12V開(kāi)關(guān)電源電路圖及原理分析講解-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2021-10-28
12v開(kāi)關(guān)電源其實(shí)是能夠有效地維持輸出電壓穩定的一種電源。
那么如果開(kāi)關(guān)電源的電壓不穩定將會(huì )影響到設備的正常運行，我們要怎么把電壓調到適合的位置，12v開(kāi)關(guān)電源怎么調電壓，我們可以先看下12v開(kāi)關(guān)電源電路圖講解，這樣就會(huì )明白12v開(kāi)關(guān)電源怎么調電壓，一起學(xué)習吧！
鑒于如此大功率的輸出，高頻逆變部分采用以IGBT為功率開(kāi)關(guān)器件的全橋拓撲結構，整個(gè)主電路如圖1所示，包括：工頻三相交流電輸入、二極管整流橋、EMI濾波器、濾波電感電容、高頻全橋逆變器、高頻變壓器、輸出整流環(huán)節、輸出LC濾波器等
。
隔直電容Cb是用來(lái)平衡變壓器伏秒值，防止偏磁的。考慮到效率的問(wèn)題，諧振電感LS只利用了變壓器本身的漏感。因為如果該電感太大，將會(huì )導致過(guò)高的關(guān)斷電壓尖峰，這對開(kāi)關(guān)管極為不利，同時(shí)也會(huì )增大關(guān)斷損耗。
另一方面，還會(huì )造成嚴重的占空比丟失，引起開(kāi)關(guān)器件的電流峰值增高，使得系統的性能降低。
由于在本電源中使用的開(kāi)關(guān)元件的過(guò)載承受能力有限，必須對輸出電流進(jìn)行限制，因此，控制電路采用電壓電流雙環(huán)結構(內環(huán)為電流環(huán)，外環(huán)為電壓環(huán))，調節器均為PID。
圖8為控制電路的原理框圖。加入電流內環(huán)后，不僅可以對輸出電流加以限制，并且可以提高輸出的動(dòng)態(tài)響應，有利于減小輸出電壓的紋波。
在實(shí)際的控制電路中采用了穩壓、穩流自動(dòng)轉換方式。圖9為穩壓穩流自動(dòng)轉換電路。
開(kāi)關(guān)電源原理是：穩流工作時(shí)，電壓環(huán)飽和，電壓環(huán)輸出大于電流給定，從而電壓環(huán)不起作用，只有電流環(huán)工作；
在穩壓工作時(shí)，電壓環(huán)退飽和，電流給定大于電壓環(huán)的輸出，電流給定運算放大器飽和，電流給定不起作用，電壓環(huán)及電流環(huán)同時(shí)工作，此時(shí)的控制器為雙環(huán)結構。
這種控制方式使得輸出電壓、輸出電流均限制在給定范圍內，具體的工作方式由給定電壓、給定電流及負載三者決定。
由于本電源的容量為60kW，為了提高效率、減小體積、提高可靠性，因此，采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。
高頻全橋逆變器的控制方式為移相FB-ZVS控制方式它利用變壓器的漏感及管子的寄生電容諧振來(lái)實(shí)現ZVS。
控制芯片采用Unitrode公司生產(chǎn)的UC3875N。通過(guò)移相控制，超前橋臂在全負載范圍內實(shí)現了零電壓軟開(kāi)關(guān)，滯后橋臂在75%以上的負載范圍內實(shí)現了零電壓軟開(kāi)關(guān)。
圖2為滯后橋臂IGBT的驅動(dòng)電壓和集射極電壓波形，可以看出實(shí)現了零電壓開(kāi)通。
1、市電經(jīng)D1整流及C1濾波后得到約300V的直流電壓加在變壓器的①腳(L1的上端)，同時(shí)此電壓經(jīng)R1給V1加上偏置后后使其微微導通，有電流流過(guò)L1，同時(shí)反饋線(xiàn)圈L2的上端(變壓器的③腳)形成正電壓，
此電壓經(jīng)C4、R3反饋給V1，使其更導通，乃至飽和，最后隨反饋電流的減小，V1迅速退出飽和并截止，如此循環(huán)形成振蕩，在次級線(xiàn)圈L3上感應出所需的輸出電壓。
2、L2是反饋線(xiàn)圈，同時(shí)也與D4、D3、C3一起組成穩壓電路。
當線(xiàn)圈L3經(jīng)D6整流后在C5上的電壓升高后，同時(shí)也表現為L(cháng)2經(jīng)D4整流后在C3負極上的電壓更低，當低至約為穩壓管D3(9V)的穩壓值時(shí)D3導通，使V1有基極短路到地，關(guān)斷V1，最終使輸出電壓降低。
3、電路中R4、D5、V2組成過(guò)流保護電路。當某些原因引起V1的工作電流大太時(shí)，R4上產(chǎn)生的電壓互感器經(jīng)D5加至V2基極，V2導通，V1基極電壓下降，使V1電流減小。
D3的穩壓值理論為9V+0.5~0.7V，在實(shí)際應用時(shí)，若要改變輸出電壓，只要更換不同穩壓值的D3即可，穩壓值越小，輸出電壓越低，反之則越高。
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