2. 对功率开关管的要求
目前显示器开关电源所选用的开关频率越来越高已从十几千赫发展到80 千赫甚至更高因此开关速度越来越快开关管的功率损耗也就越来越大因为功率开关管Q 由饱和导通进入截止的瞬间集电极电流会发生急剧的变化致使初级线圈Np 上产生一个很高的反电动势其值甚至可以超过电源电压的两倍以上该电动势是加在开关管Q 的CE 极之间因此管子必须要有耐足够高的反向击穿电压BVceo 此外还要求有比较好的二次击穿耐量然而晶体管的反向击穿电压BVceo 是温度的函数随温度升高而降低手册给出的BVceo 值一般是指壳温在25 时的值当壳温为80 时BVceo 下降10% 15% 因此在选择管子时必须考滤它的耐压一般要求BVceo>700V 饱和压降Vces 要小反向漏电流要小而且开关速度快特征频率高功率要大于80W
3. 对行输出电源电压整流二极管的要求
次级线圈电流经整流二极管D2 输出在放电完了时D2 电流为零而这时开关管Q开始导通Ip 以零开始增长所以对二极管的反向愎复时间要求不高但二极管的正向开通时间一定要快因为开关管由饱和进入截止线圈Np Ns 极性反向这时必须尽快把Q 导通时所储存的能量释放掉若D2 开通不快Ns 两端的电压就必然会升得很高于是Up 电压必升得很高再加上Np 本身的漏感结果使Q 集电极的电压过高而可能被击穿损坏因此还要求二极管的正向压降越低越好具有耐大电流冲击的特性二极管的结电容及反向漏电流要求小图1.93 电源变换器
4. 单管自激型反激式变换器实际电路
图1.93 是LEO SRC-1491 VGA 彩色显示器电源中直流变换器实际电路图中Q101 为功率开关管 T1O1 高频脉冲变压器Np 为变压器初级线图Nb 为基极反馈线图Ns 为变压器次级线圈之一 为简便只画一个线圈C105 C106 为输入电压滤波电容R103 R104 为Q101 启动电阻为基极提供起始导通电流C117 R103 D102 为消尖峰网络以保护开关管Q101R106 C119 为电容C 充电时间常数它决定开关管的导通时间R107 为开关管Q101 发射极负反馈电阻起稳压作用R108 为开关管Q101 保护电阻电容C119 通过电阻R105 R106 R107 放电决定开关管的截止时间D109 为输出整流二极管C113 C114 L107 为输出电压滤波器电路工作原理如下当电源接通后300V 电压通过电阻R152 R104 使开关管Q101导通Q101 一旦导通通过变压器T101 耦合便出现一个正反馈过程使Q101 迅速进入饱和状态此后T101 的初级线图Np 的电流随时间线性上升而输出整流二极管处于反偏不能导通电源输送的能量由初级线圈储存起来开关管Q101 由导通迅速进入饱和的期C119 如同短路Q101 饱和后基极线圈Nb 的感应电压给C119 充电C119 两端电压逐渐增高充电电流则逐渐减小当小到接近零时Q101 就会脱离饱和而趋于截止C119 的充电电流逐渐减小经放大就使Q101集电极电流减小于是正反馈过程再次发生使Q101 迅速截止因此说C119 的充电时间常数的大小就决定了开关管的导通时间当开关管截止时C119 通过线圈Nb 电阻R106R107 R108 放电Q101 基极电位逐渐升高当升高到_4V 时Q101 开始导通进入放大状态第二个周期开始如此周而复始电路进入自激振荡过程这很显然C119 的放电时间决定了开关管的截止时间在开关管截止期间初级线圈储存的能量通过整流二极管D109 输送给负载上述单管变换器由于有正反馈回路由Nb C119 R106 组成而使开关管进入自激状态所以它是自激振荡器又因它工作一段时间截止一段时间所以它属于自激间歇振荡器这里关键是变压器有正反馈线圈Nb 而单管它激变换器没有正反馈线圈不能产生自激振荡开关管是由外加驱动信号来驱动的因此它激变换变器是一个由脉冲变压器耦合的脉冲放大器图1.94 为它激型单管变换器原理电路和波形图图1.94 它激型单管变换器原理电路及波形图它激单管变换器的工作频率随驱动脉冲频率的变化而变化其能量传送过程与自激式一样在开关管导通时不向负载输送能量而开关管载止时向负载输送能量
三它激型单管变换器控制电路
单管开关电源脉宽控制电路由误差检测放大器振荡器脉宽控制器三部分组成图1.95 为控制电路原理框图图1.95 控制电路原理框图前面已提到对于单管自激式开关电源来说振荡器和驱动器均由变换器完成本节不详细讲这两种电路控制电路的主要功能是将输入电压Ui 的微小变化转变成脉冲宽度的变化即改变振荡脉冲方波的占空比或脉冲频率的变化从而实现调整输出电压的目的现分别介绍如下
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