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相关开关电源原理及电路图2012-06-03 17:39:37 来源:21IC关键字：开关电源电路图什么是开关电源?所谓开关电源，故名思议，就是这里有一扇门，一开门电源就通过，一关门电源就停止通过，那么什么是门呢，开关电源里有的采用可控硅，有的采用开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极上电压升高，开关管或可控硅就导通，由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通，通过开关变压器传到次级，再通过变压比将电压升高或降低，供各个电路工作。
振荡脉冲负半周到来，电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压，电源调整管截止，300V电源被关断，开关变压器次级没电压，这时各电路所需的工作电压，就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。
待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时，重复上一个过程。
这个开关变压器就叫高频变压器，因为他的工作频率高于50HZ低频。
那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢，这就需要有个振荡电路产生，我们知道，晶体三极管有个特性，就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态，0.7V以上就是饱和导通状态，-0.1V- -0.3V就工作在振荡状态，那么其工作点调好后，就靠较深的负反馈来产生负压，使振荡管起振，振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定，振荡频率高输出脉冲幅度就大，反之就小，这就决定了电源调整管的输出电压的大小。
那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢，一般是在开关变压器上，单绕一组线圈，在其上端获得的电压经过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将这个基准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，如果变压器次级电压升高，本取样线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高，这个电压加到振荡管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳定次级输出电压的稳定，太细的工作情况就不必细讲了，也没必要了解的那么细的，这样大功率的电压由开关变压器传递，并与后级隔开，返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开，所以前级的市电电压，是与后级分离的，这就叫冷板，是安全的，变压器前的电源是独立的，这就叫开关电源。
入门电路原理图分析一、电子电路的意义电路图是人们为了研究和工程的需要，用约定的符号绘制的一种表示电路结构的图形。
通过电路图可以知道实际电路的情况。
这样，我们在分析电路时，就不必把实物翻来覆去地琢磨，而只要拿着一张图纸就可以了。
在设计电路时，也可以从容地纸上或电脑上进行，确认完善后再进行实际安装，通过调试、改进，直至成功。
我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计，甚至进行虚拟的电路实验，大大提高工作效率。
二、电子电路图的分类常遇到的电子电路图有原理图、方框图、装配图和印版图等。
1、原理图原理图就是用来体现电子电路的工作原理的一种电路图，又被叫做“电原理图”。
这种图由于它直接体现了电子电路的结构和工作原理，所以一般用在设计、分析电路中。
分析电路时，通过识别图纸上所画的各种电路元件符号以及它们之间的连接方式，就可以了解电路的实际工作情况。
下图所示就是一个收音机电路的原理图。
2、方框图(框图)方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。
从根本上说，这也是一种原理图。
不过在这种图纸中，除了方框和连线几乎没有别的符号了。
它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上详细地绘制了电路的全部的元器件和它们连接方式，而方框图只是简单地将电路安装功能划分为几个部分，将每一个部分描绘成一个方框，在方框中加上简单的文字说明，在方框间用连线(有时用带箭头的连线)说明各个方框之间的关系。
所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理，而原理图除了详细地表明电路的工作原理外，还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。
下图所示的就是上述收音机电路的方框图。
(三)装配图它是为了进行电路装配而采用的一种图纸，图上的符号往往是电路元件的实物的外形图。
我们只要照着图上画的样子，依样画葫芦地把一些电路元器件连接起来就能够完成电路的装配。
这种电路图一般是供初学者使用的。
装配图根据装配模板的不同而各不一样，大多数作为电子产品的场合，用的都是下面要介绍的印刷线路板，所以印板图是装配图的主要形式。
