大功率可调开关电源的电路图原理

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。

详解大功率可调稳压电源电路图无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源，下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源，最大电流可达10A，该电路用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，使稳压精度更高，如果没有特殊要求，基本能满足正常维修使用，电路见下图。

如图1所示大功率可调稳压电源电路图大功率可调稳压电源电路图图1 大功率可调稳压电源电路图其工作原理分两部分，第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路。

第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。

第一路的电路非常简单，由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后，再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的5V1A稳压电源，这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。

第二部分与普通串联型稳压电源基本相同，所不同的是使用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，所以使电路简化，成本降低，而稳压性能却很高。

图中电阻R4，稳压管TL431，电位器R3组成一个连续可调得恒压源，为BG2基极提供基准电压，稳压管TL431的稳压值连续可调，这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压，如果你想把可调电压范围扩大，可以改变R4和R3的电阻值，当然变压器的次级电压也要提高。

变压器的功率可根据输出电流灵活掌握，次级电压15V左右。

桥式整流用的整流管QL用15－20A硅桥，结构紧凑，中间有固定螺丝，可以直接固定在机壳的铝板上，有利散热。

调整管用的是大电流NPN型金属壳硅管，由于它的发热量很大，如果机箱允许，尽量购买大的散热片，扩大散热面积，如果不需要大电流，也可以换用功率小一点的硅管，这样可以做的体积小一些。

滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分别用三只并联，使大电流输出更稳定，另外这个电容要买体积相对大一点的，那些体积较小的同样标注50V4700uF尽量不用，当遇到电压波动频繁，或长时间不用，容易失效。

开关电源原理（希望能帮到同行的你更加深入的了解开关电源，温故而知新吗！！）一、开关电源的电路组成[/b]：：开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。

辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。

开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路[/b]：：1、AC输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。

当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。

②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。

当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。

因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。

③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。

若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。

2、 DC输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。

C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。

② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。

在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。

当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。

如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。

开关电源安全保护电路原理图解对于开关电源而言, 平安、牢靠性历来被视为重要的性能之一. 开关电源在电气技术指标满意电子设备正常使用要求的条件下, 还要满意外界或自身电路或负载电路消失故障的状况下也能平安牢靠地工作. 为此, 须有多种爱护措施. 对爱护电路的特点分析, 对存在不足期盼克服, 盼望设计出更平安、更牢靠的爱护电路。

1 浪涌电流电路剖析浪涌电流是由于电压突变所引起. 如电子设备在第一次加电压时, 由于大容量电源电容器充电引起的涌入初始电流开机浪涌电流; 又如直击雷、感应雷沿着电源线进入开关电源的突变电压所产生瞬态电流雷浪涌电流. 浪涌电流上升时间特别快, 持续时间特别短, 破坏作用特别大. 为防止或减轻浪涌电流的破坏, 设置抑制浪涌电流或将浪涌电流转移到地线等方式来爱护开关电源避开浪涌电流的损害。

1. 1 启动限流爱护开关电源的初级整流电路有大容量滤波电容,开机瞬间整流管向这些大电容充电, 使整流管瞬时电流超过额定值. 为减小开机启动限流( 浪涌电流) ,开关电源通常都设有抗冲击电路. 如图1 电路, 在开机瞬间, 开关电源变压器的3、4 绕组电压为0V, VD5截止, 晶闸管VD6 的G、K 极间电压为0V, VD6 截止.充电电流路径: AC220V→VD1-4 正极→大电容C1→地→R2→VD1- 4 负极. 由于R2 有阻碍大电流作用( 一般设为3. 3Ω) , 因此能有效限制开机浪涌电流。

开关电源正常工作后, 开关电源变压器的1、2绕组上产生感应电压, 对C2 充电( 充电时间常数约等于R3×C2) , 使VD6 导通, 整流电流不再经R2, 而是经VD6 的A、K 极返回整流桥VD1- 4 的负极. 也就是说, 在正常工作状态, VD6 将R2 短路, 防止R2产生功耗.R2 仅在开机瞬间起作用。

