振铃开关电源是一种利用振铃效应工作的开关稳压电源,其核心在于使用电感器和电容器来形成振铃电路,通过控制开关元件的导通和截止时间来实现输出电压的稳定和调节。在振铃开关电源中,输出电压的改变主要通过调整与振铃扼流圈相关的电压,也就是负偏压Uc来实现。
输出电压Uo与负偏压Uc的关系是正比关系,这意味着,如果增加Uc,VT2的集电极电流就会增加,从而减少VT1的导通时间,导致输出电压Uo下降;反之,若减少Uc,VT2的集电极电流就会减少,延长VT1的导通时间,从而使输出电压Uo上升。通过改变电阻R1和R2的比率,可以调整Uc的大小,进而改变输出电压Uo。如果使用电位器代替这两个电阻,则可以实现输出电压Uo的任意调节。
过流保护是振铃开关电源中一个重要的方面。由于输出电流Io和初级电流Ic之间并不是固定的一一对应关系,因此需要设置保护电路来防止输入电压过高时导致输出电流过大。通过在VT2的基极支路上增加电阻RA和RB,可以在输入电压Ui升高时加速VT2的导通,起到限流作用,从而保护电路安全运行。
振铃开关电源的实用电路包含一些基本的保护和稳定元件,如二极管、电阻和电容器。这些元件的作用是放掉变压器漏感上积蓄的能量,并通过适当的路径泄放,以防止产生过高的浪涌电压从而损坏开关管。
在振铃开关电源中,为了防止启动时过大的电流烧坏晶体管VT1,通常会采取启动保护措施。其中一种简单的方法是在VT1的发射极上接一个电阻。在启动时,随着VT1管电流的增大,电阻上的电压降增加,导致VT1的基极电位升高,从而限制了驱动电流Id,使得VT1的集电极电流不会超过设定的保护值。
为了提升振铃式开关电源的输出功率,一种方法是增加一只电流扩充晶体管。这样可以将流过稳压二极管的电流分摊到新的晶体管上,从而避免稳压二极管的电流过大,解决了稳压二极管稳压值变化和功耗问题。同时,需要关注新加入晶体管的温升,防止过热损坏。
振铃式开关电源的恒流驱动电路用于在输入电压变化时保持驱动电流基本不变,以减少损耗并防止振荡问题。恒流驱动采用的是串联稳压器原理,其负载是一个固定的电阻。即使输入电压Ui发生变化,恒流驱动也能保证通过该电阻的电流恒定,这有助于降低电阻上的损耗并防止驱动电路中的间歇振荡。
总结以上,振铃开关电源的设计和应用涉及到振铃效应、稳压控制、过流保护、实用电路设计、启动保护、功率扩充和恒流驱动等多个方面的知识点。了解并掌握这些知识点对于设计和优化振铃开关电源至关重要,不仅能够保证电源的稳定运行,还能够提高电源的效率和可靠性。