畢業(yè)設計----tl494的微機開關電源設計

1、<p>　　基于TL494的微機開關電源設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著開關電源在計算機、通信、航空航天、儀器儀表及家用電器等方面的廣泛應用, 人們對其需求量日益增長,并且對電源的效率、體積、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。開關電源以其效率高、體積小、重量輕等優(yōu)勢在很多方面逐步取代了效率低,又笨又重的線性電源。

2、</p><p>　　電力電子技術的發(fā)展,特別是大功率器件IGBT[1]和MOSFET的迅速發(fā)展,將開關電源的工作頻率提高到相當高的水平,使其具有高穩(wěn)定性和高性價比等特性。開關電源技術的主要用途之一是為信息產(chǎn)業(yè)服務，信息技術的發(fā)展對電源技術又提出了更高的要求,從而促進了開關電源技術的發(fā)展。</p><p>　　微機的電源通常采用脈寬調制式開關穩(wěn)壓電源，這種電源具有功耗小、轉換效率高、工作可

3、靠、保護完善和穩(wěn)壓范圍寬等特點，開關電源的高頻變換電路形式很多, 常用的變換電路有推挽、全橋、半橋、單端正激和單端反激等形式。本課題介紹了一種基于PWM[2]技術的半橋式微機開關穩(wěn)壓電源，它是通過用雙端驅動集成電路——TL494輸?shù)腜WM脈沖控制主開關的導通來控制直流輸出的。本文給出了微機開關穩(wěn)壓電源的交流輸入整流濾波電路、輔助電源電路、PWM控制及驅動電路,多路直流輸出電路、自動穩(wěn)壓控制電路的詳細設計方法及設計思路，并附有詳細的電路圖

4、。</p><p>　　關鍵詞：IGBT，PWM，開關電源，驅動電路，整流 </p><p>　　DESIGN OF A MICRO-COMPUTER SWITCHING</p><p>　　POWER SUPPLY BASED ON TL494</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p>

5、<p>　　With the development of switching power supply in the field of computer , correspond, aviation and astronautics , instrument appearance and electrical production etc, the demand of the production are increasi

6、ng as people need ,and people have brought forward higher request to aspect such as the power efficiency , bulk factor, and reliability. The switch power not only volume is small but also efficiency is height, weight mak

7、es light, which are substituting the inefficient, both stupid and seriou</p><p>　　With the electric power electronic technology development, especially high efficiency device of IGBT and the MOSFET rapid dev

8、elopment, the switching power’s performance develop various and its cost is becoming cheaper and cheaper, people could accept the new switching power. The information technology development also set a higher request to t

9、he power source technology, thus promoted the switching power technology development.</p><p>　　The microcomputer power usually adopts pulse width modulation switching power supply. This subject introduces a

10、kind of PWM technology based on half bridge type microcomputer switching power supply. It is through the use of drive IC TL494 control of the pulse of PWM switch conduction to control dc output. In this paper the microco

11、mputer switching power supply filter circuits, auxiliary power, PWM control and drive circuit, multi-channel DC voltage output circuit, automatic control circuit of det</p><p>　　KEY WORDS: IGBT，PWM，switchin

12、g power, drive circuit，rectify </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　第1章 開關電源的發(fā)展2</p><p>　　1.1 開關電源概述2</p><p>　　1.

13、1.1 開關電源的工作原理2</p><p>　　1.1.2 開關電源的組成3</p><p>　　1.1.3 開關電源的特點4</p><p>　　1.2 開關電源的分類4</p><p>　　1.3 開關器件的分析5</p><p>　　1.3.1 開關器件的特征5</p><p&g

14、t;　　1.3.2 電力二極管6</p><p>　　1.3.3 電力場效應晶體管MOSFET6</p><p>　　第2章 主要開關變換電路8</p><p>　　2.1 推挽開關變換電路8</p><p>　　2.2 半橋開關變換電路9</p><p>　　2.2.1 半橋開關變換電路工作原理9<

15、/p><p>　　2.2.2 半橋變換器的應用10</p><p>　　第3章 TL494在微機開關電源中的應用12</p><p>　　3.1 TL494概述12</p><p>　　3.1.1 TL494主要特性12</p><p>　　3.1.2 TL494工作原理簡述12</p><p

16、>　　3.1.3 TL494內部電路結構13</p><p>　　3.2 TL494的各腳功能及參數(shù)14</p><p>　　3.3 TL494脈沖控制波形圖15</p><p>　　3.4 TL494構成的PWM控制器電路16</p><p>　　第4章 微機開關電源的原理與組成19</p><p>

17、　　4.1 微機開關電源的原理19</p><p>　　4.2 微機開關電源的組成20</p><p>　　4.2.1 交流輸入整流濾波電路20</p><p>　　4.2.2 脈沖半橋功率變換電路22</p><p>　　4.2.3 脈寬調制控制電路23</p><p>　　4.2.4 多路直流穩(wěn)壓輸出電路

18、23</p><p>　　4.2.5 +5VSB、PS-ON、PW-OK控制信號24</p><p>　　4.2.6 自動穩(wěn)壓與保護控制電路24</p><p>　　第5章 微機開關電源電路圖的分析25</p><p>　　5.1 交流輸入整流濾波電路25</p><p>　　5.2 輔助電源電路26<

19、;/p><p>　　5.3 PS-ON信號控制電路27</p><p>　　5.4 PW-OK信號控制電路28</p><p>　　5.5 脈寬調制控制電路29</p><p>　　5.6 功率變換及直流輸出電路30</p><p>　　5.7 自動穩(wěn)壓控制電路31</p><p><

20、;b>　　結 論33</b></p><p><b>　　參考文獻34</b></p><p><b>　　致 謝35</b></p><p><b>　　附 錄36</b></p><p><b>　　外文資料譯文41</b&

21、gt;</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　電子設備都離不開可靠的電源，進入80年代計算機電源全面實現(xiàn)了開關電源化，率先完成計算機的電源換代，進入90年代開關電源相繼進入各種電子、電器設備領域，程控交換機、通訊、電子檢測設備電源、控制設備電源等都已廣泛地使用了開關電源，更促進了開關電源技術的迅速發(fā)展。 </p><

22、;p>　　1994年我國原郵電部作出重大決策，要求通信領域推廣使用開關電源以取代相控電源。開關電源的使用為國家節(jié)省了大量銅材、鋼材和占地面積。目前，國內開關電源自主研發(fā)及生產(chǎn)廠家有300多家，形成規(guī)模的有十多家。國產(chǎn)開關電源已占據(jù)了相當市場，一些大公司如中興通訊自主開發(fā)的電源系列產(chǎn)品已獲得廣泛認同，在電源市場競爭中頗具優(yōu)勢，并有少量開始出口。</p><p>　　國外的一些大公司，像美國IR公司對開關電源研

