于其基极电流的增加，VCE升高，于是Q1退出饱和进入放大区，推动变压器B2的一、一、一绕组感应电压将反向。这又是一个强烈的正反馈过程，结果是Q1截止、Q2饱和导通。此后，这种过程重复进行而形成振荡。,5.半桥式智能型电动车充电器,自激振荡过程中，B3的次级输出电压经D9、D10全波整流、C19滤波，建立起PWM控制电路芯片TL494所需的工作电源。TL494开始工作，于是Ql、Q2便由自激转为他激，在

6、相位差为180的PWM脉冲驱动下轮流导通。,B3的次级一、一绕组输出电压经D15全波整流、C21滤波得到+44V电压给蓄电池充电。,D6、D7是两只钳位二极管，保护开关管Q1、Q2。保护机理是泄放B3初级的反激能量和漏感储能，消除反峰电压。当Q1由导通变为截止而Q2又尚未导通时，D7导通，把反激能量再生给C6充电；当Q2由导通变为截止而Q1又尚未导通时，D6导通，把反激能量再生给C5充电。这样，一方面消除了反峰电压，另一方面因反激能量回送电源而极大地提高了电源的效率。,5.半桥式智能型电动车充电器,(3).PWM控制,12,以脉宽调制器TL494为核心组成。C12、R19与内部电路形成振荡，当

7、这两只阻容元件参数为图标数值时，振荡频率约为50kHz。脚接+5V，脉冲输出方式被设置为推挽输出，、脚输出的推挽调宽脉冲，经驱动电路放大后送半桥输出级，控制Q1、Q2轮流导通。,5.半桥式智能型电动车充电器,(3).PWM控制,R20、R24分压值设定死区控制端脚的电位，限定最大导通占空比小于O45。C18是缓启动电容，接通电源后，C18两端电压为零，脚的电位近似为+5V，输出脉冲占空比为零。随着C18的充电，脚电压逐渐降低，导通占空比逐渐增大，输出电压逐渐受控。,5.半桥式智能型电动车充电器,(4).电压控制、电流控制,R26和R27是电压负反馈取样电阻，R26与R27分压，对输出电压进行取

8、样，加到TL494的脚进行电压控制。R3是电流取样电阻，取样电压经R13加到TL494的脚进行电流控制。电流控制的实质也是控制输出电压。,5.半桥式智能型电动车充电器,(5).推挽驱动,由Q3、Q4、B2等元件组成。这是一种典型的变压器推挽式功率放大电路。D11、D14的作用与D5、D7相似，保护Q3、Q4，把B2初级的反激能量回送电源。,5.半桥式智能型电动车充电器,(6).充电状态指示,主要由运放LM358、LEDl、LED2等元件组成。当充电电流较大时，电流取样电阻R3上端电压大大低于地电位，LM358的V2V3，脚输出低电平，电池充电指示灯LEDl熄灭，脚输出高电平，充满指示灯LED2

9、点亮。充电过程中的某一期间存在LEDl、LED2同时点亮的过渡状态。,4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,图4-10他激型半桥式开关稳压电源的电路结构(P.232),他激型半桥式开关稳压电源的工作原理,1.他激型半桥式开关稳压电源的电路结构,4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,图4-11他激型半桥式开关稳压电源应用电路(P.233),他激型半桥式开关稳压电源的工作原理,2.他激型半桥式开关稳压电源的原理,4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,他激型半桥式开关稳压电源的工作原理,.电源电路的启动(P.232),.稳压调节过程,.过流保护,.输出滤波,2.他激型半桥式开关稳压电源的原理,

10、4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,他激型半桥式开关稳压电源的工作原理,2.他激型半桥式开关稳压电源的原理,几个要讨论的问题(P.235),.增加输出功率(倍压整流),4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,他激型半桥式开关稳压电源的工作原理,2.他激型半桥式开关稳压电源的原理,几个要讨论的问题(P.235),.高频功率电容的选择,4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,他激型半桥式开关稳压电源的工作原理,2.他激型半桥式开关稳压电源的原理,几个要讨论的问题(P.235),.防止启动时出现尖峰电压,4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,他激型半桥式开关稳压电源的工作原理,2.他激型半桥式