用晶闸管作启动限流爱护平安牢靠, 但电路比较简单些, 从电路成本和电路简捷等角度来说用温控电阻作启动限流爱护, 它既经济又简洁更平安牢靠, 如图3。

一种输出电压可调的大功率开关电源胡蓬峰;王正仕;陈辉明;张家勇【摘要】为解决输出电压可调档的大功率开关电源应用场合中,普通设计方案存在的“环路补偿网络设计困难、电源效率低下”等问题,提出了一种改进设计方案,将高频变压器中的单个副边绕组改成多个绕组输出,每个副边绕组都接到整流桥上,整流桥串联连接,同时将继电器串接在每个副边绕组的支路上,控制着每个副边绕组的功率输出.由一台三档电压输出145 V、380 V、730 V,额定功率为650W的实验样机验证该改进方案的可行性.实验结果表明,这种设计方法切实可行,具有很好的实用性.%In order to solve the problems of low efficiency and difficulty to design pleasant compensator transfer function, which exist in the conventional method during the application of high-power switching power supply whose output voltage can be regulated, an improved method was presented to solve these problems, one secondary winding of high-frequency transformer was changed into multiple windings which connect with the bridge rectifiers which connect in series, and the relays connected in series in the branch of each secondary winding, controlling the transferring of power of each secondary winding. A prototype of 650 W rated power, three different output levels 145 V, 380 V, 730 V was established to verify the effectiveness of this improved method. The experimental results show that this method is feasible and practical.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2011(028)009【总页数】4页(P1153-1156)【关键词】档位电压;大功率开关电源;整流桥串联;继电器【作者】胡蓬峰;王正仕;陈辉明;张家勇【作者单位】浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学三伊电气电子工程公司,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TM46特种电源一般是为特殊负载或场合要求而设计的，它的应用十分广泛，主要有:电镀电解、阳极氧化、感应加热、医疗设备、电力操作、电力试验、环保除尘等［1］。

开关电源原理一、 开关电源的电路组成：PWM①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。

当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。

②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。

当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。

因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。

③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。

若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。

① 输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。

C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。

② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。

在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。

当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。

如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。

三、 功率变换电路：1、MOS 管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET （MOS 管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。

也称为表面场效应器件。

由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，5来改变半导体表面感生电2、常见的原理图：3、工作原理：R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS 管并接，使开关管电压应力减少，EMI 减少，不发生二次击穿。

2.1、输入整流滤波电路只要有交流电AC220V输入，ATX开关电源，无论是否开启，其辅助电源就一直在工作，直接为开关电源控制电路提供工作电压。

图1中，交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0，经BD1—BD4整流、C5和C6滤波，输出300V左右直流脉动电压。

C1为尖峰吸收电容，防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。

TH1为负温度系数热敏电阻，起过流保护和防雷击的作用。

L0、R1和C2组成Π型滤波器，滤除市电电网中的高频干扰。

C3和C4为高频辐射吸收电容，防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。

2.2、高压尖峰吸收电路D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。

当开关管Q03截止后，T3将产生一个很大的反极性尖峰电压，其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍，此尖峰电压的功率经D18储存于C01中，然后在电阻R004上消耗掉，从而降低了Q03的C极尖峰电压，使Q03免遭损坏。

2.3、辅助电源电路整流器输出的300V左右直流脉动电压，一路经T3开关变压器的初级①~②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极，另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流，使Q03开始导通。

Ic流经T3初级①~②绕组，使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负)，通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极，使Q03迅速饱和导通，Q03上的Ic电流增至最大，即电流变化率为零，此时D7导通，通过电阻R05送出一个比较电压至IC3〔光电耦合器Q817〕的③脚，同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50整流滤波后一路经R01限流后送至IC3的①脚，另一路经R02送至IC4〔精密稳压电路TL431〕，由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定，经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零，使IC3内发光二极管流过的电流几乎为零，此时光敏三极管截止，从而导致Q1截止。