电路图有两种，一种是说明模拟电子电路工作原理的。
它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物，用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。
这种图长期以来就一直被叫做电路图。
另一种是说明数字电子电路工作原理的。
它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件，用线条把它们按逻辑关系连接起来，它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。
为了和模拟电路的电路图区别开来，就把这种图叫做逻辑电路图，简称逻辑图。
除了这两种图外，常用的还有方框图。
它用一个框表示电路的一部分，它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。
一张电路图就好象是一篇文章，各种单元电路就好比是句子，而各种元器件就是组成句子的单词。
所以要想看懂电路图，还得从认识单词—— 元器件开始。
有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接，本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍，希望初学者熟悉它们，并记住不忘。
电阻器与电位器 符号详见图1 所示，其中（a ）表示一般的阻值固定的电阻器，（b ）表示半可调或微调电阻器；（c ）表示电位器；（d ）表示带开关的电位器。
电阻器的文字符号是“ R ”，电位器是“ RP ”，即在R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。
在某些电路中，对电阻器的功率有一定要求，可分别用图1 中（e ）、（f ）、（g ）、（h ）所示符号来表示。
几种特殊电阻器的符号：第1 种是热敏电阻符号，热敏电阻器的电阻值是随外界温度而变化的。
有的是负温度系数的，用NTC来表示；有的是正温度系数的，用PTC来表示。
它的符号见图（ i ），用θ或 t° 来表示温度。
它的文字符号是“ RT ”。
第 2 种是光敏电阻器符号，见图 1 （ j ），有两个斜向的箭头表示光线。
它的文字符号是“ RL ”。
第 3 种是压敏电阻器的符号。
实例详解电子元器件气敏电阻实物图、电路符号、原理、应用电路气敏电阻实物下图是几种常见的气敏电阻实物图。
从图中可以看出，气敏电阻有的有2个引脚，有的有4个引脚，有的有更多引脚。
通常情况下，4引脚的气敏电阻有两根是电极，另两根是加热丝引脚。
在常温性气敏电阻中，由于不需要加热丝，所以只有两个引脚。
气敏电阻电路符号下图为气敏电阻在电路中的图形符号，气敏电阻结构气敏电阻的结构示意图见下图。
从图中能够可以看出，气敏器件主要由防爆网、管座、电极、封装玻璃、加热丝和氧化物等几部分组成。
气敏电阻的分类按照气敏电阻的工作原理，气敏电阻大体上可以分为两种：一种是电阻式，另一种是非电阻式。
目前使用的大多为电阻式。
非电阻式气敏电阻一般为半导体器件。
气敏电阻的特性灵敏度-温度特性下图是气敏电阻的灵敏度-温度特性。
从曲线可以看出，在室温下电导率变化不大，当温度升高后，电导率就发生较大变化，因此气敏电阻在使用时需要加温。
阻值-气体浓度特性下图是气敏电阻阻值-气体浓度特性曲线。
从图中可以看出，气敏电阻对乙醚、乙醇、氢以及正乙烷等具有较高灵敏度。
气敏电阻主要参数加热功率加热电压与加热电流的乘积。
工作电压工作条件下，气敏电阻两极间的电压。
灵敏度气敏电阻在最佳工作条件下，接触气体后其电阻值随气体浓度变化的特性。
如果采用电压测量法，其值等于接触某种气体前后负载电阻上电压降之比。
响应时间在最佳工作条件下，接触待测气体后，负载电阻的电压变化到规定值所需的时间。
恢复时间在最佳工作条件下，脱离被测气体后，负载电阻上电压恢复到规定值所需要的时间。
气敏电阻应用电路下图所示是气敏电阻构成的火灾报警器电路。
整个电路由3部分组成：烟雾检测电路、电子开关电路和高响度报警器。
开关集成电路A1A1总共有5个引脚。
1脚接电源正极，2脚和3脚是合并的，是内电路中的“电子开关”输出引脚。
4脚是接地引脚。
5脚是内电路“电子开关”的控制引脚，阈值电压为1.6V，当5脚电流小于30微安时，内电路中的“电子开关”断开，当5脚电流大于30微安时，内电路中的“电子开关”接通。
本文就高性能集成四运放LM324的参数，进行实用电路设计，论述电路原理。
LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器, 除电源共用外,四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+（+）为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM324的 引脚排列见图2由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。
下面介绍其应用实例。
LM324作反相交流放大器电路见附图。
此放大器可代替晶体管进行交流放大,可用于扩音机前置放大等。
电路无需调试。
放大器采用单电源供电, 由R1、R2组成1/2V+偏置,C1是消振电容。
放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻Ri、Rf决定：Av=-Rf/Ri。
