开关电源原理图设计分析

开关电源是一种利用高频开关技术进行电能转换的装置，它的工作原理是通过高频开关的方式对输入的直流或交流电压进行调节，从而得到稳定的直流输出。开关电源的核心是振荡电路，其中变压器反馈式振荡电路是其基础结构。以下是对开关电源原理图设计分析的知识点总结： 1. 振荡电路基础： 振荡电路能够产生有规律的脉冲电流或电压，它由基本放大电路与反馈回路组成。在变压器反馈式振荡电路中，C2和L1组成并联谐振选频电路，使得在电路通电瞬间VT导通，并在C2和L1组成的并联谐振电路上产生丰富的谐波。当外加频率与并联谐振电路固有频率相等时，电路开始振荡，并通过反馈环节如L3将信号反馈至VT基极，放大后形成规律的脉冲电流或电压输出。 2. 开关电源的设计： 开关电源围绕变压器反馈式振荡电路设计，不同的是增加了保护和控制电路。振荡方式上，分为自激式和它激式，其中自激式不需要外部信号源，而它激式需要外部维持振荡。振荡信号结构上，分为脉冲调宽和脉冲调幅，两者的作用相同，即通过控制信号的宽度或幅度来维持振荡频率，以达到稳定输出电压的目的。 3. 变压器的绕组： 变压器的绕组一般分为三类：初级绕组、反馈绕组和负载绕组。初级绕组参与振荡，反馈绕组用于维持电路振荡，负载绕组则感应电信号并提供稳定电压的能力。 4. 开关电源在家电中的应用： 家用电器中的开关电源通常将220V交流电转换为300V左右的直流电，之后经过滤波、变压器高频振荡和整流、滤波、稳压处理，最终提供稳定的直流电压给负载。 5. 负载绕组的作用： 负载绕组在提供电能的同时，还能稳定电压。原理是在输出电压电路接上电压取样装置，监测电压变化并反馈至振荡电路，调整振荡频率以维持输出电压的稳定。反馈的电压通常通过光电耦合器进行隔离以减少干扰。 6. 待机电路： 在待机状态下，开关电源仍然进行振荡，但频率比正常工作时要低，以降低能耗。 7. 开关电源的保护和控制电路： 复杂的开关电源包含多种保护和控制电路，如过压保护、过流保护、短路保护等，这增加了维修的难度。在维修时，可以先分离出开关管及其外围电路，检查是否满足振荡条件，比如偏置和正反馈是否正常，以及开关管本身。 8. 开关电源的特性与应用： 开关电源因其高效率、良好稳定性、体积小等优点，在现代电子产品中得到广泛应用。常见的应用包括电源电路、液晶显示器背光电路和日光灯等。不过，它也有功率相对较小、高频干扰和电路复杂不易维修等缺点。 9. 开关电源的工作原理： 开关电源以开关三极管的“开”和“关”状态进行电能转换，实质上是一个振荡电路。其转换电能的方式不仅限于电源电路，在其他领域如照明等也有应用。 通过以上知识点，可以对开关电源的工作原理、设计要素和应用领域有较为深入的了解。