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电源适配器的工作原理

已有 579 次阅读  2011-12-12 09:25   标签电源适配器  开关电源  电子电器  工作原理  UPS电源 

  电源适配器(Power adapter)广泛应用于电话子母机、游戏机、语言复读机、随身听、笔记本电脑、蜂窝电话等设备中,具有不可替代的作用。电源适配器(开关电源变压器)是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备(高频开关电源),按照不同的方式可以将电源适配器分为不同的类型。电源适配器的工作原理(UPS电源原理)决定着电源适配器的应用方向。那么,电源适配器的工作原理是什么呢?通过搜集整理资料小编以UP06041120电源适配器为例,详细介绍电源适配器的工作原理。

  电源适配器主电路图如下所示:

  该电路所用核心元件IC1为SOP贴片封装的13842(与SIP直插式封装的UC3842功能相同),这是普遍被运用于开关电源做脉宽信号驱动的专用IC,电路除了功率开关管、整流二极管、单向可控硅和电解电容等体积较大的元件外。大部分阻容元件为贴片元件。电路包含有自动稳压控制、过流检测保护、输出过压保护等功能。

  电源适配器的工作原理

  UP06041120电源适配器(额定输出12V/5A)是优派17.5英寸液晶显示器的随机配件。其特珠之处是输出线终端插头为圆形四针形式。其工作原理分为以下几个部分:

  1.整流滤波部分:该部分与其他开关电源大同小异,只是多了一个电感L1与两只电容Ca、Cb构成I£滤波网络。通过一块面积比电路板略小的起屏蔽作用的敷铜板,覆盖在焊锡面,把低压部分地与电网输入端联系起来。有利于控制电磁干扰。该部分原理《电子报》上已有很多介绍,就不再重复。

  2.驱动工作过程:当接通交流市电时,整流滤波后的1300V电压一路通过开关变压器(1)、(2)绕组加至开关管Q1(IRFPC50)的D极,为开关管振荡作准备;另一路经串并联电阻R3、R4和R7、R8的限流降压。为IC1启动端(7)脚提供约17V电压,使IC1内部振荡器开始振荡工作。(6)脚就输出微弱的脉宽信号送达Q1的控制栅G极,使Q1产生微弱振荡,开关变压器的次级(3)-(4)绕组感应出微弱的电流,经D2、C6一次整流滤波和D6、C6-1二次整流滤波以及DZ1、C7的稳压后,承担起并维持IC1启动后的供电工作。

  与此同时开关变压器次级(5)-(6)绕组也感应出微弱的电流,经D4、C14、C15、L2、C16整流滤波得到12V电压,点亮指示灯LED1,这是待机时驱动过程。

  当接通负载时,电源负担加重,输出端电压一时下降,经过电阻R36、R37分压的分压值也随之下降,精密稳压集成块Q3输入端监测到降低的分压值,并经过内部比较器放大。输出端的电位立即上升,光耦IC2(817D)内部发光管(1)、(2)两端电位差减小,发光程度减弱。光敏管导通的程度随之减弱,(3)、(4)两端的电压降增大,即02基极电位上升,Q2导通程度减弱,IC1(8)脚的5V基准电压经Q2的c—e极抵达IC1的(4)脚使电位降低,从而使IC1内部振荡器的振荡频率变低,(6)脚输出端的脉冲信号宽度变宽,使Ol的导通时间增长,振荡变压器次级输出的电压就上升。析男一方面IC1(2)脚是反馈信号输入端。当IC2光敏管(3)、(4)两端压降增大时。经电阻R19反馈到IC1(2)脚的电位则上升,经IC1内部误差比较器放大后,使脉宽调制信号变宽,又制约了(6)脚的脉冲宽度,使输出电压稳定。

  3.自动稳压控制过程:如果某种原因使输出电压上升,那么R36、R37的分压值也上升,经Q3输入端检测和内部比较放大。输出端电位立即下降,IC21内部发光管发光的程度加强,光敏管导通的程度就增强,使Q2基极电位降低,Q2导通的程度加大,使IC1(4)脚电位上升,内部振荡器振荡频率变高,(6)脚输出的脉冲宽度变窄,Q1导通的时间变短,使输出电压降低;假如某种原因(或因负载加重)而使输出电压降低时,反应过程则相反(与开机启动接通负载时的稳压原理一样)。从而实现自动稳压的功能。

  4.过流检测保护电路:该部分与其他开关电源没有多大区别,IC1(3)脚是过流检测信号输入端。通过电阻R12采样获得是否过流信号。倘若某种原因致使开关管电流增大超过允许值时,反应在电阻R16上的电压降就增大,经R12取样使IC1(3)脚的电位上升,若(3)脚电位超过1V时,内部电流检测比较器翻转。使内部驱动器截止。

  IC1就自动停振,(6)脚就无脉宽信号输出,达到过流保护的目的。

  5.输出过压保护电路:该功能电路由单向可控硅Q4、稳压管DZ3和电阻R32、电容C19等元件组成。该电路工作原理~目了然。因稳压管DZ3的稳压值是13V.也就是说输出电压超过13V时。

  DZ3就击穿导通,可控硅Q4就会被触发导通把输出端下拉人地短路,导致Q3输入端电位为0V,Q3输出端电位悬空,使IC2截止,Q2截止,继而使IC1(4)脚电位为0V。IC1内部振荡器失电停止工作,(6)脚无脉宽信号输出,整机无法工作,实现超压保护功能。

  电阻R32和C19是为了抬高DZ3的稳压值。

  留有一定的余量。也是限制和稳定可控硅触发电压的设定值,使保护电路不易误动作。该功能同时也具有负载短路保护功能。

  本文来自: 赛微电子网-电子工程师社区 原文地址:http://www.srvee.com/power/apply/qxdyspqdgzyl_64229.html

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