一、工作原理我们先熟悉一款开关电源的工作原理，该电源可输出5V电压，如图1所示。

1. 抗干扰电路在电网输入端首先设置一个NTC5D-9负温度系数热敏电阻，作用是保护后面的整流桥，刚开机时热敏电阻处于冷态，阻值比较大，可以限制输入电流，正常工作时，电阻比较小。

这样对开机时的浪涌电流起到有效的缓冲作用。

电容CY1、CY2、CY3、CY4用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的不对称杂散信号，电容CX1、CX2用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的对称杂散信号，用电感L1抑制从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的频率相同、相位相反的杂散干扰电流信号。

采用高频特性好的瓷片电容和铁芯电感，实现开关稳压电源电路中的高频辐射不污染工频电网和工频电网上的杂散电磁波不会窜入开关稳压电源电路中而干扰和影响其工作，对高频分量或工频的谐波分量具有急剧阻止通过功能，而对于几百赫兹以下的低频分量近似一条短路线。

图1 开关电源的工作原理图2. 整流滤波电路在电路中D1、D2、D3、D4组成全桥整流电路，把输入的交流电压进行全波整流，然后用C1进行滤波，最后变成直流输出供电电压，为后级的功率变换器供电，整流滤波后的电压约为300V。

3. UC3842供电与振荡300V的脉动直流电压，此电压经R12降压后给C4充电，供电UC3842的7脚，当C4的电压达到UC3842的启动电压门槛值时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由6脚输出推动开关管工作。

一旦开关管工作，反馈绕组的能量经过D6整流，C4滤波，又供电到UC3842的7脚，这时可以不需要R12的启动了。

C9、R11接UC3842的定时端，和内部电路构成振荡电路，振荡的工作频率计算为：f=1.8/（Rt*Ct）代入数据可计算工作频率：f=68.18K4. 稳压电路该电路主要由精密稳压源T L 4 3 1 和线性光耦P C 8 1 7 组成，假设输出电压↑→经过R 1 6 、R 1 9 、R20、RES3的取样电压↑→TL431的1脚电压↑，当该脚电压大于TL431的基准电压2.5V时，TL431的2、3脚导通，→通过光电耦合到UC3842的2脚，于是UC3842的6脚驱动脉冲的占空比↓→开关变压器T1绕组上的能量↓→输出电压↓，达到稳压作用；反之，假设输出电压下降，则稳压过程与上相反。

金星D2902、D2912等机型的电源采用了三根公司的电源厚膜块STR-S6708，该电源具有适应电网电压宽（90V-270V）、保护电路完善、外围元件少等特点，该电路能改变开关电源脉冲宽度，在待机时采用窄脉冲方式工作，在正常开机时采用宽脉冲方式工作，因而无须另设待机时的辅助电源。

开关电路振荡过STR-S6708的（9）脚是电源供应脚，只有（9）脚供电正常，厚膜电路才会正常工作。

VD908从220V交流电上直接整流，经R903、R917限流、C909滤波后得到8V左右的直流电压，加到IC901的（9）脚，IC901开始工作，开关电源开始振荡，由VD908整流得到的电压能量较小，不能维持IC901的正常工作，但是当开关电源开始振荡后，开关变压器T901的（V2）脚将输出电压，经VD903整流、C909滤波后可得到稳定的8V电压，向IC901供电。

光有VD903整流后的电压仍然是不行的，因为当电视机进入待机状态时，整机的主电压将从127V下降到30V左右，此时，开关变压器的（V2）脚输出电压也将大幅度下降，经VD903整流后的电压根本达不到8V，这时就要靠V901这一回路来继续维持供电了。

