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1、会计学1桥式开关电源的实际桥式开关电源的实际(shj)电路电路第一页，共45页。桥式开关桥式开关(kigun)稳压电源概述稳压电源概述半桥式半桥式图图4-1半桥式开关稳压电源的基本电路半桥式开关稳压电源的基本电路(dinl)结构结构(P.223)第1页/共45页第二页，共45页。全桥式全桥式桥式开关桥式开关(kigun)稳压电源概述稳压电源概述(P.222)图图4-2全桥式开关稳压电源的基本电路全桥式开关稳压电源的基本电路(dinl)结构结构(P.223)第2页/共45页第三页，共45页。桥式开关桥式开关(kigun)稳压电源概述稳压电源概述1.桥式开关稳压电源电路桥式开关稳压电源电路(din
2、l)的特点的特点(P.222).输出功率大输出功率大.变压器利用率高变压器利用率高.变压器初级变压器初级(chj)无抽头无抽头.功率开关管承受的电压高功率开关管承受的电压高.采用降压扩流输出功率采用降压扩流输出功率.串联电容串联电容C3避免开关变压器磁饱和避免开关变压器磁饱和第3页/共45页第四页，共45页。桥式开关桥式开关(kigun)稳压电源概述稳压电源概述2.桥式开关稳压电源电路桥式开关稳压电源电路(dinl)的串联耦合电容的串联耦合电容(1).串联耦合电容的选择串联耦合电容的选择(xunz)原原则则(2).串联耦合电容容量的计算方法串联耦合电容容量的计算方法串联电阻值小，耐压值高串联电
3、阻值小，耐压值高(通常采用通常采用CBB电容电容)第4页/共45页第五页，共45页。桥式开关桥式开关(kigun)稳压电源概稳压电源概述述2.桥式开关桥式开关(kigun)稳压电源电路的串联耦合电容稳压电源电路的串联耦合电容(3).串联耦合电容的充电串联耦合电容的充电(chng din)电压的计电压的计算方法算方法(4).阻尼二极管阻尼二极管功率开关管为功率开关管为MOSFET时不考虑阻尼二极管时不考虑阻尼二极管功率开关管为功率开关管为GTR时必须考虑阻尼二极管时必须考虑阻尼二极管(快恢复开关二极管快恢复开关二极管)第5页/共45页第六页，共45页。4.1自激型半桥式开关自激型半桥式开关(ki
4、gun)稳压电源稳压电源实际电路实际电路图图4-3电流控制电流控制(kngzh)型磁放大器半桥式三输出开关稳压电源电路型磁放大器半桥式三输出开关稳压电源电路(P.226)1.电流控制型磁放大器半桥式三输出电流控制型磁放大器半桥式三输出(shch)开关稳压电源开关稳压电源电路电路+5VNSNaNa2KNc第6页/共45页第七页，共45页。4.1自激型半桥式开关自激型半桥式开关(kigun)稳压电源实稳压电源实际电路际电路图图4-7 300W、12/24/36V幻幻 灯机和投影仪开关灯机和投影仪开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路(P.229)2.300W、12/24/36V幻幻 灯机和投影
5、仪开关灯机和投影仪开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路第7页/共45页第八页，共45页。4.1自激型半桥式开关稳压电源实际自激型半桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路3.PS60-2(60W)射灯开关射灯开关(kigun)稳压电源应稳压电源应用电路用电路第8页/共45页第九页，共45页。4.1自激型半桥式开关自激型半桥式开关(kigun)稳压电源实稳压电源实际电路际电路图图4-9 400W、36V 幻灯机和投影仪开关幻灯机和投影仪开关(kigun)稳压电源应用电路稳压电源应用电路(P.231)4.400W、36V 幻灯机和投影仪开关幻灯机和投影仪开关(kigun)稳压电源应用电路稳压电
6、源应用电路第9页/共45页第十页，共45页。5.半桥式智能型电动车充电器山东半桥式智能型电动车充电器山东(shn dn)GD36附图附图(f t)17 半桥式智能型电动车充电器半桥式智能型电动车充电器第10页/共45页第十一页，共45页。5.半桥式智能型电动车充电器半桥式智能型电动车充电器性能指标性能指标 输入电压输入电压(diny)：170260V；输出电压；输出电压(diny)：44V(可调可调)最大充电电流：最大充电电流：18A；浮充电电流：；浮充电电流：200100mA电路组成电路组成 充电器电路主要由市电整流滤波、自激加他激半桥转换、充电器电路主要由市电整流滤波、自激加他激半桥转换、
