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24V开关电源电路构成几工作原理分析

【24V开关电源电路构成几工作原理分析】电路以UC3842振荡芯片为 ， 构成逆变、整流电路 。UC3842一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片 ， 相关引脚功能及内部电路原理已有介绍 ， 此处从略 。AC220V电源经共模滤波器L1引入 ， 能较好抑制从电网进入的和从电源本身向辐射的高频干扰 ， 交流电压经桥式整流电路、电容C4滤波成为约280V的不稳定直流电压 ， 作 为由振荡芯片U1、开关管Q1、开关变压器T1及其它元件组成的逆变电路 。逆变电路 ， 可以分为四个电路部分讲解其电路工作原理 。

1、振荡回路：开关变压器的主绕组N1、Q1的漏--源极、R2(工作电流检测电阻)为电源工作电流的通路;本机启动电路与其它开关电源(启动电路由降压限流电阻组成)有所不同 ， 启动电路由C5、D3、D4组成 ， 提供一个“瞬态”的启动电流 ， 二极管D2吸收反向电压 ， D3具有整流作用 ， 保障加到U1的7脚的启动电流为正电流;电路起振后 ， 由N2自供电绕组、D2、C5整流滤波电路 ， 提供U1芯片的供电电压 。这三个环节的正常运行 ， 是电源能够振荡起来的先决条件 。
当然 ， U1的4脚外接定时元件R48、C8和U1芯片本身 ， 也构成了振荡回路的一部分 。
电容式启动电路 ， 当过载或短路故障发生时 ， 电路能处于稳定的停振保护状态 ， 不像电阻启动电路 ， 会再现“打嗝”式间歇振荡现象 。工作电流检测从电阻R2上取得 ， 当故障状态引起工作过流异常增大时 ， U1的6脚输出PWM脉冲占空比减小 ， N1自供电绕组的感应电路也随之降低 ， 当U1的7脚供电电压低于10V时 ， 电路停振 ， 负载电压为0 ， 这是过流(过载或短路)引发U1内部欠电压保护电路动作导致的输出中止;工作电流异常增大时 ， R2上的电压降大于1V时 ， 内部锁存器动作 ， 电路停振 ， 这是由过流引发U1内部过流保护动作导致输出中止 。
2、稳压回路：开关变压器的N3绕组、D6、C13、C14等元件组成的24V电源 ， 基准电压源TL1、光耦合器U2等元件构成了稳压控制回路 。U1芯片和1、2脚外围元件R7、C12 ， 也是稳压回路的一部分 。实际上 ， TL1、U1组成了(相对于U1内部电压误差放大器)外部误差放大器 ， 将输出24V的电压变化反馈回U1的反馈电压信号输入端 。当24V输出电压上升时 ， U1的2脚电压上升 ， 1脚电压下降 ， 输出PWM脉冲占空比下降 ， 输出电路回落 。当输出电压异常上升时 ， U1的1脚下降为1V时 ， 内部保护电路动作 ， 电路停振 。
3、保护回路：U1芯片本身和3脚外围电路构成过流保护回路;N1绕组上并联的D1、R1、C9元件构成了开关管的反向电压吸收保护电路 ， 以提供Q1截止时的反向电流通路 ， 保障Q1的工作安全;实质上稳压回路的电压反馈信号 ， 也可看作是一路电压保护信号——当反馈电压幅度达一定值时 ， 电路实施停振保护动作;24V的输出端并联有由R18、ZD2、单向晶闸管SCR组成的过压保护电路 ， 当稳压电路失常 ， 引起输出电压异常上升时 ， 稳压二极管ZD2的击穿为SCR提供触发电流 ， SCR的导通形成一个“短路电流”信号 ， 强制U1内部保护电路产生过流保护动作 ， 电路处于停振状态 。
4、负载回路：N3次级绕组及后续整流滤波电路 ， 即是电源输出电路 ， 也可视为负载回路 ， 如D6或C13、C14任一元件击穿或漏电故障发生 ， 即形成同负载电路过载、短路一样的结果 ， 引发电路处于停振状态 。负载回路的异常 ， 会牵涉到保护回路和稳压回路 ， 使两个回路做出相应的保护和调整动作 。但保护电路的内容并不仅是局限于保护电路本身 ， 保护电路的起控往往是由于负载电路的异常所引起 。
振荡芯片本身参与和构成了前三个回路 ， 芯片损坏 ， 三个回路都会一齐罢工 。对三个或四个回路的检修 ， 是在芯片本身正常的前提下进行的 。另外 ， 要像下象棋一样 ， 用全局观念和系统思路来进行故障判断 ， 透过现象看本质 。如停振故障 ， 也许并非由振荡回路元件损坏所引起 ， 有可能是稳压回路故障或负载回路异常 ， 导致了芯片内部保护电路起控 ， 而停止了PWM脉冲的输出 。并不能将各个回路完全孤立起来进行检修 ， 某一故障元件的出现很可能表现出“牵一发而全身动”的效果 。

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