自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源是一種利用間歇振蕩電路組成的開關(guān)電源,也是廣泛使用的基本電源之一。
自激式開關(guān)電源中的開關(guān)管起著開關(guān)及振蕩的雙重作從,也省去了控制電路。電路中由于負(fù)載位于變壓器的次級且工作在反激狀態(tài),具有輸入和輸出相互隔離的優(yōu)點(diǎn)。這種電路不僅適用于大功率電源,亦適用于小功率電源。
市面上的隔離電源非常的多,對于一些低成本的電源很多都是用反激來做的,隨技術(shù)的更新,一些小功率電源都是用集成芯片做的,現(xiàn)在集成的芯片成本都非常的便宜,但是還是有很多的工程師在用自激式的電源,那對于自激式電源的特點(diǎn)有哪些呢?
自激式開關(guān)電源的特點(diǎn)
1、自激式開關(guān)電源結(jié)構(gòu)簡單,都是一些三極管、二極管、電容搭這些基礎(chǔ)的器件搭建而成,生產(chǎn)制造成本低廉。不需要芯片控制,對于目前的很多的芯片都買不到的情況下,可能有很多的工程師會想到用自激式的方式來做電源。
2、自激式開關(guān)電源的脈沖信號是通過變壓的繞組自激振蕩產(chǎn)生的,這一種方式產(chǎn)生的脈沖它的頻率是不固定的,隨輸入電壓和負(fù)載變化而變化,輕載時開關(guān)頻率較高或間歇振蕩,滿載時頻率會自動降低,這里有點(diǎn)像它激式的PFM控制方式。
3、自激式開關(guān)電源在占空比D發(fā)生改變時,開關(guān)管的集電極電流與電壓相對值發(fā)生變化,因此占空比的變化范圍較小,一般設(shè)計的時候占空比小于50%。
4、自激式開關(guān)電源在搭建電路的時候也是可以具備一定的自保護(hù)功能,比如負(fù)載過重的時候,原邊繞組的電流過的,通過檢測限流電阻的大小來關(guān)閉主功率管的基極,因此保護(hù)電路比較簡單,這是自激式開關(guān)電源的一大優(yōu)點(diǎn)。
5、自激式開關(guān)電源因?yàn)殡S頻率變化而變化,在功率大的時候電源穩(wěn)定性很差,可靠性不高,我們想下自激式的電源都是一些三極管搭建的,三極管的一些特性隨溫度的變化而變化,這就導(dǎo)致了電源一致性很差。所以一些大功率的都比用自激式的方式。
以上的特點(diǎn)是自激開關(guān)電源所以具有的,自激式電源的優(yōu)勢就是結(jié)構(gòu)簡單成本低,用幾個三極管就可以搭建而成。
但是現(xiàn)在自激式開關(guān)電源越來越少了,這是因?yàn)楹芏鄧a(chǎn)的芯片制造商都能造出比自激式電源更簡單便宜的芯片,外圍電路可能就是幾個電阻電容,電路非常簡單,可靠性方面要比自激式電源好很多,在設(shè)計上面比自激式的電源要簡單,這就導(dǎo)致了自激式電源成本低,器件少結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)勢蕩然無存。所以一些小功率電源都轉(zhuǎn)向了用集成式的芯片。
下面我們就自激式電源的工作方式簡單的介紹下:
1、啟動的時候,R1上面流過啟動電流讓Q1基極有電流流過,這樣Q1的CE之間會導(dǎo)通,變壓器的原邊繞組加有輸入電壓,因?yàn)橛须娏髁鬟^而產(chǎn)生了自感,這樣Np產(chǎn)生是上正下負(fù)的電壓,如圖上紅色標(biāo)識。
2、根據(jù)同名端電壓相同,輸出繞線產(chǎn)生了上負(fù)下正的電壓,二極管反偏截止,輸出繞組沒有電流流過。
3、而輔助繞組的產(chǎn)生了上正下負(fù)的壓,這個電壓通過R2給C2充電,電流回路流過Q1的基極,使Q1的基極電流變大,這樣加速了Q1的導(dǎo)通。
4、當(dāng)Q1導(dǎo)通一段時間后,Np繞組的電流增大到一定電流后,在Rcs上面產(chǎn)生的壓降能使Q2的基極導(dǎo)通,這樣Q2的CE之間導(dǎo)通,Q2導(dǎo)通后Q1的基極電流開始下降,這樣集電極電流開始變小,原邊繞組Np電感為了阻止電流變小就會產(chǎn)生反向電動式,這樣就會產(chǎn)生上負(fù)下正的電壓,這時候輔助繞組Na也產(chǎn)生了上負(fù)下正的電壓,這樣R2就變成了給C2放電了,同時也減小了Q1的基極電流,加速關(guān)斷Q1。
5、輸出繞組D1這個時候?qū)ǎ儔浩麽尫拍芰?,給負(fù)載提供能量并且給輸出電容充電。等繞組的電流放完后,繞組再次振蕩產(chǎn)生新的周期,這就是整個自激的過程。
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