23、究從70年代就開始了，現(xiàn)在他們的技術已經(jīng)相當?shù)某墒炝?，如在開關管這方面，IR公司開發(fā)的一種新型IGBT開關管，其溝槽(Trench)原胞密度已達每平方英寸1.12億個的世界最高水平，通態(tài)電阻R可達3毫歐。我們國內的開關電源和國外還有相當?shù)囊欢尾罹唷?lt;/p><p>　　電源是電腦系統(tǒng)的動力基礎，是電腦主機配件的動力源泉。電源輸出的電流好壞，直接影響電腦主機各配件性能的發(fā)揮和使用壽命，隨著近年各種硬件設備頻率、速度

24、和功耗的提高，電源對于整個系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響也越來越大。</p><p>　　微機開關電源[3]的核心部件是高頻開關和主變壓器，而高頻變換電路形式很多, 常用的變換電路有推挽,全橋,半橋,單端正激和單端反激等形式。本文介紹了一種基于PWM技術的半橋式微機開關穩(wěn)壓電源，它是通過用雙端驅動集成電路——TL494輸?shù)腜WM脈沖控制主開關的導通來控制直流輸出的。本文給出了微機開關穩(wěn)壓電源的詳細電路圖，并且每部分都附有詳細的

25、分析，說明了各部分的工作原理。</p><p>　　第1章 開關電源的發(fā)展</p><p>　　1.1 開關電源概述</p><p>　　1.1.1 開關電源的工作原理</p><p>　　開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件，通過周期性通斷開關，控制開關元件的占空比調整輸出電壓，開關電源的工作原理可以用圖1-1進行說明。圖中輸入的直

26、流不穩(wěn)定電壓Ui經(jīng)開關S加至輸出端，S為受控開關，是一個受開關脈沖控制的開關調整管，若使開關S按要求改變導通或斷開時間，就能把輸入的直流電壓Ui變成矩形脈沖電壓。這個脈沖電壓經(jīng)濾波電路進行平滑濾波后就可得到穩(wěn)定的直流輸出電壓Uo。 </p><p>　　圖1-1 開關電源的工作原理</p><p>　　為方便分析開關電源電路，定義脈沖占空比如下：&l

27、t;/p><p><b>　　(1-1)</b></p><p>　　式中，T表示開關S的開關重復周期；TON表示開關S在一個開關周期中的導通時間。</p><p>　　開關電源直流輸出電壓Uo與輸入電壓Ui之間有如下關系：</p><p>　　Uo=Ui*D　 (1-2

28、)</p><p>　　由式(1-1)和式(1-2)可以看出，若開關周期T一定，改變開關S的導通時間TON，即可改變脈沖占空比D，從而達到調節(jié)輸出電壓的目的。T不變，只改變TON來實現(xiàn)占空比調節(jié)的穩(wěn)壓方式叫做脈沖寬度調制(PWM)。 </p><p>　　由于PWM式的開關頻率固定，輸出濾波電路比較容易設計，易實現(xiàn)最優(yōu)化，因此PWM式開關電源用得較多。若保持TON不變，利用改變開關頻率

29、f=1/T實現(xiàn)脈沖占空比調節(jié)，從而實現(xiàn)輸出直流電壓Uo穩(wěn)壓的方法，稱做脈沖頻率調制(PFM)。由于該方式的開關頻率不固定，因此輸出濾波電路的設計不易實現(xiàn)最優(yōu)化。既改變TON，又改變T，實現(xiàn)脈沖占空比調節(jié)的穩(wěn)壓方式稱做脈沖調頻調寬方式。在各種開關電源中，以上三種脈沖占空比調節(jié)的穩(wěn)壓方式均有應用。</p><p>　　1.1.2 開關電源的組成</p><p>　　開關電源的基本組成如圖1-2

30、所示。其中DC/DC變換器用以進行功率變換，它是開關電源的核心部分；驅動器是開關信號的放大部分，對來自信號源的開關信號進行放大和整形，以適應開關管的驅動要求；信號源產(chǎn)生控制信號，該信號由它激或自激電路產(chǎn)生，可以是PWM信號、PFM信號或其他信號；比較放大器對給定信號和輸出反饋信號進行比較運算，控制開關信號的幅值、頻率、波形等，通過驅動器控制開關器件的占空比，以達到穩(wěn)定輸出電壓值的目的。除此之外，開關電源還有輔助電路，包括啟動、過流過壓保

31、護、輸入濾波、輸出采樣、功能指示等電路。反饋回路檢測其輸出電壓，并與基準電壓比較，其誤差通過誤差放大器進行放大，控制脈寬調制電路，再經(jīng)過驅動電路控制半導體開關的通斷時間，從而調整輸出電壓。</p><p>　　圖1-2 開關電源的基本組成</p><p>　　AC/DC變換器也有多種電路形式，其中控制波形為方波的PWM變換器以及工作波形為準正弦波的諧振變換器應用較為普遍。　　開關電源與線

32、性電源相比，其輸入的瞬態(tài)變換比較多地表現(xiàn)在輸出端，在提高開關頻率的同時，由于比較放大器的頻率特性得到改善，開關電源的瞬態(tài)響應指標[4]也能得到改善。開關電源的負載變換瞬態(tài)響應主要由輸出端LC濾波器的特性決定，所以可以通過提高開關頻率、降低輸出濾波器LC的方法來改善瞬態(tài)響應特性。</p><p>　　1.1.3 開關電源的特點</p><p>　　開關電源具有如下特點：　　(1) 效率高。

33、開關電源的功率開關調整管工作在開關狀態(tài)，所以調整管的功耗小，效率高，一般在80%～90%，高的可達90%以上?！　?2) 重量輕。由于開關電源省掉了笨重的電源變壓器，節(jié)省了大量的漆包線和硅鋼片，從而使其重量只有同容量線性電源的1/5，體積也大大縮小了。　　(3) 穩(wěn)壓范圍寬。開關電源的交流輸入電壓在90~270 V內變化時，輸出電壓的變化在±2%以下。合理設計開關電源電路，還可使穩(wěn)壓范圍更寬，并保證開關電源的高效率。

34、 </p><p>　　(4) 安全可靠。在開關電源中，由于可以方便地設置各種形式的保護電路，因此當電源負載出現(xiàn)故障時，能自動切斷電源，保障其功能可靠。　　(5) 功耗小。由于開關電源的工作頻率高，一般在20 kHz以上，因此濾波元件的數(shù)值可以大大減小，從而減小功耗；特別是，由于功率開關管工作在開關狀態(tài)，損耗小，不需要采用大面積散熱器，電源溫升低，周圍元件