负号表示输出信号与输入信号相位相反。
按图中所给数值, Av=-10。
此电路输入电阻为Ri。
一般情况下先取Ri与信号源内阻相等,然后根据要求的放大倍数在选定Rf。
Co和Ci为耦合电容。
LM324作同相交流放大器见附图。
同相交流放大器的特点是输入阻抗高。
其中的R1、R2组成1/2V+分压电路,通过R3对运放进行偏置。
电路的电压放大倍数Av也仅由外接电阻决定：Av=1+Rf/R4,电路输入电阻为R3。
R4的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。
LM324作交流信号三分配放大器此电路可将输入交流信号分成三路输出,三路信号可分别用作指示、控制、分析等用途。
而对信号源的影响极小。
因运放Ai输入电阻高,运放A1-A4均把输出端直接接到负输入端,信号输入至正输入端,相当于同相放大状态时Rf=0的情况,故各 放大器电 压放大倍数均为1,与分立元件组成的射极跟随器作用相同。
电子工程师一定掌握的20 种电路工程师应当掌握的20 个模拟电路对模拟电路的掌握分为三个层次。
初级层次是娴熟记着这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。
只假如电子喜好者，只假如学习自动化、电子等电控类专业的人士都应当且能够记着这二十个基本模拟电路。
中级层次是能剖析这二十个电路中的重点元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能遇到什么影响，丈量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的办理方法；定性剖析电路信号的流向，相位变化；定性剖析信号波形的变化过程；定性认识电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。
有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设施的优异的维修保护技师。
高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频次关系特征、相位与频次关系特征、电路中元器件参数的选择等。
达到高级层次后，只需您愿意，受人敬爱的高薪职业－－电子产品和工业控制设施的开发设计工程师将是您的首选职业。
1 / 13一、桥式整流电路1、二极管的单导游电性：2、桥式整流电流流向过程：输入输出波形：3、计算： Vo, Io, 二极管反向电压。
二、电源滤波器1、电源滤波的过程剖析：波形形成过程：2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。
三、信号滤波器1、信号滤波器的作用：与电源滤波器的差别和同样点：2、LC 串连和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频次。
一、微分和积分电路1、电路的作用，与滤波器的区别和同样点。
2、微分和积分电路电压变化过程剖析，画出电压变化波形图。
3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。
二、共射极放大电路1、三极管的构造、三极管各极电流关系、特征曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、沟通和直流等效电路图。
3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
最简单的短路保护电路图汇总（六款模拟电路设计原理图详解）最简单的短路保护电路图（一）简易交流电源短路保护电路交流电源电压正常时，继电器吸合，接通负载（Rfz）回路。
当负载发生短路故障时，KA两端电压迅速下降，KA释放，切断负载回路。
同时，发光二极管VL点亮，指示电路发生短路。
最简单的短路保护电路图（二）这是一个自锁的保护电路，短路时：Q3极被拉低，Q2导通，形成自锁，迫使Q3截止，Q3截至后面负载没有电压，这时有没有负载已经没有关系了，所以即使拿掉负载也不会有输出。
要想拿掉负载后恢复输出，可以在Q3得CE结上接一个电阻，取1K左右。
C2和C3很重要，在自锁后，重启电路就靠这两个电容，否则启动失败。
原理是上电时，电容两端电压不能突变，C2使得Q2基极在上电瞬间保持高电平，使得Q2不导通。
C3则使得上电瞬间Q3基极保持低电平，使得Q3导通Vout有电压。
这样R5位高电平，锁住导通。
最简单的短路保护电路图（三）缺相保护电路由于电网自身原因或电源输入接线不可靠，开关电源有时会出现缺相运行的情况，且掉相运行不易被及时发现。
当电源处于缺相运行时，整流桥某一臂无电流，而其它臂会严重过流造成损坏，同时使逆变器工作出现异常，因此必须对缺相进行保护。
检测电网缺相通常采用电流互感器或电子缺相检测电路。
由于电流互感器检测成本高、体积大，故开关电源中一般采用电子缺相保护电路。
图5是一个简单的电子缺相保护电路。
三相平衡时，R1～R3结点H电位很低，光耦合输出近似为零电平。
当缺相时，H点电位抬高，光耦输出高电平，经比较器进行比较，输出低电平，封锁驱动信号。
比较器的基准可调，以便调节缺相动作阈值。
该缺相保护适用于三相四线制，而不适用于三相三线制。
电路稍加变动，亦可用高电平封锁PWM信号。
图5 三相四线制的缺相保护电路图6是一种用于三相三线制电源缺相保护电路，A、B、C缺任何一相，光耦器输出电平低于比较器的反相输入端的基准电压，比较器输出低电平，封锁PWM驱动信号，关闭电源。
