开关电源(输出24V)梁炯名.docx

开关电源制作制作：梁炯名中山技师学院2014.12.24电压输出为24V开关电源是相对线性电源说的。它的输入端直接将交流电整流变成直流电，再在高频震荡电路的作用下，用开关管控制电流的通断，形成高频脉冲电流。在电感（高频变压器）的帮助下，输出稳定的低压直流电。由于变压器的磁芯大小与他的工作频率的平方成反比，频率越高铁心越小。这样就可以大大减小变压器，使电源减轻重量和体积。而且由于它直接控制直流，使这种电源的效率比线性电源高很多。这样就节省了能源，因此它受到人们的青睐。但它也有缺点，就是电路复杂，维修困难，对电路的污染严重。电源噪声大，不适合用于某些低噪声电路。1．降压型DC-DC变换器模型为了便于讲解第一套的DC-DC变换电路，先介绍一下降压型DC-DC变换器的等效模型，如图（1）所示。图（1） 降压型DC-DC变换器等效模型开关S导通时加在电感两端的电压为，这期间电感由电压励磁、电感存储能量，磁通量增加量为：…………………（1）开关S断开时，由于电感电流连续，二极管为导通状态。输出电压与开关导通时方向相反加到电感上，这期间电感消磁、电感释放能量，磁通量减少量为：………………（2）稳态时，电感磁通量增加量与减少量相等，即 ，联立（1）、（2）式可得：，其中是占空比，显然这种结构形式的DC-DC变换器输出的电压只会小于或等于输入的电压，所以称之为降压型变换器。2．降压型DC-DC变换器的实例降压型DC-DC变换器实例电路如图（2）所示。降压型DC-DC变换器没有稳压控制，其中Servo-PWM是电源管理集成电路的驱动输出，它的脉冲宽度由主轴、滑动、寻迹、聚焦四组输出电压控制，哪一组输出电压高(表示负载重)就取样该组电压，与内部基准电压比较、控制输出PWM脉冲。Vcc接电池正极（外接电源适配器经1N4001也连接该网络）。 当Servo-PWM=0时S8550饱和导通，肖特基二极管D1反偏截止，电感励磁、储能；当Servo-PWM=1时VT1截止，肖特基二极管VD正偏导通，电感续流释放能量，Servo-Vcc输入到电源管理集成电路内部，供电给四组（主轴、滑动、寻迹、聚焦）H桥形驱动电路。PWM周期一般在60KHz～120KHz，大小可由电源管理集成电路的第⑨脚外接不同电容而改变，比如接330PF大约95KHz。里面用到了一款芯片是UC3843AN这是它的内部电路图。UC284A/ UC384A引脚功能管脚功 能说 明8-管脚14-管脚⑴⑴补偿误差放大器的输出端，外接阻容元件到⑵端，可用于环路补偿，该脚电压越低，输出PWM占空比越小⑵⑶电压反馈误差放大器反相输入，通常通过一个电阻分压器连接至开关电源输出⑶⑸电流取样一个正比于功率管电流的电压送至该端，脉宽调制器使用此信息中止输出开关的导通⑷⑺RT/CT通过将RT连接至Vref以及CT连接至地，使振荡器频率和最大输出占空比可调。f ≈1.8/（RT×CT），最高工作频率可达500kHz⑸-地控制电路和电源的公共地（仅对8脚封装而言）⑹⑽输出“图腾柱”输出直接驱动功率管的栅极，拉电流和灌电流高达1.0A⑺⑿Vcc内部控制电路的电源，具有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW⑻⒁Vref内部基准5V电压输出，具有50mA负载能力-⑻电源地分离电源地（仅对14脚封装而言），用于减少控制电路中开关瞬态噪声的影响-⑾Vc输出高电平（VOH）由加到此管脚（仅对14脚封装而言）的电压设定。通过分离的电源地连接，可以减少控制电路中开关瞬态噪声的影响-⑼地是控制电路地返回端（仅对14脚封装而言），并连回至电源⑵⑷⑹⒀空脚没有内部连接（仅对14脚封装而言）。实际原理画图2；输入电压部分本电路采用了两个X电容（安规电容）滤除输入线两端用来消除差模干扰。电阻R1用来放电，桥堆把交流电变成直流电，扼流圈抗扼/s?wd=%E4%BA%A4%E5%8F%98%E7%94%B5%E6%B5%81hl_tag=textlinktn=SE_hldp01350_v6v6zkg6交变电流的电感性线圈。利用线圈/s?wd=%E7%94%B5%E6%8A%97hl_tag=textlinktn=SE_hldp01350_v6v6zkg6电抗与频率成正比关系，可/s?wd=%E6%89%BC%E5%88%B6hl_tag=textlinktn=SE_hldp01350_v6v6zkg6扼制高频/s?wd=%E4%BA%A4%E6%B5%81%E7%94%B5%E6%B5%81hl_tag=textlinktn=SE_hldp01350_v6v6zkg6交流电流，让低频和直流通过。3；基准电压TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值。