35、不致因長期工作在高溫環(huán)境而損壞，因此采用開關電源可以提高整機的可靠性和穩(wěn)定性。</p><p>　　1.2 開關電源的分類</p><p>　　開關電源的分類方法有很多，下面介紹幾種常見的分類方法。</p><p>　　按電路的輸出穩(wěn)壓控制方式，開關電源可分為脈沖寬度調制(PWM)式、 脈沖頻率調制(PFM)式和脈沖調頻調寬式三種。</p><p

36、>　　按開關電源的觸發(fā)方式分類,可分為自激式開關電源，自激式開關電源利用電源電路中的開關晶體管和高頻脈沖變壓器構成正反饋環(huán)路，來完成自激振蕩，使開關電源輸出直流電壓。在顯示設備的PWM式開關電源中，自激振蕩頻率同步于行頻脈沖，即使在行掃描電路發(fā)生故障時，電源電路仍能維持自激振蕩而有直流輸出電壓。　　它激式開關電源，它激式開關電源必須有一個振蕩器，用以產(chǎn)生開關脈沖來控制開關管，使開關電源工作，輸出直流電壓。 </p>

37、<p>　　按電路的輸出取樣方式分類，可分為直接輸出取樣開關電源，間接輸出取樣開關電源；開關電源按功率開關管的連接方式，可分為單端正激開關電源、單端反激開關電源、半橋開關電源和全橋開關電源；按功率開關管與電源供電、儲能電感、穩(wěn)壓電壓的輸出方式，可分為串聯(lián)開關電源和并聯(lián)開關電源。</p><p>　　1.3 開關器件的分析</p><p>　　1.3.1 開關器件的特征</

38、p><p>　　同處理信息的電子器件相比，開關電源的電子器件具有以下特征：　　(1) 能處理電功率的大小，即承受電壓和電流的能力是開關器件最重要的參數(shù)，其處理電功率的能力小至毫瓦級，大至兆瓦級，大多遠大于處理信息的電子器件。</p><p>　　開關器件一般都工作在開關狀態(tài)，導通時(通態(tài))阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，電流由外電路決定；阻斷時阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，管子兩

39、端電壓由外電路決定?！　?3) 開關器件的動態(tài)特性也是很重要的方面，有些時候甚至上升為第一位的重要問題。作電路分析時，為簡單起見往往用理想開關來代替實際開關。 </p><p>　　(4) 電路中的開關器件往往需要由信息電子電路來控制。在主電路和控制電路之間，需要一定的中間電路對控制電路的信號進行放大，這就是開關器件的驅動電路。</p><p>　　(5) 為保證不致于因損耗散發(fā)的熱

40、量導致開關器件溫度過高而損壞，不僅在開關器件封裝上講究散熱設計，在其工作時一般都要安裝散熱器。導通時，器件上一定的通態(tài)壓降；形成通態(tài)損耗阻斷時，開關器件上有微小的斷態(tài)漏電流流過；形成斷態(tài)損耗[5]時，在開關器件開通或關斷的轉換過程中產(chǎn)生開通損耗和關斷損耗，總稱開關損耗。對某些器件來講，驅動電路向其注入的功率也是造成開關器件發(fā)熱的原因之一。</p><p>　　1.3.2 電力二極管</p><

41、p>　　電力二極管可分為普通二極管, 快恢復二極管,肖特基二極管三種。 　普通二極管又稱為整流二極管(Rectifier Diode)，多用于開關頻率不高的整流電路中。其反向恢復時間較長，一般在5s以上，這在開關頻率不高時并不重要。其正向電流定額值和反向電壓定額值可以達到很高，分別可達數(shù)千安和數(shù)千伏以上。</p><p>　　快恢復二極管是恢復過程很短，特別是反向恢復過程很短的二極管，簡稱為快速二極管。

42、快速二極管在工藝上多采用了摻金措施，有的采用PNP結型結構，有的采用改進的PIN結構。采用外延型PIN結構的快恢復外延二極管(Fast Recovery Epitaxial Diodes，F(xiàn)RED)，其反向恢復時間更短(可低于50 ns)，正向壓降也很低(0.9 V左右)，但其反向耐壓多在400V以下?？焖俣O管從性能上可分為快速恢復和超快速恢復兩個等級，前者反向恢復時間為數(shù)百納秒或更長，后者則在100ns以下，有的甚至達到20~30n

43、s。</p><p>　　以金屬和半導體接觸形成的勢壘為基礎的二極管稱為肖特基勢壘二極管，簡稱為肖特基二極管。肖特基二極管的優(yōu)點很多，主要是：反向恢復時間很短(10~40ns)，正向恢復過程中不會有明顯的電壓過沖；在反向耐壓較低的情況下其正向壓降也很小，明顯低于快恢復二極管；其開關損耗和正向導通損耗都比快速二極管還要小，效率高。肖特基二極管的不足之處是：當反向耐壓提高時，其正向壓降也會高得不能滿足要求，因此多用于

44、200V以下；反向漏電流較大且對溫度敏感，因此反向穩(wěn)態(tài)損耗不能忽略，而且必須更嚴格地限制其工作溫度。</p><p>　　1.3.3 電力場效應晶體管MOSFET</p><p>　　電力場效應晶體管主要指絕緣柵型中的MOS型，簡稱電力MOSFET。其特點是：用柵極電壓來控制漏極電流，驅動電路簡單，需要的驅動功率小，開關速度快，工作頻率高，熱穩(wěn)定性好，電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不

45、超過10kW的電源電子裝置。</p><p>　　電力MOSFET的種類按導電溝道可分為P溝道和N溝道，如圖1-27所示。其中G為柵極，S為源極，D為漏極?！　‰娏OSFET的工作原理是：在截止狀態(tài)，漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結反偏，漏源極之間無電流流過；在導電狀態(tài)，在柵源極間加正電壓UGS，柵極是絕緣的，所以不會有柵極電流流過，但柵極的正電壓會將其下面P區(qū)中的空穴推開

46、，而將P區(qū)中的電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面。</p><p>　　圖1-3 電力MOSFET的結構和電氣圖形符號</p><p>　　第2章 主要開關變換電路</p><p>　　2.1 推挽開關變換電路</p><p>　　圖2-1為推挽開關變換電路的示意圖。脈沖變壓器初、 次級都有兩組對稱的繞組，其相位關系如圖所示，開關管用開關S表示。如