在正常开机状态，开关变压器的（V3）脚输出电压，经VD902整流、C908滤波后得到约45V左右的直流电压，加到V901的C极，但是，由于这时的V901的发射极电压为8V，而基极接有稳压管VD920，VD920的稳压值是7.2V，所以V901的基极电压比发射极电压低，V901不会导通，IC901的（9）脚供电由VD903提供。

当整机进入待机状态时，开关变压器的（V3）脚输出电压经VD902整流后的到11V左右的电压，此时，由于VD903输出的电压很低，V901得到正偏开始导通，其发射极输出电压为6.7V左右，继续为IC901的（9）脚提供电源。

V901回路的另一个作用是，当电网电压降低时，VD903整流后的电压也将降低，当降低到6.6V以下时，V901会导通，继续向STR-S6708的（9）脚供电，所以，这种开关电源适应电网电压的范围很宽。

关于外形现在LED日光灯电源,做灯的厂家普遍要求放在灯管内,如放T8灯管内.很少一部分外置.不知道为什么都要这样.其实内置电源又难做,性能也不好.但不知为什么还有这么多人这样要求.可能都是随风倒吧.外置电源应该说是更科学,更方便才对.但我也不得不随风倒,客户要什么,我就做什么.但做内置电源,有相当难度哦.因为外置的电源,形状基本没有要求,想做多大做多大,想做成什么形状也没关系.内置电源,只能做成两种,一种是用的最多的,就是说放在灯板下面,上面放灯板。

下面是电源,这样就要求电源做的很薄,不然装不进.而且这样只能把元件倒下,电源上的线路也只有加长.我认为这样不是个好办法.不过大家普遍喜欢这样搞.我就搞.还有就是用的少一些,放两端的,即放在灯管两头,这样好做些,成本也低些.我也有做过,基本就是这两种内置形状了。

关于此种电源的要求和电路结构的问题我的看法是,因为电源要内置在灯里,而发热是LED光衰最大的杀手,所以发热一定要小,就是效率一定得高.当然得有高效率的电源.对于T8一米二长的那种灯,最好是不要用一支电源,而是用二支,两端各一只,将热量分散.从而不使热量集中在一个地方.电源的效率主要取决于电路的结构和所用的器件.先说电路结构,有些人还说要隔离电源,我想绝对是没必要的,因为这种东西本来就是置于灯体内部,人根本摸不到.没必要隔离,因为隔离电源的效率比不隔离效率要低,第二是,最好输出要高电压小电流,这样的电源才能把效率做高.现在普遍用到的是,BUCK电路,即降压式电路.最好是把输出电压做到一百伏以上,电流定在100MA上那样,如驱动一百二十只,最好是三串,每串四十只,电压就是一百三十伏,电流60MA.这种电源用的很多,本人只是认为有一点不好,如果开关管失控通咱,LED会玩完.现在LED这么贵.我比较看好升压式电路,此种电路的好处,我反复的说过,一是效率较降压式的高些,二是电源坏了,LED灯不会坏.这样能确保万无一失,如果烧坏一个电源,只是损失几块钱,烧一个LED日光灯,就会赔掉上百元的成本.所以我一直首推还是升压式的电源.还有就是,升压式电路,很容易把PF值作高,降压式的就麻烦一些.我绝对升压式电路用于LED日光灯的好处还是有压倒性的强于降压式的.只是有一年缺点,就是在220V市电输入情况下,负载范围比较窄,一般只能适用于1 00至140个一串或两串LED,对于少于此数的,或是夹在中间的,却用起来不方便.不过现在做LED日光灯的,一般60CM长那种都是用100至140,一米二的那种,一般就是用二百到二百六那样,使用起来还是可以的.所以现在LED日光灯一般使用的是不隔离降压电路,还有不隔离升压电路,此种电路用于LED日光灯,应该可以算是本人首创。

开关电源的电路图详细解析和开关电源的特点和应用
前言：人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。

