第77课 脉冲变压器隔离

第77课 脉冲变压器隔离
2018年02月17日 17:13 爱你雅课

脉冲变压器隔离

1.输入回路市电经保险丝输出两路:一路经消磁线圈;另一路经由C1、C2、C3、C4组成的低通滤波器,抑制电网来的高频干扰,并同时对开关电源本身产生的高频杂波也可进行吸收。C1、L1、C2、C3、C4组成抗干抗电路,通过RT2热敏电阻、D1、C6、C7组成的桥式整流、滤波电路,供给后面电路约320 V电压(+E)。

2.自激变换器图中三极管Q3、变压器T2的Np绕组和Nb绕组,Rl、R2、R9、ClO和变压器T1的l~4绕组组成一个自激式变换器电路。整流、滤波后的直流电压+E分两路:

一路加到Np绕组的3端;另一路经过Rl、R2、R12和T1的1~4绕组给Q3提供基极电流,使Q3开始导通。

这样Q3的集电极电流IC经Np绕组,产生感应电压Vp(上正下负),经T2耦合,Nb绕组出现感应电压Vb(上负下正)。Vb经C9、R12、T1的1~4绕组进一步给Q3提供基极电流工b,使Ic进一步增加,Np绕组感应电压Vp更大,这样形成了正反馈,使Q3迅速进入饱和状态,Np绕组中Ic近似线性增长。同时,Vb经C9、R12、T1的l~4绕组、Q3发射结,给C9充电。随着充电的进行,Ib逐渐减小,当Ib=β Icm(B是Q3的电流放大倍数,Icm是Q3的饱和电流)时,Q3进入放大状态。Ib的减小引起Ic减小,Ic的减小使Nb绕组电压反极性,Q3的b、e极形成反压,Q3迅速截止。Q3截止后,+E经R1、R2给C9反向充电,使C9上的负偏压逐渐减小,对C9反充电到一定时候,Q3又进入放大状态。因此,完成一个周期的振荡。下周期的开始又是由R1、R2、R12、T1的1~4绕组提供基极电流,Q3由截止进入导通状态,Nb绕组感应的电压Vb再次使Q3基极电流进一步增大,Q3饱和导通。这样周而复始地维持振荡状态。

自激变换电路的振荡,使得整流、滤波后的直流电压变成一定周期的矩形脉冲,经脉冲变压器,再经次级高频整流、滤波,得到所需的各种直流电压。变压器T2工作在反激励情况下,Q3导通时,能量全部储存在T2的初级绕组中,当Q3由导通转为截止时初级绕组上的电压反极性,次级各绕组上的电压也反极性,使所有次级的整流二极管处于正向导通状态,初级绕组的能量经次级绕组和整流管向负载泄放,得到各输出端所需电压。它的优点是:由于Q3与整流交替导通,电网干扰不能直接耦合到输出端,具有一定抗干扰能力。缺点是:反激励电压较高。为了使Q3反压降低,由D2、C8、R3组成反压限位电路,使Q3反压保持在输入电压大小(峰值不计)。

3.稳压原理前面讲了振荡变换的实现,但它不具备稳压的功能。下面分析稳压电路。

稳压电路中,由R14~R18、TL-43l、Q4、Tl的初级5~6绕组和次级2~3绕组组成采样放大电路,通过放大并控制Q3基极电流来达到稳压目的。电路工作过程如F。

当负载变化或电网电压的变化引起输出电压变化时,113 V经采样电路R14~R1 7加到TL-431的控制端,使TL-431输出端C端的电压发生变化。加到Q4的基极,Q4的集电极输出一脉冲。另外,A点电压的变化经R24、R25加到Q4的基极,也使Q4输出一脉冲。这个脉冲经T1的5~6绕组耦合到次级2~3绕组。T1的2~3绕组感应电压经R7到达Q2的基极,使Q2的导通状态发生变化。由于Q2接在Q3基极,从而改变Q3的基极输入电流,使Q3的导通时间发生变化。这样在周期不变时,Q3的导通时间变化就会引起输出电压的变化,从而达到稳压的目的。例如:当输出电压升高时,经采样电路TL-431输出,使Q4基极电压升高,使Tl绕组5端电位变高,经Tl耦合使次级绕组2端电位变高,这样Q2导通,Q3提前截止,Q3的占空比减小,Np绕组储能减小,输出电压降低,达到稳压的目的。

4.保护电路为了防止负载短路造成电源本身损坏,‘或电源故障造成输出电压过高而烧毁负载,此电路设计了过压、过流保护。

(1)Q1的限流保护图中R9为限流取样电阻。由于某种原因Q3的发射极脉冲电流大于规定值时,R9上的压降升高,经T1的3~2绕组和R7使Q2进一步导通,使Q3的基极电流短路,Q3提前截止,这样发射极平均电流减小,从而达到限制Q3发射极电流的目的,实现了过流保护。

(2)输出端的过流保护输出端都采用了集成稳压块,它本身已具备了各种保护功能,故没有另设保护电路。

(3)输出端过压保护图中P3、P4输出端电压要求+75 V和+113 V,它们直接影响显像管的中压和高压。当75 V电压升高时,113 V电压也同时升高,使D12、D13电流增加,从而触发可控硅8648导通,使+75 V电压短路,起到过压保护作用。

(4)削尖峰电路它由C11、R5、R3、D2、D4、R10三个回路和D5、D6、R11组成。

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