47、果在S1、S2基極加入時序不同的正向驅動脈沖，加到S1基極的驅動脈沖t1使S1導通，待t1過后，驅動電路輸出t2，再使S2導通。兩者交替導通，通過變壓器將能量傳到次級電路，使V1、V2輪流導通，向負載提供能量。由于S1、S2導通電流方向不同，形成的磁通方向相反，因此推挽開關變換電路與前述開關電源電路相比，提高了磁心的利用率。磁心在四個象限內的磁化曲線都被利用，在一定輸出功率時，磁心的有效截面積可以小于同功率的單端開關電路。此外，當驅動脈

48、沖頻率恒定時，紋波率也相對較小。</p><p>　　圖2-1 推挽開關變換電路</p><p>　　在推挽開關變換電路中，能量轉換由兩管交替控制，當輸出相同功率時，電流僅是單端開關電源管的一半，因此開關損耗隨之減小，效率提高。如果選用同規(guī)格的開關管組成單端變換電路，輸出最大功率為150 W。若使用2只同規(guī)格開關管組成推挽電路，輸出功率可以達到400～500 W。所以輸出功率200 W以上

49、的開關電源均宜采用推挽開關變換電路?！　‘敒V波電感L電流連續(xù)時，輸出電壓表達式為</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　圖2-1所示的對稱推挽開關變換電路有不足之處。一是開關管承受反壓較高。當開關管截止時，電源電壓和脈沖變壓器初級繞組二分之一的感應電壓相串聯(lián)，加到開關管集電極和發(fā)射極，因而要求開關管UECO＞2UCC。二是推挽開關變換電

50、路相當于單端開關電路的對稱組合，只有當開關管特性以及脈沖變壓器初、 次級繞組均完全對稱時，脈沖變壓器磁心的磁化曲線在直角坐標第Ⅰ、Ⅱ象限內所包括的面積才和第Ⅲ、 Ⅳ象限曲線內面積相等，正負磁通相抵消。否則，磁感應強度+B和-B的差值形成剩余磁通量，使一個開關管磁化電流增大，同時次級V1、V2加到負載上的輸出電壓也不相等，從而增大紋波，推挽開關變換電路的優(yōu)勢盡失。因此，這種推挽開關變換電路目前僅用于自激或它激式低壓輸入的穩(wěn)壓變換器中。因為

51、該電路采用低壓供電，N1、N2匝數(shù)少，且兩繞組間電壓差也小，所以一般采用雙線并繞的方式來保證其對稱性。</p><p>　　2.2 半橋開關變換電路</p><p>　　2.2.1 半橋開關變換電路工作原理</p><p>　　顧名思義, 半橋開關變換電路就是取掉全橋開關變換電路中的兩只開關管，如圖2-4所示。</p><p>　　圖 2-2

52、 半橋開關變換電路原理圖</p><p>　　該電路的工作過程如下。VT1與VT2交替導通，使變壓器一次側形成幅值為Ui/2的交流電壓。改變開關的占空比，就可以改變二次側整流電壓的平均值，也就改變了輸出電壓Uo。當VT1導通時，二極管V1處于通態(tài)；當VT2導通時，二極管V2處于通態(tài)；當兩個開關都關斷時，變壓器繞組N1中的電流為零；當V1和V2都處于通態(tài)時，各分擔一半的電流。當VT1或VT2導通時，電感L的電流逐漸

53、上升；當VT1和VT2都關斷時，電感L的電流逐漸下降。VT1和VT2斷態(tài)時承受的最高電壓為Ui。由于電容的隔離作用，半橋開關變換電路對由于兩個開關導通時間不對稱而造成的變壓器一次側電壓的直流分量有自動平衡作用，因此不容易發(fā)生變壓器的偏磁和直流磁飽和。</p><p>　　當濾波電感L的電流連續(xù)時，輸出電壓的計算公式為</p><p><b>　　(2-2)</b>&l

54、t;/p><p>　　半橋開關變換電路省去了兩只開關管，采用連接電容分壓方式，使開關管C-E極電壓與橋式電路相同，同時驅動電路也大為簡化，只需兩組在時間軸上不重合的驅動脈沖，兩組驅動電路的參考點為各自開關管的發(fā)射極。根據(jù)上述原理，當采用相同規(guī)格的開關管時，半橋開關變換電路負載端電壓為1/2Ui，輸出功率為全橋開關變換電路的1/4。半橋開關變換電路具有全橋開關變換電路的所有優(yōu)勢，因此其應用比全橋開關變換電路更普遍。&l

55、t;/p><p>　　2.2.2 半橋變換器的應用</p><p>　　實用的全橋開關變換[6]電路必須有4組相互獨立的驅動脈沖，其中每組開關管VT1、VT4和VT2、VT3的各自驅動脈沖極性都相同，但是驅動信號的參考點不同。如果組成自激振蕩電路，4組開關要得到相同幅度、不同時序的正反饋脈沖是相當困難的，加上4只開關管的性能對稱要求也難以達到，因此全橋開關變換電路極少被用于自激變換器中?！　?/p>

56、半橋變換器具有全橋開關變換電路的所有優(yōu)勢，在目前的MOSFET開關管、IGBT等高壓大電流開關器件中均可采用，其應用遠比全橋開關變換電路更廣泛。自激式半橋變換器的開關管耐壓要求較低，目前輸出功率200W以下的變換器廣泛采用半橋開關變換電路。</p><p>　　圖2-3為無工頻變壓器的半橋開關降壓電路。圖中TC1、TC2和VT1、VT2組成半橋開關變換電路，將輸入整流后約310V直流高壓由開關電路變成雙向矩形波，

57、通過降壓比的方式輸出，經(jīng)整流濾波獲得與輸入隔離的低壓直流電。該電路代替工頻變壓器和整流濾波電路組成的低壓直流電源，故稱其為電子變壓器[7]。</p><p>　　C1、C2串聯(lián)接在輸出電壓兩端，正常情況下，其中點電壓為輸入電壓的1/2。該電壓經(jīng)輸出變壓器T2的初級繞組N1接于兩只開關管的串聯(lián)連接點上。當VT1導通時，+310V電壓經(jīng)VT1的C-E極加到TC2繞組N1上端，N1下端接C1、C2的中點，因此N1初級電

58、壓為310V-150V=155V。當VT2導通時，C1、C2分壓值+155V經(jīng)VT2的C-E 極到輸入電壓負極，電壓也為155V。在T2初級繞組中，兩管導通電流方向相反，T2次級輸出對稱的矩形波。</p><p>　　圖2-3 半橋開關降壓電路</p><p>　　脈沖變壓器TC1為反饋變壓器，其初級繞組N1通過C5、C6將TC2的次級輸出脈沖電壓分壓得到反饋脈沖，T1次級繞組N2、N3形