11、开关稳压电源的原理,几个要讨论的问题(P.235),.减小驱动功率,Nf,几个要讨论的问题(P.235),.减小驱动功率,Nf,4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,他激型半桥式开关稳压电源电路的设计,1.一次整流与滤波电路的设计(P.238),2.开关稳压电源的设计(P.239),3功率开关变压器的设计(P.243),4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,多路他激型半桥式开关稳压电源电路(P.248),1.一个主变换器得到多路输出,(1).电流和电压都较为对称的正、负两路输出电源,4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,多路他激型半桥式开关稳压电源电路,1.一个主变换器得到多路输出,(2

12、).电流和电压不对称的正、负两路输出电源(P.249),4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,多路他激型半桥式开关稳压电源电路,1.一个主变换器得到多路输出,(3).接入斩波器的多路输出电源(P.250),4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,多路他激型半桥式开关稳压电源电路,1.一个主变换器得到多路输出,(4).使用磁放大器的多路输出电源(P.250),4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,多路他激型半桥式开关稳压电源电路,图4-26由几个独立的变换器组成的多路输出(P.252),2.由几个独立的变换器组成的多路输出电源(P.252),4.2他激型半桥式开关稳压电源实际电路,多路他激型

13、半桥式开关稳压电源电路,图4-27具有同步功能 的多路输出(P.252),3.具有同步功能 的多路输出电源(P.252),4.3全桥式开关稳压电源实际电路,图4-28全桥式开关稳压电源的基本电路结构(P.254),全桥式开关稳压电源的工作原理,4.3全桥式开关稳压电源实际电路,全桥式开关稳压电源电路设计(P.255),(1).PCB布线,(2).MOSFET驱动电路(P.256),4.3全桥式开关稳压电源实际电路,全桥式开关稳压电源电路设计(P.256),(3).输出整流与滤波电路,(4).散热设计,(5).双管共态导通现象的消除,(6).调试中应注意的问题,4.3全桥式开关稳压电源实际电路,

14、全桥式开关稳压电源电路中的PWM电路(P.257),1.UC3875/6/7/8四端式PWM控制与驱动电路,(1).主要性能(P.257),(2).技术参数(P.258),(3).引脚引线与外形封装(P.258),(4).内部原理方框图(P.260),(5).应注意的几个问题(P.261),4.3全桥式开关稳压电源实际电路,全桥式开关稳压电源电路 中的PWM电路(P.265),(6).UC3875/6/7/8应用电路：典型控制电路,1.UC3875/6/7/8四端式PWM控制与驱动电路,4.3全桥式开关稳压电源实际电路,全桥式开关稳压电源电路 中的PWM电路(P.265),(6).UC3875

15、/6/7/8应用电路：具有ZVS性能的全桥式DC/DC变换器电路,1.UC3875/6/7/8四端式PWM控制与驱动电路,4.3全桥式开关稳压电源实际电路,全桥式开关稳压电源电路 中的PWM电路(P.266),(6).UC3875/6/7/8应用电路：全桥式开关稳压电源电路,1.UC3875/6/7/8四端式 PWM控制与驱动电路,4.3全桥式开关稳压电源实际电路,全桥式开关稳压电源电路 中的PWM电路,2.HIP4061A全桥式MOSFET驱动集成电路(P.265),(1).主要性能(P.268),(2).技术参数(P.268),(3).引脚引线与外形封装(P.271),(4).内部原理方框图(P.273),4.3全桥式开关稳压电源实际电路,全桥式开关稳压电源电路 中的PWM电路,2.HIP4061A全桥式MOSFET驱动集成电路,(5).典型应用电路(P.273),4.3全桥式开关稳压电源实际电路,全桥式开关稳压电源电路 中的PWM电路,2.HIP4061A全桥式MOSFET驱动集成电路：驱动4个IGBT的电路(P.274),