12V开关电源电路工作原理分析

开关电源是一种低功率开关电源，输入220V AC电源，输出12V DC，大输出电流1.3A，主要用于小型设备的电源，例如建筑物监控设备。电路原理图如图1所示。其操纵核心器件是脉宽调制集成电路TL3843P（包含振荡器，脉宽调制比较器，逻辑操纵器），具有过流，欠压等爱护操纵功能，大工作频率可以达到500MHz。起动电流仅需要ImA。每个引脚的功能如下：（1）该引脚是内部误差放大器的输出，通常在该引脚和（2）之间存在一个反馈网络，用于确定误差放大器的增益。 （2）该引脚是反馈电压的输入端子。作为内部误差放大器的反相输入端子，将其和同相输入端子的基准电压（+ 2.5V）进行比较，以产生误差操纵电压并操纵脉冲宽度。 （6）引脚过电流检测输入端子，当所连接人员的电压高于1V时，禁止输出驱动脉冲。 （4）脚是RT / RC定时电阻和电容的公共端，用于产生锯齿状的振荡波。 （5）脚是接地端子。 （6）脚是脉冲宽度可调的脉冲输出端子。 （7）脚为工作电压输入端子（10V \\u003eVi≤30V）。 （8）该引脚是内部基准电压（VREF = 5v）的输出端子。

开关电源原理图

图1开关电源示意图

一，输入和整流电路

220V交流电源通过O.IA保险丝F1和正温度系数热敏电阻PT1进入交流输入电路。交流输入电路由Cl和L组成，这是一个低通滤波器。其主要功能是抵抗干扰并抑制混乱。它不仅预防了城市电网中的高频干扰脉冲进入开关电源电路，而且还预防了由开关电源产生的高频干扰谐波进入城市电网。

由低通滤波器滤波以去除高频杂波的220V交流电由ED1全桥整流。在对C2进行滤波之后，将在C2两端获得约300V的DC电压。该电压用作开关变压器初级线圈之后的功率开关管Q1的工作电源；脉冲宽度调制集成电路TL3843P的起始电源通过R2到达电容器C4。

2.启动和稳压电路

经过整流和滤波的300V电压：将通过开关变压器T1的1?2绕组的一种方式添加到功率开关管Q1（K3326）的漏极，另一种方式添加到U1的（7）脚（TL3843） ）通过启动电阻R2作为主控芯片TL3843P的启动电源。在电路上电的刹那，通过R2充电300V，以对C4充电。当Ul的引脚（7）的电压达到10V或更高时，Ul的引脚（8）的参考电压输出5v，并且TL3843P的内部振荡电路开始工作，（6）该引脚输出一个工作脉冲并驱动开关管01通过R4起作用。此时，开关管处于开关状态。工作频率主要由R8和C6确定。在该电路中，R8为15kΩ。 C6为1000 pF，其振荡频率约为110 kHz。在操作期间，高频脉冲电流流过开关变压器T1的（1）-（2）绕组。由于交流互感的影响，变压器的其他绕组也会产生不同电压的交流电，其中（3）一（4）个绕组受R5限流，经D2整流，再经C4滤波，得到将超过12V的DC电压添加到Ul（7）脚上，以确保Ul稳定且可靠地工作。 （5）T1的一（6）绕组由D3整流，C12，L1和C11形成滤波网络，并且作为负载的输出DC电压为12V。

稳压电路由周密可调参考电压集成器件U3（TLA31），电阻器R16，R18，R17，电位计R13，电容器C13和完电耦合器U2（PC817）组成。

经R16，电位计R13和电阻R18分压后，输出的12V电压加到U3的引脚（1）。当输出12V电压由于某种原因而上升时。 U3的引脚（1）的电压升高，而引脚（3）的电压降低，这导致完耦合器U2的内部发完二极管的亮度增加，并且内部完电晶体管导通或饱和，从而拉高通过内部自动操纵电路的功能，将误差放大器的输出电压降低到U1（Even Ov），自动缩小（6）引脚输出的脉冲宽度，从而缩短了开关管01的导通时间，因此电源输出的电压会自动降低。当输出12V电压变低时，其电压调节过程和上述过程完全相反。

和一般电路不同，该电路中的由R11，C8，R7，O2，R8和C6组成的RT / CT振荡频率操纵电路可以减小振荡频率，直到增加负载使振动停止为止。当负载增加到过载时。 UI的（1）引脚的平均电势增加，这进一步增加了C8的正电势。当C8的正电位上升到接近4.4V时，02的工作状态从饱和状态转变为截止状态，Q2的C极电势减小直到02截止之后，锯齿波振荡电路停止工作，操纵电路停止输出脉冲，从而起到负载短路爱护的作用。

3.爱护电路

1.功率管爱护：爱护电路由R1，C14，D1，R3组成，它们连接在T1的（1）-（2）绕组之间。由于开关管Q1在饱和导通和截止状态之间交替工作，因此当开关管从饱和导通变为截止状态时，在（1）-2）绕组之间会出现瞬时反向尖峰电压，如果没有泄漏放电电路，则功率管的漏极（D）源极可能会损坏。通过爱护电路，可以释放反向尖峰电压，从而爱护功率管。

2.过流爱护：该电路由R12和R10组成。当功率管的电流突然增加时，电阻器R12接地的电压升高。该电压通过R10加到Ul的（3）脚。当电压高于1V时，内部操纵电路操纵引脚（6）停止输出脉冲，以使Q1关断。

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