59、成相位相反的兩組驅動脈沖。根據(jù)圖示的TC1、TC2相位關系，當VT1導通時，TC1繞組N2輸出與TC2初次級相同的脈沖，構成VT1的正反饋，而TC1繞組N3則輸出與TC2初次級相位相反的脈沖。因為VT2導通時，TC2初級電流方向反向，故TC1繞組N3構成VT2的正反饋電路。該變換器的反饋脈沖取自TC2次級繞組，利用TC2的降壓比獲得較低的反饋電壓，以免另設低阻抗反饋繞組。</p><p>　　半橋式推挽電路輸出的

60、是雙向矩形波，反饋脈沖也應是雙向的，才能使VT1、VT2維持正反饋作用。電路中通過C5、C6分壓取得相對于TC2次級中點相位不同的脈沖，無論VT1還是VT2導通，都有正反饋作用。反饋電路中串聯(lián)有電阻，目的是自動調整反饋量，避免反饋量過大而使開關管的存儲效應增大。</p><p>　　第3章 TL494在微機開關電源中的應用</p><p>　　3.1 TL494概述</p>

61、<p>　　3.1.1 TL494主要特性</p><p>　　TL494是一種固定頻率脈寬調制電路，它包含了開關電源控制所需的全部功能，廣泛應用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關電源。其外形圖如圖3-1。</p><p>　　圖3-1 TL494外形圖</p><p>　　TL494有SO-16和PDIP-16兩種封裝形式，以適應不同場合的要求。TL4

62、94能產(chǎn)生PWM，能調整頻率和脈寬，還有一路基準電壓，這些都滿足DC-DC的條件，采用不同拓撲，得到升壓和降壓，如采用推挽（push-pull）方式升壓，可以改變反饋電阻，得到其他電壓；采用BUCK拓撲降壓，可以改變反饋電阻，得到其他電壓。</p><p>　　3.1.2 TL494工作原理簡述</p><p>　　TL494內置了線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可通過外部的一個電阻和一個電容進

63、行調節(jié)。 輸出脈沖的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控制信號進行比較來實現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當雙穩(wěn)觸發(fā)器的時鐘信號為低電平時才會被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號期間才會被選通。當控制信號增大，輸出脈沖的寬度將減小。 控制信號由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時間比較器，一路送往誤差放大器的輸入端。死區(qū)時間比較器具有120mV的輸入補償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時間約等于鋸齒波周期的

64、4%，當輸出端接地，最大輸出占空比為96%，而輸出端接參考電平時，占空比為48%。 脈沖寬度調制比較器為誤差放大器調節(jié)輸出脈寬提供了一個手段：當反饋電壓從0.5V變化到3.5時，輸出的脈沖寬度從被死區(qū)確定的最大導通百分比時間中下降到零。</p><p>　　3.1.3 TL494內部電路結構</p><p>　　TL494為雙端圖騰柱輸出的PWM脈沖控制驅動器，總體結構比同類集成電

65、路SG3524更完善。TL494內部電路框圖見圖3-2，說明如下?！　?lt;/p><p>　　圖 3-2 TL494內部電路框圖</p><p>　　(1) 內置RC定時電路設定頻率的獨立鋸齒波振蕩器[8]，其最高振蕩頻率為300 kHz，能驅動雙極型開關管或MOSFET管。 (2) 內部設有比較器組成的死區(qū)時間控制電路，用外加電壓控制比較器的輸出電平，通過其輸出電平使觸發(fā)器翻轉換，

66、控制兩路輸出之間的死區(qū)時間。當4腳輸出電平升高時，死區(qū)時間增大。　　(3) 觸發(fā)器的兩路輸出設有控制電路，使VT1、VT2既可輸出雙端時序不同的驅動脈沖，驅動推挽開關電路和半橋開關電路，也可輸出同相序的單端驅動脈沖，驅動單端開關電路。　　(4) 內部兩組完全相同的誤差放大器，其同相輸入端和反相輸入端均被引出芯片外，因此可以自由設定其基準電壓，以方便用于穩(wěn)壓取樣，或用其中一種作為過壓、過流的超閾值保護。 (5) 輸出驅動電流單

67、端達到400mA，能直接驅動峰值開關電流達5A的開關電路。雙端輸出為2×200mA，加入驅動級即能驅動近千瓦的推挽和半橋電路。若用于驅動MOSFET 管，則需另加入灌流驅動電路[9]。</p><p>　　3.2 TL494的各腳功能及參數(shù)</p><p>　　1、16腳為誤差放大器A1、A2的同相輸入端, 最高輸入電壓不超過VCC+0.3 V；2、15 腳為誤差放大器 A1、A

68、2 的反相輸入端, 可接入誤差檢出的基準電壓。</p><p>　　3腳為誤差放大器A1、A2的輸出端，在集成電路內部用于控制PWM比較器的同相輸入，當A1、A2任一輸出電壓升高時，控制PWM比較器的輸出脈寬減小。同時，該輸出端還引出端外，以便與2、15腳間接入RC頻率校正電路和直流負反饋電路，穩(wěn)定誤差放大器的增益以及防止其高頻自激。3腳電壓反比于輸出脈寬，也可利用該端功能實現(xiàn)高電平保護?！　?腳為死區(qū)時間控制

69、端。當外加1V以下的電壓時，死區(qū)時間與外加電壓成正比。如果電壓超過1V，內部比較器將關斷觸發(fā)器的輸出脈沖。 5腳為鋸齒波振蕩器外接定時電容端，6腳為鋸齒波振蕩器外接定時電阻端，一般用于驅動雙極型三極管時需限制振蕩頻率小于40kHz。7腳為共地端?！　?、11腳為兩路驅動放大器NPN管的集電極開路輸出端。當通過外接負載電阻引出輸出脈沖時，為兩路時序不同的倒相輸出，脈沖極性為負極性，適合驅動P型雙極型開關管或P溝道MOSFET管。

70、此時兩管發(fā)射極接共地。 9、10腳為兩路驅動放大器的發(fā)射極開路輸出端。當8、11腳接VCC，在9、10腳接入發(fā)射極負載電阻到地時，驅動放大器的輸出為兩路正極性圖騰柱輸出脈沖，適合于驅動N型雙極型開關管或N</p><p>　　3.3 TL494脈沖控制波形圖</p><p>　　控制信號由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時間比較器，一路送往誤差放大器的輸入端。死區(qū)時間比較器具有120

