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机床稳压电源

2024-08-02 17:54
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        最近没有怎么上线,看到留言里说能不能出实操的视频,这个目前很抱歉,我们还没有计划,估计再等一段时间吧,还有朋友留言说出一个整体原理图分析的文章,那我们今天就用我之前用过的机床稳压电源来讲一下。

        下图为一款简单的机床稳压电源,电路输出为24V/2.5A,所以我们采用比较常见的反激转换型。

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        我们知道,分析任何一份电路图都要将其进行拆解;我们看上面的原理图大致可以分为电源输入电路,启动电路、主开关电路、保护电路、二次绕组整流滤波电路和反馈稳压电路这几大部分。

        首先电路输入部分由上图的保险管F1、差模电容C11和C12、共模扼流圈L1、负温度系数电阻NTC、共模电容C3和C6、整流桥BR1、高压滤波电容E2和E3组成;启动电路由电阻R5、R14,滤波电阻E1和稳压二极管Z1组成;主开关电路由芯片1M0880承担;保护电路由VD1、C10和R8组成高压尖峰吸收电路,由C4和R3组成MOS管开关保护线路,由C9和R1组成二极管开关保护线路。

       我们知道所有的开关电源最核心的元器件就是芯片,在上图中采用的是1M0880集成开关模块,这个芯片是固定频率开关电源模块,这里就不做过多介绍,有兴趣的朋友可以网上去搜索下载完整的资料阅读;这个芯片具有过载、过压保护功能、欠压锁定功能、软启动、内部温度关断等保护特性。

        首先我们说一下电源输入部分:市电220V经保险管F1输入、随后经过电容C11、C12和扼流圈L1组成的π型滤波线路,这个π型滤波电路主要是要滤除电网中的共模干扰,其中C11和C12为安规X电容;随后经过NTC电阻,NTC为负温度系数热敏电阻,主要作用就是防止上电瞬间电网高压大电流对滤波电容E1和E2进行冲击,图中电容C3和C6主要作用是用于滤除电网中的差模干扰,随后就进入到整流器BR1进行整流。

        随后就进入启动阶段,整流后的电压经启动电阻R5和R14后,加到芯片的供电端,激活芯片工作,一旦芯片正常工作后,二次绕组经VD4整流、E1滤波后给芯片进行持续供电。电阻R12和电容E1组成RC滤波电路,目的是为了提高电源的稳定性。稳压管Z1是用于限制电压过高,防止损毁芯片,如果电源工作正常时,变压器的二次绕组输出电压是不会超过Z1的稳压值。

        在我们常见的开关电源中,芯片正常工作后都会输出一个脉冲信号给MOS管,那就有同学问为什么没看到MOS管,这就要牵扯到我们的芯片,下图为芯片的内部结构图:

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        从图中我们可以看到场效应管被集成在芯片的内部,而场效应管的漏极(D)外接开关变压器一次绕组,源极(S)外接电源地线,栅极(G)在芯片内部由两只驱动三极管控制。

        保护线路就如上面所说的RCD尖峰吸收电路,主要吸收芯片内部MOS管截止时一次绕组产生的尖峰电压。

        除了以上电路外,我们可以看到我们的原理图中还有一路FB线路,我们称为反馈稳压电路,主要是由R2、R7、RW1和TL431组成,根据我设计的参数可以得到二次绕组输出电压为:Uo=2.5*(1 R7/(R2 RW1));当RW1为0时,Uo=27.5V;当RW1=2K时,Uo=22.6V,如果输出电压因为某种原因升高时,那么TL431参考端电压也会升高,从而导致光耦的驱动能力增强,光耦的导通量增多,从而拉低芯片的FB电压,芯片开关占空比减小,输出电压相应降低,这样就实现自动控制平衡。         

        

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