7、PWM控制控制(kngzh)、电压控制、电压控制(kngzh)、电流控制、电流控制(kngzh)、输出整流滤波六部分组成。、输出整流滤波六部分组成。第11页/共45页第十二页，共45页。5.半桥式智能型电动车充电器半桥式智能型电动车充电器(1).市电整流市电整流(zhngli)滤波滤波(2).自激加他激半桥输出自激加他激半桥输出(shch)电路电路 主要主要(zhyo)由由Ql、Q2、B2、B3等元件组成。等元件组成。接通电源，接通电源，C5、C6上的上的150V 电压经电压经R5、R7、R9、R10给开关管给开关管Q1、Q2提供基极偏提供基极偏压。设压。设Q1由于由于R5偏压而微导通，则推动
8、变压器偏压而微导通，则推动变压器B2的的一一绕组感应出极性是绕组感应出极性是脚正、脚正、脚负的电压，于是脚负的电压，于是一一绕组感应出绕组感应出脚正、脚正、脚负电压加到脚负电压加到Ql的发射结，加速的发射结，加速Q1的导通。这是一个十分强烈的正反馈过程，的导通。这是一个十分强烈的正反馈过程，Ql迅速饱和导通。与此同时，迅速饱和导通。与此同时，一一绕组感应出绕组感应出脚正、脚正、脚负的电压，使脚负的电压，使Q2截止。截止。第12页/共45页第十三页，共45页。5.半桥式智能型电动车充电器半桥式智能型电动车充电器 Q1饱和导通后，饱和导通后，150V 电压电压(diny)给给一一主绕组充电储能，线
9、圈中的电流和由它产生的磁感应强度随时间线性增加。但当磁感应强度增大到饱和点主绕组充电储能，线圈中的电流和由它产生的磁感应强度随时间线性增加。但当磁感应强度增大到饱和点Bm时，电感量迅速减小，时，电感量迅速减小，Q1的集电极电流急剧增加，增加的速率远大于其基极电流的增加，的集电极电流急剧增加，增加的速率远大于其基极电流的增加，VCE升高，于是升高，于是Q1退出饱和进入放大区，推动变压器退出饱和进入放大区，推动变压器B2的的一一、一一、一一绕组感应电压绕组感应电压(diny)将反向。这又是一个强烈的正反馈过程，结果是将反向。这又是一个强烈的正反馈过程，结果是Q1截止、截止、Q2饱和导通。此后，这种
10、过程重复进行而形成振荡。饱和导通。此后，这种过程重复进行而形成振荡。第13页/共45页第十四页，共45页。5.半桥式智能型电动车充电器半桥式智能型电动车充电器 自激振荡过程中，自激振荡过程中，B3的次级输出电压经的次级输出电压经D9、D10全波整流、全波整流、C19滤波，建立起滤波，建立起PWM控制电路芯片控制电路芯片TL494所需的工作电源。所需的工作电源。TL494开始工作，于是开始工作，于是Ql、Q2便由自激转为他激，便由自激转为他激，在相位差为在相位差为180的的PWM脉冲脉冲(michng)驱动下轮流导驱动下轮流导通。通。B3的次级的次级一一、一一绕组输出绕组输出(shch)电压电压
11、经经D15全波整流、全波整流、C21滤波得到滤波得到+44V电压给蓄电池充电。电压给蓄电池充电。D6、D7是两只钳位二极管，保护开关管是两只钳位二极管，保护开关管Q1、Q2。保护机理是泄放。保护机理是泄放B3初级的反激能初级的反激能量和漏感储能，消除反峰电压。当量和漏感储能，消除反峰电压。当Q1由导通由导通变为截止而变为截止而Q2又尚未导通时，又尚未导通时，D7导通，把导通，把反激能量再生反激能量再生(zishng)给给C6充电；当充电；当Q2由导通变为由导通变为截止而截止而Q1又尚未导通时，又尚未导通时，D6导通，把反激导通，把反激能量再生能量再生(zishng)给给C5充电。这样，一方面消
12、除了反充电。这样，一方面消除了反峰电压，另一方面因反激能量回送电源而极峰电压，另一方面因反激能量回送电源而极大地提高了电源的效率。大地提高了电源的效率。第14页/共45页第十五页，共45页。5.半桥式智能型电动车充电器半桥式智能型电动车充电器(3).PWM控制控制(kngzh)12 以脉宽调制器以脉宽调制器TL494为核心组成。为核心组成。C12、R19与内部电路形成振荡，当这两只阻与内部电路形成振荡，当这两只阻容元件参数为图标数值时，振荡频率约为容元件参数为图标数值时，振荡频率约为50kHz。脚接脚接+5V，脉冲输出方式被设置，脉冲输出方式被设置为推挽输出，为推挽输出，、脚输出的推挽调宽脉冲
13、，经驱动电路放大后送半桥输出级，控脚输出的推挽调宽脉冲，经驱动电路放大后送半桥输出级，控制制Q1、Q2轮流导通。轮流导通。第15页/共45页第十六页，共45页。5.半桥式智能型电动车充电器半桥式智能型电动车充电器(3).PWM控制控制(kngzh)R20、R24分压值设定死区控制端分压值设定死区控制端脚的电位，限定最大导通占空比小于脚的电位，限定最大导通占空比小于O45。C18是缓启动电容，接通电源是缓启动电容，接通电源(dinyun)后，后，C18两端电压为零，两端电压为零，脚的电位近似为脚的电位近似为+5V，输出脉冲占空，输出脉冲占空比为零。随着比为零。随着C18的充电，的充电，脚电压逐渐
