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电梯人应该知道的开关电源电路框架

只要是有板子的地方都离不开开关电源,所以我们整理了一部分开关电源的资料,供大家参考和交流,这里主要是让大家先理清几个大的电路走向,主要是掌握大方向就行,后面的细枝末节有兴趣的可以自己去领悟,个人建议先不要过于深究为好,能判断一些简单的故障就能让老板对你刮目相看了。这里以UC3844芯片设计的电路来讲解,其实最经典和用的最多的还是UC3842芯片。



几大回路:启动回路、芯片辅助供电回路(或者是叫持续供电回路)、高频变压器启动回路、保护回路、尖峰吸收回路

启动回路:上电瞬间,电流先流过R1电阻给C1电容充电,这个电流是很小的,然后等电容的电压达到一定数值(有人说是11V,这里我们不是专业的,也不好说是多少,只能用一定数值来代替了),然后就会给UC3844的7脚VCC供电,芯片开始工作了。

开关管Q1导通:当芯片开始工作之后UC3844的的8脚就会有5V电压输出,8脚的5V电压然后通过电阻R2、电容C2到地形成一个回路,给电容C2充电到一定数值之后就会通过UC3844芯片放电,在4脚上形成锯齿波,然后6脚就输出一个脉冲驱动信号来驱动开关管Q1了,这时候开关管就开始工作了,然后N1线圈就形成了回路了,如图



绿线部分就算是主回路了,其实就是变压器的初级线圈开始正常工作了

芯片辅助供电回路:主回路开始正常工作之后,N2也就开始正常工作了(这里权威资料讲的很专业,我也讲不出来,好像是什么感应电什么的,其实就是初级线圈和次级线圈的关系,说的再通俗一点就是变压器,这里我们就直接说它正常工作来代替了),然后通过整流二极管D1半波整流之后经过电容C1充电,这个充电电压一般是16V,然后给UC3844的7脚VCC供电,辅助回路开始供电之后,启动回路供电的那点电流可以忽略不计了,因为那个启动回路的供电电流小的可怜,不足以维持芯片正常工作时需要的电流。如果7脚的电压过低的话这个UC3844是没法正常工作的,最直观的表现就是8脚没有DC5V输出,当然开关电源也就没有电源输出了,这里需要考虑的就是这个电容C1和二极管D1,N2线圈、N1线圈



电流反馈:这个电流反馈的电流是3脚从R4电阻取样的,如果这个电压达到了1V之后芯片内部就开始过电流保护了。

电压反馈:2脚的电压反馈是R5和R6电阻分压采样得到的。当输出电压超过5V时,经过R9和R10分压,TL431的R极电压升高,由于TL431的稳压特点这样就会导致K极电压下降,然后流过光耦PC817发光二极管的电流就会增加,二极管的发光亮度就会增加,使光耦内部的光敏三极管的导通深度就会增加,等效电阻就会变小,然后就会使UC3844的2脚电压下降,于是6脚输出的脉冲占空比就会变小,输出电压下降,当输出电压低于12V时,控制过程恰巧相反。

尖峰吸收回路:D2/R6/C4组成了尖峰吸收回路,主要是保护开关管Q1的



上图的这个尖峰吸收回路是最常见的,也是效果比较好的,除此之外还有下面这两种尖峰吸收回路



8脚是芯片的5V基准电压输出。如果7脚电压正常,但是这个8脚没有5V输出的话,这个一般就是芯片坏了,如果7脚电压不正常的话,8脚是不会有5V输出的

5脚是芯片的负极

4脚是RT/CT,C2是振荡电容

1脚是补偿

开关电源的初级主体框架是就是这样,主要是芯片启动供电回路、芯片辅助供电回路、初级线圈回路(好像专业一点的叫法是高频变压器)、开关管尖峰吸收回路,芯片控制保护回路,其他的一些细枝末节都是在这个的基础上来进行设计的,例如有的开关电源可能没有这个UC3844或者是UC3842芯片,而是用一些电子元器件来组合实现这个芯片的功能,这个看起来更加的眼花缭乱了,这些就需要更专业的知识了。这里我讲的好像是很轻松,其实里面暗含了很多电子常识,比如电容的充放电特性、滤波作用(通交流隔直流),电阻的限流、分压,二极管的单向导通性,整流二极管的的半波整流单元,滤波单元,感应元器件的尖峰吸收保护回路,三极管的导通和截止、放大特性、光耦的光电转换、电感的特性等,这些都是我们需要日常积累的东西,同时我们也可以反过来先看原理图,看不懂的地方再查资料,这样目的性更强,可能比单纯的去看基础知识效果要好些。

实际开关电源没有想象中的那么简单,但是作为电梯人可以了解一下工作的原理,能处理一般的故障就行,也可以以此为契机和突破口来加深了解电子知识。

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