71、mV的輸入補償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時間約等于鋸齒波周期的4%，當輸出端接地，最大輸出占空比為96%，而輸出端接參考電平時，占空比為48%。當把死區(qū)時間控制輸入端接上固定的電壓（范圍在0-3.3V之間）即能在輸出脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時間。 脈沖寬度調制比較器為誤差放大器調節(jié)輸出脈寬提供了一個手段：當反饋電壓從0.5V變化到3.5時，輸出的脈沖寬度從被死區(qū)確定的最大導通百分比時間中下降到零。兩個誤差放大器具有從-0.3V到（V

72、cc-2.0）的共模輸入范圍，這可能從電源的輸出電壓和電流察覺得到。誤差放大器的輸出端常處于高電平，它與脈沖寬度調制器的反相輸入端進行“或”運算，正是這種電路結構，放大器只需最小的輸出即可支配控制回路。 當比較器CT放電，一個正脈沖出現(xiàn)在死區(qū)比較器的輸出端，受脈沖約束的雙穩(wěn)觸發(fā)器進行計時，同時停止輸出管Q1和Q2的工作。若輸出控制端連接到參考電壓源，那么調制脈沖交替輸出至兩個輸出晶體管，輸出頻率等于脈沖振蕩器的一半。如果工作于單

73、端狀態(tài)，且最大占</p><p>　　圖3-3 TL494工作波形</p><p>　　3.4 TL494構成的PWM控制器電路</p><p>　　PWM控制是指在開關工作頻率(即開關周期Tn)固定的情況下，直接通過改變導通時間(T0N)來控制輸出電壓U。的一種方式。也就是通過改變開關導通時間T0N來改變開關控制電壓的脈沖寬度。</p><p&

74、gt;　　PWM控制器一般由基準電壓穩(wěn)壓器、振蕩器、誤差放大器和脈沖控制電路組成。其中基準電壓穩(wěn)壓器[10]的作用是為電路提供穩(wěn)定的電源。振蕩器的作用是為PWM 比較器提供一個鋸齒波信號和與之同步的驅動脈沖控制電路的輸出同步信號。其振蕩頻率可由外部電容Cext和電阻Rext來設定。誤差放大器用于將電源輸出電壓與基準電壓進行比較。脈沖控制電路的作用是以正確的時序使輸出晶體管導通,其結構如圖3-4。 </p><p>

75、;　　圖 3-4 PWM電路的結構圖 </p><p>　　通過適當?shù)耐饨与娐?，不但可以產(chǎn)生PWM信號輸出，而且還有多種保護功能。TL494含有振蕩器、誤差放大器、PWM比較器及輸出級電路等部分。振蕩器(OSC)振蕩頻率由外接元件R、C決定，表達式為 (3-1)fOSC可選定1～200kHz之間，本電路選用fOS

76、C=40kHz。TL494內部的穩(wěn)壓電源將外部供給的+12V電壓變換成+5V電壓，除提供芯片內部電路作電源外，還通過14腳對外輸出+5 V基準電壓。13腳為輸出脈沖控制端，當1、3腳接地時，輸出脈沖最大占空比為96%；當接高電位時，最大占空比為48%。TL494輸出脈沖的寬度調節(jié)由振蕩器電容CT兩端的正向鋸齒波和兩個控制信號相比較來實現(xiàn)。只有當鋸齒波電壓高于控制信號時，才會有脈沖輸出，內部兩個誤差放大器及外接電阻，電容構成電壓和電流反饋

77、調節(jié)器[11]，都采用PI調節(jié)。誤差放大器的給定信號均取自+5V基準電源的分壓并加于2腳和5腳。反饋電壓信號UF由微機處理后引入1腳，與2腳的給定值UG比較后，產(chǎn)生調制脈寬的控制信號，使輸出直流電壓保持穩(wěn)定</p><p>　　圖 3-5 PWM控制器電路原理圖</p><p>　　IGBT是電壓驅動型器件，本電路選用了具有降柵壓邏輯式[12]和軟關斷兩種保護功能的厚膜混合集成驅動模塊E

78、XB840，這種型號的電路較好地解決了低飽和壓降IGBT的短路保護問題，能滿足IGBT對驅動電路的特殊要求，保證IGBT能可靠開通和關斷，且電路簡單，工作頻率高，輸入控制信號電流為10 mA。以EXB840為核心構成的驅動電路中，驅動模塊EXB840的電源為+20 V，在模塊內部將20 V電壓變換為+15V和-5V兩種電壓，供IGBT柵-射極導通時所需正偏電壓和關斷時所需的負偏壓。TL494輸出的PWM脈沖從9腳或10腳送至EXB840

79、的15腳。EXB840驅動模塊[13]從3腳和1腳輸出正、負驅動脈沖至IGBT 的柵、射極之間，開通或關斷IGBT。</p><p>　　第4章 微機開關電源的原理與組成</p><p>　　4.1 微機開關電源的原理</p><p>　　電源是電腦系統(tǒng)的動力基礎，是電腦主機配件的動力源泉。電源輸出的電流好壞，直接影響電腦主機各配件性能的發(fā)揮和使用壽命，隨著近年各

80、種硬件設備頻率、速度和功耗的提高，電源對于整個系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響也越來越大。 微機的電源通常采用脈寬調制式開關穩(wěn)壓電源，這種電源具有功耗小、轉換效率高、工作可靠、保護完善和穩(wěn)壓范圍寬等特點，其原理框圖如圖4-1。 圖4-1 微機開關電源的原理框圖 220V交流電經(jīng)過第一、二級EMI濾波后變成較純凈的50Hz交流電，經(jīng)全橋整流和濾波后輸出300V的直流電壓。該直流電壓作為電壓源

81、供給由開關三極管和高頻變壓器組成的開關功率變換電路，開關管由PWM（脈沖寬度調制）控制電路發(fā)出的驅動脈沖信號觸發(fā)，通過開關管的導通與截止，將直流電壓變換成較高頻率的矩形波電壓，經(jīng)高頻變壓器將此電壓降低到各檔需要的電壓值，然后經(jīng)高頻二極管整流以及L、C平滑濾波后送至負載。300V直流電壓同時加到主開關管、主開關變壓器、待機電源開關管、待機電源開關變壓器。由于此時主開關管沒有開關信號，處于截止狀態(tài)，因此主電源開關變壓器上沒有電壓輸出，<

82、;/p><p>　　4.2 微機開關電源的組成</p><p>　　4.2.1 交流輸入整流濾波電路</p><p>　　輸入濾波電路包括輸入濾波器、整流器和平滑濾波電路。輸入濾波器位于電源電路輸入端，由濾波電容、電感組成π型濾波電路，用于濾去交流輸入電壓中的高頻雜波成分，防止電網(wǎng)中的高頻干擾竄入電源，同時抑制開關電源對電網(wǎng)的影響。整流器采用橋式整流二極管，用于將輸入的