这些优势在家用电器中尤其明显，催生了不少动手达人改造为开关电源的想法，首要任务，还是要从看懂开关电源电路图开始。

开关电源的电路组成
 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。

辅助电路
有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。

AN983/DA Simplified Power Supply Design Using the TL494Control CircuitPrepared by: Jade H. Alberkrack ON Semiconductor Bipolar IC DivisionThis bulletin describes the operation and characteristics of the TL494 SWITCHMODE t V oltage Regulator and shows its application in a 400–watt off–line power supply.The TL494 is a fixed–frequency pulse width modulation control circuit, incorporating the primary building blocks required for the control of a switching power supply. (See Figure 1). An internal linear sawtooth oscillator is frequency–programmable by two external components, R T and C T . The oscillator frequency is determined by:f osc ^ 1.1R T @C TOutput pulse width modulation is accomplished by comparison of the positive sawtooth waveform across capacitor C T to either of two control signals. The NOR gates,which drive output transistors Q1 and Q2, are enabled only when the flip–flop clock–input line is in low state. Thishappens only during that portion of time when the sawtooth voltage is greater than the control signals. Therefore, an increase in control–signal amplitude causes a corresponding linear decrease of output pulse width. (Refer to the timing diagram shown in Figure 2).The control signals are external inputs that can be fed into the dead–time control (Figure 1, Pin 4), the error amplifier inputs (Pins 1, 2, 15, 16), or the feedback input (Pin 3). The dead–time control comparator has an effective 120 mV input offset which limits the minimum output dead time to approximately the first 4% of the sawtooth–cycle time. This would result in a maximum duty cycle of 96% with the output mode control (Pin 13) grounded, and 48% with it connected to the reference line. Additional dead time may be imposed on the output by setting the dead–time control input to a fixed voltage, ranging between 0 to 3.3 V .Figure 1. TL494 Block DiagramThis document may contain references to devices which are no longer offered. Please contact your ON Semiconductor representative for information on possible replacement devices.APPLICATION NOTEFigure 2. TL494 Timing DiagramCapacitor CFeedback/P The pulse width modulator comparator provides a means for the error amplifiers to adjust the output pulse width from the maximum percent on–time, established by the dead–time control input, down to zero, as the voltage at the feedback pin varies from 0.5 to 3.5 V . Both error amplifiers have a common mode input range from –0.3 V to (V CC –2V), and may be used to sense power supply output voltage and current. The error amplifier outputs are active high and are ORed together at the inverting input of the pulse width modulator comparator. With this configuration, the amplifier that demands minimum output on time, dominates control of the loop.When capacitor C T is discharged, a positive pulse is generated on the output of the dead–time comparator, which clocks the pulse steering flip–flop and inhibits the output transistors, Q1 and Q2. With the output mode control connected to the reference line, the pulse–steering flip–flop directs the modulated pulses to each of the two output transistors alternately for push–pull operation. The output frequency is equal to half that of the oscillator. Output drive can also be taken from Q1 or Q2, when single–ended operation with a maximum on–time of less than 50% is required. This is desirable when the output transformer has a ringback winding with a catch diode used for snubbing.When higher output drive currents are required for single–ended operation, Q1 and Q2 may be connected in parallel, and the output mode control pin must be tied to ground to disable the flip–flop. The output frequency will now be equal to that of the oscillator.The TL494 has an internal 5 V reference capable of sourcing up to 10 mA of load currents for external bias circuits. The reference has an internal accuracy of ±5% witha thermal drift of less than 50 mV over an operating temperature range of 0 to 70°C.APPLICATION OF THE TL494 IN A 400 OFF–LINE POWER SUPPLYA 5 V , 80 A line operated 25 kHz switching power supply,designed around the TL494, is shown in Figure 3, and the performance data is shown in Table 1. A brief explanation of each section of the power