經(jīng)常有人問(wèn)小編，有沒(méi)有簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)拓?fù)鋱D，這次小編整理了六款簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)原理圖，24V 開(kāi)關(guān)電源的工作原理是什么、24V 開(kāi)關(guān)電源電路圖等內(nèi)容，下面就一起來(lái)看看吧~

▍簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電源電路圖(一)

簡(jiǎn)單實(shí)用的開(kāi)關(guān)電源電路圖

調(diào)整 C3 和 R5 使振蕩頻率在 30KHz-45KHz。輸出電壓需要穩(wěn)壓。輸出電流可以達(dá)到 500mA. 有效功率 8W、效率 87%。其他沒(méi)有要求就可以正常工作。

▍簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電源電路圖(二)

24V 開(kāi)關(guān)電源，是高頻逆變開(kāi)關(guān)電源中的一個(gè)種類。通過(guò)電路控制開(kāi)關(guān)管進(jìn)行高速的道通與截止，將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓!

24V 開(kāi)關(guān)電源的工作原理是：

1. 交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流;

2. 通過(guò)高頻 PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管，將那個(gè)直流加到開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)上;

3. 開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出高頻電壓，經(jīng)整流濾波供給負(fù)載;

4. 輸出部分通過(guò)一定的電路反饋給控制電路，控制 PWM 占空比，以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。

24v 開(kāi)關(guān)電源電路圖

▍簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電源電路圖(三)

單端正激式開(kāi)關(guān)電源的典型電路如下圖所示。這種電路在形式上與單端反激式電路相似，但工作情形不同。當(dāng)開(kāi)關(guān)管 VT1 導(dǎo)通時(shí)，VD2 也導(dǎo)通，這時(shí)電網(wǎng)向負(fù)載傳送能量，濾波電感L儲(chǔ)存能量;當(dāng)開(kāi)關(guān)管 VT1 截止時(shí)，電感L通過(guò)續(xù)流二極管 VD3 繼續(xù)向負(fù)載釋放能量。

在電路中還設(shè)有鉗位線圈與二極管 VD2，它可以將開(kāi)關(guān)管 VT1 的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復(fù)位條件，即磁通建立和復(fù)位時(shí)間應(yīng)相等，所以電路中脈沖的占空比不能大于 50%。

由于這種電路在開(kāi)關(guān)管 VT1 導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)變壓器向負(fù)載傳送能量，所以輸出功率范圍大，可輸出 50-200 W的功率。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積也較大，正因?yàn)檫@個(gè)原因，這種電路的實(shí)際應(yīng)用較少。

▍簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電源電路圖(四)

推挽式開(kāi)關(guān)電源的典型電路如圖六所示。它屬于雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側(cè)。電路使用兩個(gè)開(kāi)關(guān)管 VT1 和 VT2，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管在外激勵(lì)方波信號(hào)的控制下交替的導(dǎo)通與截止，在變壓器T次級(jí)統(tǒng)組得到方波電壓，經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?

這種電路的優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)開(kāi)關(guān)管容易驅(qū)動(dòng)，主要缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)管的耐壓要達(dá)到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大，一般在 100-500 W范圍內(nèi)。

▍簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電源電路圖(五)

在開(kāi)關(guān)電源中電源反饋隔離電路由光電耦合器如 PC817 以及并聯(lián)穩(wěn)壓器 TL431 所組成，其典型應(yīng)用如下圖所示。當(dāng)輸出電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)電阻分壓后得到取樣電壓與 TL431 中的 2.5V 帶隙基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在陰極上形成誤差電壓，使光耦合器件中的 LED 工作電流生產(chǎn)相應(yīng)的變化，在通過(guò)光耦合器件去改變 TOPSwitch 控制端的電流大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出占空比，使 Uo 保持不變，達(dá)到穩(wěn)壓目的。

反饋回路中主要元件的作用及選擇：R1R4R5 主要作用是配合 TL431 和光耦合器件工作，其中 R1 為光耦的限流電阻，R4 及 R5 為 TL431 的分壓電阻，提供必須工作電流以完成對(duì) TL431 保護(hù)。

▍簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電源電路圖(六)

電路以 UC3842 振蕩芯片為核心，構(gòu)成逆變、整流電路。UC3842 一種高性能單端輸出式電流控制型脈寬調(diào)制器芯片，相關(guān)引腳功能及內(nèi)部電路原理已有介紹，此處從略。AC220V 電源經(jīng)共模濾波器 L1 引入，能較好抑制從電網(wǎng)進(jìn)入的和從電源本身向輻射的高頻干擾，交流電壓經(jīng)橋式整流電路、電容 C4 濾波成為約 280V 的不穩(wěn)定直流電壓，作為由振蕩芯片 U1、開(kāi)關(guān)管 Q1、開(kāi)關(guān)變壓器 T1 及其它元件組成的逆變電路。逆變電路，可以分為四個(gè)電路部分講解其電路工作原理。