14、降低，导通占空比逐渐增大，输出电压逐渐受控。脚电压逐渐降低，导通占空比逐渐增大，输出电压逐渐受控。第16页/共45页第十七页，共45页。5.半桥式智能型电动车充电器半桥式智能型电动车充电器(4).电压控制电压控制(kngzh)、电流控制、电流控制(kngzh)R26和和R27是电压负反馈取样电阻，是电压负反馈取样电阻，R26与与R27分压，对输出电压进行取样，加到分压，对输出电压进行取样，加到TL494的的脚进行电压控制。脚进行电压控制。R3是电流是电流(dinli)取样电阻，取样电压经取样电阻，取样电压经R13加到加到TL494的的脚脚进行电流进行电流(dinli)控制。电流控制。电流(di
15、nli)控制的实质也是控制输出电压。控制的实质也是控制输出电压。第17页/共45页第十八页，共45页。5.半桥式智能型电动车充电器半桥式智能型电动车充电器(5).推挽推挽(tu wn)驱动驱动 由由Q3、Q4、B2等元件等元件(yunjin)组成。这是一种典型的变压器推挽式功率放大电路。组成。这是一种典型的变压器推挽式功率放大电路。D11、D14的作用与的作用与D5、D7相似，保护相似，保护Q3、Q4，把，把B2初级的反激能量回送电源。初级的反激能量回送电源。第18页/共45页第十九页，共45页。5.半桥式智能型电动车充电器半桥式智能型电动车充电器(6).充电充电(chng din)状态指示状
16、态指示 主要由运放主要由运放LM358、LEDl、LED2等元件组成。当充电电流较大时，电流取样电阻等元件组成。当充电电流较大时，电流取样电阻R3上端电压大大上端电压大大(d d)低于地电位，低于地电位，LM358的的V2V3，脚输出低电平，电池充电指示灯脚输出低电平，电池充电指示灯LEDl熄灭，熄灭，脚输出高电平，脚输出高电平，充满指示灯充满指示灯LED2点亮。充电过程中的某一期间存在点亮。充电过程中的某一期间存在LEDl、LED2同时点亮的过渡状态。同时点亮的过渡状态。第19页/共45页第二十页，共45页。4.2他激型半桥式开关稳压电源实际他激型半桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路图图
17、4-10他激型半桥式开关稳压电源的电路他激型半桥式开关稳压电源的电路(dinl)结构结构(P.232)他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源的工作原理稳压电源的工作原理1.他激型半桥式开关稳压电源的电路结构他激型半桥式开关稳压电源的电路结构第20页/共45页第二十一页，共45页。4.2他激型半桥式开关稳压电源实际他激型半桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路图图4-11他激型半桥式开关稳压电源应用他激型半桥式开关稳压电源应用(yngyng)电路电路(P.233)他激型半桥式开关稳压电源的工作他激型半桥式开关稳压电源的工作(gngzu)原理原理2.他激型半桥式开关稳压电源的原理他
18、激型半桥式开关稳压电源的原理NfNf第21页/共45页第二十二页，共45页。4.2他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路他激型半桥式开关稳压电源的工作他激型半桥式开关稳压电源的工作(gngzu)原理原理.电源电路电源电路(dinl)的启动的启动(P.232).稳压调节过程稳压调节过程.过流保护过流保护.输出滤波输出滤波2.他激型半桥式开关稳压电源的原理他激型半桥式开关稳压电源的原理第22页/共45页第二十三页，共45页。4.2他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路他激型半桥式开关稳压电源的工作他激型半桥式开关稳压电
19、源的工作(gngzu)原理原理2.他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源的原理稳压电源的原理几个要讨论的问题几个要讨论的问题(P.235).增加输出功率增加输出功率 (倍压整流倍压整流)第23页/共45页第二十四页，共45页。4.2他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源的工作原理稳压电源的工作原理2.他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源的原理稳压电源的原理几个要讨论的问题几个要讨论的问题(P.235).高频功率电容的选择高频功率电容的选择第24页/共45页第二十五页，