supply is as follows:AC Input SectionThe operating ac line voltage is selectable for nominal of 115 or 230 volts by moving the jumper links to their appropriate positions. The input circuit is a full wave voltage doubler when connected for 115 V AC operation with both halves of the bridge connected in parallel for added line–surge capability. When connected for 230 V AC operation, the input circuit forms a standard full wave bridge.The line voltage tolerance for proper operation is –10,+20% of nominal. The ac line inrush current, during power up, is limited by resistor R1. It is shorted out of the circuit by triac Q1, only after capacitors C1 and C2 are fully charged,and the high frequency output transformer T1, commences operation.Power SectionThe high frequency output transformer is driven in a half–bridge configuration by transistors Q3 and Q5. Each transistor is protected from inductive turn–off voltage transients by an R–C snubber and a fast recovery clamp rectifier. Transistors Q2 and Q4 provide turn–off drive to Q3and Q5, respectively. In order to describe the operation of Q2, consider that Q6 and Q3 are turned on. Energy iscoupled from the primary to the secondary of T3, forward biasing the base–emitter of Q3, and charging C3 through CR1. Resistor R3 provides a dc path for the ‘on’ drive after C3 is fully charged. Note that the emitter–base of Q2 is reverse biased during this time. Turn–off drive to Q3 commences during the dead–time period, when both Q6 and Q7 are off. During this time, capacitor C3 will forward bias the base–emitter of Q2 through R3 and R2 causing it to turn on. The base–emitter of Q3 will now be reverse biased by the charge stored in C3 coupled through the collector–emitter of Q2.Output SectionThe ac voltage present at the secondaries of T1 is rectified by four MBR 6035 Schottky devices connected in a full wave center tapped configuration. Each device is protected from excessive switching voltage spikes by an R–C snubber, and output current sharing is aided by having separate secondary windings. Output current limit protection is achieved by incorporating a current sense transformer T4. The out–of–phase secondary halves of T1 are cross connected through the core of T4, forming a 1–turn primary. The 50 kHz output is filtered by inductor L1, and capacitor C4. Resistor R4 is used to guarantee that the power supply will have a minimum output load current of 1 ampere. This prevents the output transistors Q3 and/or Q5 from cycle skipping, as the required on–time to maintain regulation into an open circuit load is less than that of the devices storage time. Transformer T5 is used to reduce output switching spikes by providing common mode noise rejection, and its use is optional.The MC3423, U1, is used to sense an overvoltage condition at the output, and will trigger the crowbar SCR, Q8. The trip voltage is centered at 6.4 V with a programmed delay of 40 m s. In the event that a fault condition has caused the crowbar to fire, a signal is sent to the control section via jumper ‘A’ or ‘B.’ This signal is needed to shut down the output, which will prevent the crowbar SCR from destruction due to over dissipation. Automatic over voltage reset is achieved by connecting jumper ‘A’. The control section will cycle the power supply output every 2 seconds until the fault has cleared. If jumper ‘B’ is connected, SCR Q12 will inhibit the output until the ac line is disconnected. Low Voltage Supply SectionA low current internal power supply is used to keep the control circuitry active and independent from external loading of the output section. Transformer T2, Q9 and CR2 form a simple 14.3 V series pass regulator.Control SectionThe TL494 provides the pulse width modulation control for the power supply. The minimum output dead–time is set to approximately 4% by grounding Pin 4 through R5. The soft start is controlled by C5 and R5. Transistor Q11 is used to discharge C5 and to inhibit the operation of the power supply if a low ac line voltage condition is sensed indirectly by Q10, or the output inhibit line is grounded.Error amplifier 1 and 2 are used for output voltage and current–level sensing, respectively. The inverting inputs of both amplifiers are connected together to a 2.5 V reference derived from Pin 14. By connecting the two inputs together, only one R–C feedback network is needed to set the voltage gain and roll off characteristics for both amplifiers. Remote output voltage sensing capability is provided, and the supply will compensate for a combined total of 0.5 V drop in the power busses to the load. The secondary of the output current sense transformer T4, is terminated into 36 W and peak detected by BR1 and C6. The current limit adjust is set for a maximum output current of 85 amperes.The oscillator frequency is set to 50 kHz by the timing components R T and C T. This results in a 25 kHz two phase output drive signal, when the output mode (Pin 13) is connected to the reference output (Pin 14).Table 1. 