83、交流電壓整流成直流電壓，供逆變器進行DC/DC變換。平滑濾波電路將整流出來的脈動直流電壓變成平滑的直流電壓，并抑制高頻干擾。</p><p>　　EMI濾波器主要作用是濾除外界電網(wǎng)的高頻脈沖對電源的干擾，同時也起到減少開關電源本身對外界的電磁干擾。在優(yōu)質電源中一般都有兩極EMI濾波電路。</p><p>　　一級EMI電路：交流電源插座上焊接的是一級EMI電源濾波器電路，這是一塊獨立的電路

84、板，是交流電輸入后所經(jīng)過的第一組電路，這個由扼流圈和電容組成的低通網(wǎng)絡能濾除電源線上的高頻雜波和同相干擾信號。</p><p>　　二級EMI電路：市電進入電源板后先通過電源保險絲，然后再次經(jīng)過由電感和電容組成的第二道EMI電路以充分濾除高頻雜波，然后再經(jīng)過限流電阻進入高壓整流濾波電路。保險絲能在電源功率太大或元件出現(xiàn)短路時熔斷以保護電源內部的元件，而限流電阻含有金屬氧化物成分，能限制瞬間的大電流，減少電源對內部

85、元件的電流沖擊。 下面是EMI濾波電路的線路圖：</p><p>　　圖 4-2 EMI濾波電路的線路圖</p><p>　　經(jīng)過EMI濾波后的市電，再經(jīng)過全橋整流和電容濾波后就變成了高壓的直流電。將輸入端的交流電轉變?yōu)槊}沖直流電，目前有兩種形式，一種是全橋就是把四個二極管封裝在一起，一種是用4個分立的二極管組成橋式整流。 一般說來，在全橋附近應該有兩個或更多的高大桶狀元件，

86、即高壓電解電容，其作用是將脈動的直流電濾除交流成分而輸出比較平穩(wěn)的直流電。高壓電解電容的使用與開關電路的設計有密切關系，其容量是以往電源評測時的焦點，但實際上它的容量和電源的功率毫無關系，不過增大它的容量會減小電源的紋波干擾。高壓部分的濾波主要由電容組成，一般有二個電容，如圖4-3所示。L1和C3組成無源PFC電路，C1、C2為濾波電容。劣質電源使用小容量的濾波電容，以降低成本，如200W只用220uF，300W只用470uF，甚至使用

87、舊電容來降低成本。</p><p>　　圖 4-3 橋式整流器和高壓濾波電路</p><p>　　4.2.2 脈沖半橋功率變換電路</p><p>　　脈沖半橋功率變換電路是一個由開關晶體管、變壓器及電阻、電容等組成的自激反饋式振蕩電路，其作用是將不穩(wěn)定的直流電壓變換成高頻脈沖電壓。在該電路中，當直流電壓加到開關晶體管上時，開關晶體管在PWM控制器的控制下不斷地導通

88、和截止，在變壓器初級繞組中產(chǎn)生出高頻脈沖，經(jīng)變壓器耦合送到輸出回路。 開關電源顧名思義其核心就是開關二字。開關三極管和開關變壓器是開關電源的核心部件，通過自激式或他激式使開關管工作在飽和、截止（即開、關）狀態(tài)，從而在開關變壓器的副繞組上感應出高頻電壓，再經(jīng)過整流、濾波和穩(wěn)壓后輸出各種直流電壓。開關三極管和開關變壓器是微機電源的核心部件，其質量直接影響電源的好壞和使用壽命，尤其是開關三極管，工作在高反壓狀態(tài)下，沒有足夠的保護電路，

89、很容易擊穿燒毀。開關管的品質直接決定了電源的穩(wěn)定性，它也是電源中主要的發(fā)熱元件，拆開電源后看到的主散熱片上的兩個晶體管就是開關管。 影響高頻開關變壓器性能的因素包括鐵氧體的效率、磁芯截面積的大小和磁隙的寬度，截面積過小的變壓器容易產(chǎn)生磁飽和而無法輸出較大的功率，各個繞組的匝數(shù)直接影響輸出的電壓，通常我們無法具體的掌握這些參數(shù)，所以無法</p><p>　　4.2.3 脈寬調制控制電路</p>

90、<p>　　脈寬調制電路是一個利用誤差電壓控制輸出脈沖寬度的反饋電路。該電路通過檢測輸出電壓的變化產(chǎn)生一個誤差電壓，并將該誤差電壓反饋到逆變器去控制開關晶體管的導通時間，以改變輸出脈沖的寬度，從而維持輸出電壓的穩(wěn)定。脈寬調制電路通常由光耦合器和PWM控制器組成。光耦合器將輸出電路中取出的誤差電壓反饋到PWM控制器，再由PWM控制器控制開關晶體管的導通與關斷。當輸出電壓升高時，反饋到PWM控制器的電流增大，PWM控制器使開關晶

91、體管的導通時間縮短，也就是使輸出脈沖的寬度變窄，從而導致輸出電壓下降，維持了輸出電壓的穩(wěn)定。</p><p>　　4.2.4 多路直流穩(wěn)壓輸出電路</p><p>　　經(jīng)過高頻開頭變壓器降壓后的脈動電壓同樣要使用二極管和電容進行整流和濾波，只是此時整流時的工作頻率很高，必須使用具有快速恢復功能的肖特基整流二極管，普通的整流二極管難當此任，而整流部分使用的電容也不能有太大的交流阻抗，否則就無

92、法濾除其中的高頻交流成分，因此選擇的電容不但容量要大，還要有較低的交流電阻才行，此外還能見到1、2個體積碩大的帶磁心的電感線圈，與濾波電容一起濾除高頻的交流成分，保證輸出純凈的直流電。 由于低壓整流端需要輸出很大的電流，所以整流二極管同樣會產(chǎn)生大量的熱量，這些二極管與前面的開關管都需要單獨的散熱片進行散熱，電源中另一個散熱片上所固定的就是這些元件。從這些元件輸出的就是各種不同電壓的輸出電流了。 輸出電路主要由高頻整流器、

93、平滑濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。在輸出電路中，高頻整流器將逆變器輸出的高頻脈沖電壓整流成直流電壓，再經(jīng)平滑濾波和穩(wěn)壓后，分別輸出數(shù)字衛(wèi)星接收機所需要的各路電壓。</p><p>　　4.2.5 +5VSB、PS-ON、PW-OK控制信號</p><p>　　微機開關電源與AT電源最顯著的區(qū)別是，前者取消了傳統(tǒng)的市電開關，依靠+5VSB、PS-ON控制信號的組合來實現(xiàn)電源的開啟和關閉。+5VSB