1、振蕩回路 開(kāi)關(guān)變壓器的主繞組 N1、Q1 的漏 -- 源極、R2(工作電流檢測(cè)電阻)為電源工作電流的通路;本機(jī)啟動(dòng)電路與其它開(kāi)關(guān)電源(啟動(dòng)電路由降壓限流電阻組成)有所不同，啟動(dòng)電路由 C5、D3、D4 組成，提供一個(gè)“瞬態(tài)”的啟動(dòng)電流，二極管 D2 吸收反向電壓，D3 具有整流作用，保障加到 U1 的 7 腳的啟動(dòng)電流為正電流;電路起振后，由 N2 自供電繞組、D2、C5 整流濾波電路，提供 U1 芯片的供電電壓。這三個(gè)環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行，是電源能夠振蕩起來(lái)的先決條件。

當(dāng)然，U1 的 4 腳外接定時(shí)元件 R48、C8 和 U1 芯片本身，也構(gòu)成了振蕩回路的一部分。

電容式啟動(dòng)電路，當(dāng)過(guò)載或短路故障發(fā)生時(shí)，電路能處于穩(wěn)定的停振保護(hù)狀態(tài)，不像電阻啟動(dòng)電路，會(huì)再現(xiàn)“打嗝”式間歇振蕩現(xiàn)象。工作電流檢測(cè)從電阻 R2 上取得，當(dāng)故障狀態(tài)引起工作過(guò)流異常增大時(shí)，U1 的 6 腳輸出 PWM 脈沖占空比減小，N1 自供電繞組的感應(yīng)電路也隨之降低，當(dāng) U1 的 7 腳供電電壓低于 10V 時(shí)，電路停振，負(fù)載電壓為 0，這是過(guò)流(過(guò)載或短路)引發(fā) U1 內(nèi)部欠電壓保護(hù)電路動(dòng)作導(dǎo)致的輸出中止;工作電流異常增大時(shí)，R2 上的電壓降大于 1V 時(shí)，內(nèi)部鎖存器動(dòng)作，電路停振，這是由過(guò)流引發(fā) U1 內(nèi)部過(guò)流保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致輸出中止。

2、穩(wěn)壓回路 開(kāi)關(guān)變壓器的 N3 繞組、D6、C13、C14 等元件組成的 24V 電源，基準(zhǔn)電壓源 TL1、光耦合器 U2 等元件構(gòu)成了穩(wěn)壓控制回路。U1 芯片和 1、2 腳外圍元件 R7、C12，也是穩(wěn)壓回路的一部分。實(shí)際上，TL1、U1 組成了(相對(duì)于 U1 內(nèi)部電壓誤差放大器)外部誤差放大器，將輸出 24V 的電壓變化反饋回 U1 的反饋電壓信號(hào)輸入端。當(dāng) 24V 輸出電壓上升時(shí)，U1 的 2 腳電壓上升，1 腳電壓下降，輸出 PWM 脈沖占空比下降，輸出電路回落。當(dāng)輸出電壓異常上升時(shí)，U1 的 1 腳下降為 1V 時(shí)，內(nèi)部保護(hù)電路動(dòng)作，電路停振。

3、保護(hù)回路 U1 芯片本身和 3 腳外圍電路構(gòu)成過(guò)流保護(hù)回路;N1 繞組上并聯(lián)的 D1、R1、C9 元件構(gòu)成了開(kāi)關(guān)管的反向電壓吸收保護(hù)電路，以提供 Q1 截止時(shí)的反向電流通路，保障 Q1 的工作安全;實(shí)質(zhì)上穩(wěn)壓回路的電壓反饋信號(hào)，也可看作是一路電壓保護(hù)信號(hào)——當(dāng)反饋電壓幅度達(dá)一定值時(shí)，電路實(shí)施停振保護(hù)動(dòng)作;24V 的輸出端并聯(lián)有由 R18、ZD2、單向晶閘管 SCR 組成的過(guò)壓保護(hù)電路，當(dāng)穩(wěn)壓電路失常，引起輸出電壓異常上升時(shí)，穩(wěn)壓二極管 ZD2 的擊穿為 SCR 提供觸發(fā)電流，SCR 的導(dǎo)通形成一個(gè)“短路電流”信號(hào)，強(qiáng)制 U1 內(nèi)部保護(hù)電路產(chǎn)生過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，電路處于停振狀態(tài)。