400 Watt Switcher Performance DataFigure 3. 400 Watt Switchmode Power SupplyTransformer DataT1Core:Bobbin:Windings:Ferroxcube EC 70–3C8, 0.002″ gap in each legFerroxcube 70PTBPrimary (Q3, Q5):Primary (Q1):Secondary, 4 each:Shield, 2 each:50 turns total, #17 AWG Split wound about secondary.4 turns, #17 AWG.3 turns, #14 AWG Quad Filar wound.Made from soft alloy copper 0.002″ thick.T2Core:Bobbin:Windings:Allegheny Ludlum EI–75–M6, 29 gaugeBobbin Cosmo EI 75Primary, 2 each:Secondary:1000 turns, #36 AWG.200 turns, #24 AWG.T3Core:Windings:Ferroxcube 846 T250–3C8Primary, 2 each:Secondary, 2 each:30 turns, #30 AWG Bifilar wound.12 turns, #20 AWG Bifilar wound.T4Core:Windings:Magnetics Inc. 55059–A2Primary, 2 each:Secondary:1 turn, #14 AWG Quad Filar wound. Taken from secondary to T1.500 turns, #30 AWG.T5Core:Windings:Magnetics Inc. 55071–A2Primary:Secondary:4 turns, #16 AWG Hex Filar wound.4 turns, #16 AWG Hex Filar wound.L1Core:Windings:TDK H7C2 DR 56 x 355 turns, soft alloy copper strap, 0.9″ wide x 0.020″ thick,6 m H.SWITCHMODE is a trademark of Semiconductor Components Industries, LLC.ON Semiconductor and are registered trademarks of Semiconductor Components Industries, LLC (SCILLC). SCILLC reserves the right to make changes without further notice to any products herein. SCILLC makes no warranty, representation or guarantee regarding the suitability of its products for any particular purpose, nor does SCILLC assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit, and specifically disclaims any and all liability, including without limitation special, consequential or incidental damages. “Typical” parameters which may be provided in SCILLC data sheets and/or specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. All operating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer application by customer’s technical experts. SCILLC does not convey any license under its patent rights nor the rights of others.SCILLC products are not designed, intended, or authorized for use as components in systems intended for surgical implant into the body, or other applications intended to support or sustain life, or for any other application in which the failure of the SCILLC product could create a situation where personal injury or death may occur. Should Buyer purchase or use SCILLC products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold SCILLC and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees arising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or death associated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that SCILLC was negligent regarding the design or manufacture of the part. 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开关电源电路图解析所谓开关电源，故名思议，确实是那个地址有一扇门，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，开关电源里有的采纳可控硅，有的采纳开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、（开关管）操纵极（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，操纵极上电压升高，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、或可控硅的操纵极电压低于原先的设置电压，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，重复上一个进程。

那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取得呢，这就需要有个振荡电路产生，咱们明白，晶体三极管有个特性，确实是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态，0.7V 以上确实是饱和导通状态， -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刻长短来决定，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，一样是在开关变压器上，单绕一组线圈，在其上端取得的电压通过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将那个基准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，若是变压器次级电压升高，本取样线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器取得的正反馈电压也升高，那个电压加到振荡管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳固次级输出电压的稳固，太细的工作情形就没必要细讲了，也没必要了解的那么细的，如此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，因此前级的市电电压，是与后级分离的，这就叫冷板，是平安的，变压器前的电源是独立的，这就叫开关电源。