94、是供主機系統(tǒng)在微機待機狀態(tài)時的電源，以及開閉自動管理和遠程喚醒通訊聯(lián)絡相關電路的工作電源，在待機及受控啟動狀態(tài)下，其輸出電壓均為5V高電平，使用紫色線由微機插頭引出。PS-ON為主機啟閉電源或網(wǎng)絡計算機遠程喚醒電源的控制信號，不同型號的微機開關電源，待機時電壓值為3V、3.6V、4.6V各不相同。當按下主機面板的POWER開關或實現(xiàn)網(wǎng)絡喚醒遠程開機，受控啟動后PS-ON由主板的電子開關接地，使用綠色線從微機插頭14腳輸入。PW-OK是供

95、主板檢測電源好壞的輸出信號，使用灰色線由微機插頭引出，待機狀態(tài)為零電平，受控啟動電壓輸出穩(wěn)定后為5V高電平。</p><p>　　脫機帶電檢測微機電源，首先測量在待機狀態(tài)下的PS-ON和PW-OK信號，前者為高電平，后者為低電平，插頭除輸出+5VSB外，不輸出其它電壓。其次是將微機開關電源人為喚醒，用一根導線把微機插頭與任一地端3.5、7、13、15、16、17中的一腳短接，這一步是檢測的關鍵，將微機電源由待機狀

96、態(tài)喚醒為啟動受控狀態(tài)，此時PS-ON信號為低電平，PW-OK、+5VSB信號為高電平，微機插頭＋3.3V、±5V、±12V有輸出，開關電源風扇旋轉。上述操作亦可作為選購微機開關電源脫機通電驗證的方法。</p><p>　　4.2.6 自動穩(wěn)壓與保護控制電路 </p><p>　　開關穩(wěn)壓電源的保護電路由過電流保護電路、過電壓保護電路、過熱保護電路和浪涌吸收電路

97、等組成。串聯(lián)在開關晶體管發(fā)射極上的電阻組成過電流保護電路，用于防止開關電源啟動時開關管出現(xiàn)過電流。并聯(lián)在變壓器初級繞組上的電阻、電容組成浪涌吸收電路，用于泄放積蓄在變壓器漏感上的能量，保護開關管不被擊穿。 </p><p>　　穩(wěn)壓電路通常是從電源輸出端的輸出電壓取樣出部分電壓與標準電壓作比較，比較出的差值經(jīng)過放大后去調節(jié)開關管的所占空比。從而達到電壓的穩(wěn)定。保護電路作用是通過檢測各端輸出電壓或電流的變化，

98、當輸出端發(fā)生短路、過壓、過流、過載、欠壓等現(xiàn)象時，保護電路動作，切斷開關管的激勵信號，使開關管停振，輸出電壓和電流為零。</p><p>　　第5章 微機開關電源電路圖的分析</p><p>　　5.1 交流輸入整流濾波電路 </p><p>　　圖5-1中，交流電AC220V經(jīng)過限流電阻NTC 5D-9或保險管FUSE、和L1、R1、C3、C4高壓濾波，經(jīng)BD1—

99、BD4整流、C5和C6濾波，輸出300V左右直流脈動電壓。保險絲能在電源功率太大或元件出現(xiàn)短路時熔斷以保護電源內部的元件，而限流電阻含有金屬氧化物成分，能限制瞬間的大電流，減少電源對內部元件的電流沖擊。C1為尖峰吸收電容，防止交流電突變瞬間對電路造成不良影響。THR為負溫度系數(shù)熱敏電阻，起過流保護和防雷擊的作用。L1、R1和組成濾波器，濾除市電電網(wǎng)中的高頻干擾。C3和C4為高頻輻射吸收電容，以充分濾除高頻雜波，防止交流電竄入后級直流電路

100、造成高頻輻射干擾。同時抑制開關電源對電網(wǎng)的影響。從C3和C4中間引出C8至T1初級線圈，為直流輸出做準備。高壓部分的濾波主要由電容組成，一般有二個電容：200W電源，電容≥330uF；250W電源，電容≥470uF。</p><p>　　圖5-1 整流濾波電路</p><p>　　整流器采用橋式整流二極管BD1～BD4，用于將輸入的交流電壓整流成直流電壓，供逆變器進行DC/DC變換。C5和

101、C6組成平滑濾波電路，平滑濾波電路將整流出來的脈動直流電壓變成平滑的直流電壓，并抑制高頻干擾。 在交流電的的正負半周兩對二極管分別導通和截止，在負載上得到一個單方向的脈動電壓，電路圖如圖5-1?！?一般說來，在全橋附近應該有兩個或更多的高大桶狀元件，即高壓電解電容，其作用是將脈動的直流電濾除交流成分而輸出比較平穩(wěn)的直流電。高壓電解電容的使用與開關電路的設計有密切關系，其容量往往是以往電源評測時的焦點，但實際上它的容量和

102、電源的功率毫無關系，不過增大它的容量會減小電源的紋波干擾，提高電源的電流輸出質量。</p><p>　　5.2 輔助電源電路</p><p>　　只要有交流市電輸入，微機開關電源無論是否開啟，其輔助電源一直在工作，為開關電源控制電路提供工作電壓。市電經(jīng)高壓整流、濾波，輸出約300V直流脈動電壓，一路經(jīng)R72、R76至輔助電源開關管Q15基極，另一路經(jīng)T3開關變壓器的初級繞組加至Q15集電

103、極，使Q15導通。T3反饋繞組的感應電勢（上正下負）通過正反饋支路C44、R74加至Q15基極，使Q15飽和導通。反饋電流通過R74、R78、Q15的b、e極等效電阻對電容C44充電，隨著C44充電電壓增加，流經(jīng)Q15基極電流逐漸減小，T3反饋繞組感應電勢反相（上負下正），與C44電壓疊加至Q15基極，Q15基極電位變負，開關管迅速截止。</p><p>　　Q15截止時，ZD6、D30、C41、R70組成Q15

104、基極負偏壓截止電路。反饋繞組感應電勢的正端經(jīng)C41、R70、D41至感應電勢負端形成充電回路，C41負極負電壓，Q15基極電位由于D30、ZD6的導通，被箝位在比C41負電壓高約6.8V（二極管壓降和穩(wěn)壓值）的負電位上。同時正反饋支路C44的充電電壓經(jīng)T3反饋繞組，R78，Q15的b、e極等效電阻，R74形成放電回路。隨著C41充電電流逐漸減小，Ub電位上升，當Ub電位增加到Q15的b、e極的開啟電壓時，Q15再次導通，又進入下一個周期