20、共45页。4.2他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源的工作原理稳压电源的工作原理2.他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源的原理稳压电源的原理几个要讨论的问题几个要讨论的问题(P.235).防止启动时出现尖峰电压防止启动时出现尖峰电压第25页/共45页第二十六页，共45页。4.2他激型半桥式开关稳压电源实际他激型半桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源的工作原理稳压电源的工作原理2.他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳
21、压电源的原理稳压电源的原理几个要讨论的问题几个要讨论的问题(P.235).减小驱动功率减小驱动功率Nf第26页/共45页第二十七页，共45页。几个几个(j)要讨论的问题要讨论的问题(P.235).减小驱动减小驱动(q dn)功率功率Nf第27页/共45页第二十八页，共45页。4.2他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路他激型半桥式开关稳压电源电路他激型半桥式开关稳压电源电路(dinl)的设计的设计1.一次整流一次整流(zhngli)与滤波电路的设计与滤波电路的设计(P.238)2.开关稳压电源的设计开关稳压电源的设计(P.239)3功率开关变压器的设计功
22、率开关变压器的设计(P.243)第28页/共45页第二十九页，共45页。4.2他激型半桥式开关稳压电源实际他激型半桥式开关稳压电源实际(shj)电电路路多路他激型半桥式开关多路他激型半桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路(P.248)1.一个一个(y)主变换器得到多路输主变换器得到多路输出出(1).电流和电压都较为对称的正、负两路输出电源电流和电压都较为对称的正、负两路输出电源第29页/共45页第三十页，共45页。4.2他激型半桥式开关稳压电源实际他激型半桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路多路他激型半桥式开关多路他激型半桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路1.一个一个(
23、y)主变换器得到多路输出主变换器得到多路输出(2).电流和电压不对称的正、负两路输出电源电流和电压不对称的正、负两路输出电源(P.249)第30页/共45页第三十一页，共45页。4.2他激型半桥式开关稳压电源实际他激型半桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路多路他激型半桥式开关多路他激型半桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路1.一个一个(y)主变换器得到多路输出主变换器得到多路输出(3).接入斩波器的多路输出电源接入斩波器的多路输出电源(P.250)第31页/共45页第三十二页，共45页。4.2他激型半桥式开关他激型半桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路多路他激型半
24、桥式开关多路他激型半桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路1.一个主变换器得到一个主变换器得到(d do)多路输出多路输出(4).使用磁放大器的多路输出电源使用磁放大器的多路输出电源(P.250)第32页/共45页第三十三页，共45页。4.2他激型半桥式开关稳压电源实际他激型半桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路多路他激型半桥式开关多路他激型半桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路图图4-26由几个独立由几个独立(dl)的变换器组成的多路输出的变换器组成的多路输出(P.252)2.由几个独立的变换器组成的多路输出电源由几个独立的变换器组成的多路输出电源(P.252)第33页/
25、共45页第三十四页，共45页。4.2他激型半桥式开关稳压电源实际他激型半桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路多路他激型半桥式开关多路他激型半桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路图图4-27具有同步功能具有同步功能(gngnng)的多路输出的多路输出(P.252)3.具有同步功能具有同步功能 的多路输出电源的多路输出电源(P.252)第34页/共45页第三十五页，共45页。4.3全桥式开关稳压电源实际全桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路图图4-28全桥式开关稳压电源的基本电路全桥式开关稳压电源的基本电路(dinl)结构结构(P.254)全桥式开关稳压电源的工作全桥式开关稳压电源的
