根据控制类型不同,PM(脉冲调制)电路可能有多种形式。这里是典型的PFM结构。
开关电源的构成原理:
(一)输入电路:
线性滤波电路、浪涌电流抑制电路、整流电路。
作用:把输入电网交流电源转化为符合要求的开关电源直流输入电源。
1.线性滤波电路:
抑制谐波和噪声。
2.浪涌滤波电路:
抑制来自电网的浪涌电流。
3.整流电路:
把交流变为直流。
有电容输入型、扼流圈输入型两种,开关电源多数为前者。
(二).变换电路:
含开关电路、输出隔离(变压器)电路等,是开关电源电源变换的主通道,完成对带有功率的电源波形进行斩波调制和输出。
这一级的开关功率管是其核心器件。
1.开关电路
驱动方式:自激式、他激式。
变换电路:隔离型、非隔离型、谐振型。
功率器件:最常用的有GTR、MOSFET、IGBT。
调制方式:PWM、PFM、混合型三种。PWM最常用。
2.变压器输出
分无抽头、带抽头。半波整流、倍流整流时,无须抽头,全波时必须有抽头。
(三).控制电路:
向驱动电路提供调制后的矩形脉冲,达到调节输出电压的目的。
基准电路:提供电压基准。如并联型基准LM358、AD589,串联型基准AD581、REF192等。
采样电路:采取输出电压的全部或部分。
比较放大:把采样信号和基准信号比较,产生误差信号,用于控制电源PM电路。
V/F变换:把误差电压信号转换为频率信号。
振荡器:产生高频振荡波。
基极驱动电路:把调制后的振荡信号转换成合适的控制信号,驱动开关管的基极。
(四).输出电路:
整流、滤波。
把输出电压整流成脉动直流,并平滑成低纹波直流电压。输出整流技术现在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。
图3.10 开关电源实物图
KA3525组成的逆变电路(inverter)
逆变器的工作原理:
1.直流电可以通过震荡电路变为交流电
2.得到的交流电再通过线圈升压(这时得到的是方形波的交流电)
3.对得到的交流电进行整流得到正弦波
逆变工作原理进行简要介绍:
图3.11 逆变电路原理框图
输入接口部分:
输入部分有3个信号,12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。VIN由Adapter提供,ENB电压由主板上的MCU提供,其值为0或3V,当ENB=0时,Inverter不工作,而ENB=3V时,Inverter处于正常工作状态;而DIM电压由主板提供,其变化范围在0~5V之间,将不同的DIM值反馈给PWM控制器反馈端,Inverter向负载提供的电流也将不同,DIM值越小,Inverter输出的电流就越大。
电压启动回路:
ENB为高电平时,输出高压去点亮Panel的背光灯灯管。
PWM控制器:
有以下几个功能组成:内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管。
直流变换:
由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路,输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作,使得直流电压对电感进行充放电,这样电感的另一端就能得到交流电压。
LC振荡及输出回路:
保证灯管启动需要的1600V电压,并在灯管启动以后将电压降至800V。
输出电压反馈:
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