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5V電源輸出控制電路

上篇的電路有留言問(wèn)D6、ZD1和C4在線路中的作用是什么,我簡(jiǎn)單的私信回了一下,為了更好的理解,現(xiàn)在把具體的輸出控制線路進(jìn)行分析:

輸出電壓控制電路由C4D6ZD1組成;前文已經(jīng)提到當(dāng)Q1截止時(shí),反饋繞組NF上感應(yīng)出上“-”下“+”的電壓,該電壓也使D6導(dǎo)通,并給C4充電。當(dāng)C4的電壓達(dá)到ZD1的穩(wěn)壓值時(shí),ZD1反向擊穿導(dǎo)通。當(dāng)C4的電壓比ZD1的穩(wěn)壓值高0.6V時(shí),Q2導(dǎo)通,對(duì)Q1基極電流進(jìn)行分流,使Q1提前進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。C4的電壓越高,Q2集電極電流就越大,對(duì)Q1基極電流的分流作用就越強(qiáng),Q1的導(dǎo)通時(shí)間就越短。這樣就可以減小PWM控制電路的占空比,當(dāng)電路達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),C4的電壓就穩(wěn)定不變了。

我們前面講過(guò),在自激振蕩型PWM控制電路中,電路的穩(wěn)壓控制主要是通過(guò)改變導(dǎo)通時(shí)間ton來(lái)調(diào)節(jié)占空比D的,對(duì)關(guān)斷時(shí)間toff的影響比較小。所以當(dāng)我們改變了電源的導(dǎo)通時(shí)間,從而改變了占空比,那么我們也相當(dāng)于改變了控制周期T;所以說(shuō),自激振蕩型控制電路屬于PWMPFM結(jié)合的線路。

由于反饋繞組NF和次級(jí)繞組NS具有磁耦合作用,其感應(yīng)電壓與匝數(shù)成正比,如果NF和NS具有相同的匝數(shù),C4和C5就會(huì)有相同的輸出電壓。C4的電壓穩(wěn)定了,C5的輸出電壓也就穩(wěn)定了。

如果我們假設(shè)NF和NS同為12匝,C4的電壓為5.3V(穩(wěn)壓值4.7V+Q2的BE結(jié)0.6V),那么同樣的輸出電壓UO約為5V。理論上改變ZD1的穩(wěn)壓值就可改變輸出電壓;但是,由于變壓器漏磁和整流二極管非線性的影響,所以電路輸出電壓穩(wěn)定度較差,特別是輸出空載的時(shí)候,輸出電壓會(huì)升高較多。為了使空載輸出電壓不至于過(guò)高,通常要在輸出端并聯(lián)一只負(fù)載電阻,比如我們圖中的最小負(fù)載R7。但是負(fù)載的接入會(huì)降低開關(guān)電源的效率。

為了避免輸出的穩(wěn)定度和電源的效率二選一的處境,我們可以增加獨(dú)立的輸出電壓取樣電路,并且還要保持次級(jí)與初級(jí)之間的電氣隔離。我們前面說(shuō)了光耦就可以實(shí)現(xiàn)這種功能;所以我們可以將線路升級(jí)為:

輸出電壓取樣及誤差放大電路連接在次級(jí)回路中,次級(jí)的電壓變化通過(guò)光耦隔離后反饋到初級(jí)控制電路,使次級(jí)與初級(jí)實(shí)現(xiàn)電氣隔離。

當(dāng)輸出電壓升高時(shí),流過(guò)光耦中發(fā)光二極管的電流會(huì)增大,從而使光耦中光敏三極管電流增加。該電流施加到Q2的基極,引起Q2的集電極電流上升,對(duì)Q1基極的分流增大,Q1的基極電流減小,使Q1的集電極電流也減小,Q1將提前退出飽和狀態(tài),導(dǎo)致Q1的導(dǎo)通時(shí)間ton減小,從而減小了PWM電路的占空比,使輸出電壓下降。同理,當(dāng)輸出電壓降低時(shí),會(huì)使ton增加,從而增加占空比,使輸出電壓升高。占空比的調(diào)節(jié)總是使輸出電壓趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

該電路的輸出電壓為ZD1的穩(wěn)壓值與光耦中發(fā)光二極管的正向壓降之和,從圖中我們可以看到ZD1的穩(wěn)壓值為3.9V時(shí),輸出電壓約為5.0V;R8為穩(wěn)壓二極管ZD1的偏置電阻,有利于保持ZD1穩(wěn)壓值的穩(wěn)定性。電阻R7可以起到輸出電壓微調(diào)及反饋環(huán)路增益調(diào)節(jié)的作用。

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