26、工作(gngzu)原理原理第35页/共45页第三十六页，共45页。4.3全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源电路设计稳压电源电路设计(P.255)(1).PCB布线布线(b xin)(2).MOSFET驱动电路驱动电路(P.256)第36页/共45页第三十七页，共45页。4.3全桥式开关稳压电源实际全桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源电路设计稳压电源电路设计(P.256)(3).输出整流输出整流(zhngli)与滤波电路与滤波电路(4).散热设计散热设计(5).双管共态导通现象
27、的消除双管共态导通现象的消除(6).调试中应注意的问题调试中应注意的问题第37页/共45页第三十八页，共45页。4.3全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源电路中的稳压电源电路中的PWM电路电路(P.257)1.UC3875/6/7/8四端式PWM控制与驱动(q dn)电路(1).主要性能主要性能(P.257)(2).技术参数技术参数(P.258)(3).引脚引线与外形封装引脚引线与外形封装(P.258)(4).内部原理方框图内部原理方框图(P.260)(5).应注意的几个问题应注意的几个问题(P.261)第38页/共45页
28、第三十九页，共45页。4.3全桥式开关稳压电源实际全桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路 中的中的PWM电路电路(P.265)(6).UC3875/6/7/8应用应用(yngyng)电路：典型控制电路电路：典型控制电路1.UC3875/6/7/8四端式四端式PWM控制与驱动电路控制与驱动电路第39页/共45页第四十页，共45页。4.3全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路 中的中的PWM电路电路(P.265)(6).UC3875/6/7/8应用应用(
29、yngyng)电路：具有电路：具有ZVS性能的全桥式性能的全桥式DC/DC变换器电路变换器电路1.UC3875/6/7/8四端式四端式PWM控制与驱动电路控制与驱动电路第40页/共45页第四十一页，共45页。4.3全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源稳压电源电路电路 中的中的PWM电路电路(P.266)(6).UC3875/6/7/8应用电路应用电路(dinl)：全桥式开关稳压电源电路全桥式开关稳压电源电路(dinl)1.UC3875/6/7/8四端式四端式 PWM控制与驱动电路控制与驱动电路第41页/共45页第四十二页，
30、共45页。4.3全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路 中的中的PWM电路电路2.HIP4061A全桥式全桥式MOSFET驱动驱动(q dn)集成电路集成电路(P.265)(1).主要性能主要性能(P.268)(2).技术参数技术参数(P.268)(3).引脚引线与外形封装引脚引线与外形封装(P.271)(4).内部原理方框图内部原理方框图(P.273)第42页/共45页第四十三页，共45页。4.3全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源实际电路稳压电源实际电路全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路 中的中的PWM电路电路2.HIP4061A全桥式全桥式MOSFET驱动驱动(q dn)集成电路集成电路(5).典型应用电路典型应用电路(P.273)第43页/共45页第四十四页，共45页。4.3全桥式开关稳压电源实际全桥式开关稳压电源实际(shj)电路电路全桥式开关全桥式开关(kigun)稳压电源电路稳压电源电路 中的中的PWM电路电路2.HIP4061A全桥式全桥式MOSFET驱动集成电路驱动集成电路(jchng-dinl)：驱动：驱动4个个IGBT的电的电路路(P.274)第44页/共45页第四十五页，共45页。