如何將雙電源運放電路改為單電源電路

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所有的運算放大器都有兩個電源引腳,一般在資料中,它們的標識是VCC+和VCC-,但是有些時候它們的標識是VCC+和GND。這是因為有些資料手冊的作者將這種標識的差異作為單電源運放和雙電源運放的區別。但是,這並不是說他們就一定要那樣使用??他們可能可以工作在其他的電壓下。在運放不是按預設電壓供電的時候,需要參考運放的資料手冊,特別是絕對最大供電電壓和電壓擺動說明。絕大多數的類比電路設計者都知道怎麼在雙電源電壓的條件下使用運算放大器,比如圖1左邊的那個電路,一個雙電源是由一個正電源和一個相等電壓的負電源組成。一般是正負15V,正負12V和正負5V也是經常使用的。輸入電壓和輸出電壓都是參考地給出的,還包括正負電壓的擺動幅度極限Vom以及最大輸出擺幅。單電源供電的電路(圖1中右)運放的電源腳連線到正電源和地。正電源引腳接到VCC+,地或者VCC-引腳連線到GND。將正電壓分成一半後的電壓作為虛地接到運放的輸入引腳上,這時運放的輸出電壓也是該虛地電壓,運放的輸出電壓以虛地為中心,擺幅在Vom 之內。有一些新的運放有兩個不同的最高輸出電壓和最低輸出電壓。這種運放的資料手冊中會特別分別指明Voh 和Vol 。需要特別注意的是有不少的設計者會很隨意的用虛地來參考輸入電壓和輸出電壓,但在大部分應用中,輸入和輸出是參考電源地的,所以設計者必須在輸入和輸出的地方加入隔直電容,用來隔離虛地和地之間的直流電壓。

如何將雙電源運放電路改為單電源電路

圖1通常單電源供電的電壓一般是5V,這時運放的輸出電壓擺幅會更低。另外現在運放的供電電壓也可以是3V 也或者會更低。出於這個原因在單電源供電的電路中使用的運放基本上都是Rail-To-Rail 的運放(如AD820、AD822、AD824),這樣就消除了丟失的動態範圍。需要特別指出的是輸入和輸出不一定都能夠承受Rail-To-Rail 的電壓。雖然器件被指明是軌至軌(Rail-To-Rail)的,如果運放的輸出或者輸入不支援軌至軌,接近輸入或者接近輸出電壓極限的電壓可能會使運放的功能退化,所以需要仔細的參考資料手冊是否輸入和輸出是否都是軌至軌。

雙電源互補對稱電路 - 電子技術

雙電源互補電路又稱為無輸出電容電路,簡稱OCL電路

(一)電路組成

(二)分析計算1.輸出功率若輸入的正弦訊號的幅度足夠大,並忽略管子的飽和壓降UCES,則RL上最大的輸出電壓幅度Ucem=VCC。在理想條件下,最大輸出功率為:2.效率輸出功率佔電源供給的比率稱為效率

在理想條件下,Ucem=VCC,則最大效率為:3.功率管的選擇消耗在電晶體的功率PT = PV - PO,由於PO與PV均與訊號的幅值有關,故PT也隨之變化令

輸出功率最大(即K=1)時,總管耗約為0.27POM。功率管的有關引數應滿足下列條件(1)每隻功率管的最大管耗(2)功率管c-e極間的最大壓降為2VCC,所以應選(3)功率管的最大集電極電流為VCC/RL,因此電晶體的ICM不宜低於此值。例題:電路如圖所示,UCES=2V,試計算這個電路的最大不失真輸出功率,此時的效率和管耗各是多少,最大管耗是多少?該電路最大不失真輸出功率解:電源提供功率

管耗最大管耗

對稱三相電源與對稱三相電路和對稱三相負載 - 電工基礎

1、對稱三相電源

【對稱三相電源】 三個頻率相同、幅值相同、相位彼此相差同一個角度的電壓源,稱為一組對稱三相電源,分別稱為A(或a)相、B(或b)相、C(或c)相電源。

【正序對稱三相電源】 正序對稱三相電源A、B、C相的相位關係為:B相滯後A相,C相滯後B相,即

表示為相量

正序對稱三相電源滿足或

【負序對稱三相電源】 負序對稱三相電源A、B、C相的相位關係為:B相超前A相,C相超前B相,即

表示為相量

負序對稱三相電源亦滿足或。

【零序對稱三相電源】 零序對稱三相電源A、B、C三相電壓同相位。

【三相電源的連線方式】 三個電壓源通常聯成星形(Y形)或三角形(形),如圖11-1-1所示。

(a)星形(Y形)連線的三相電源 (b)三角形(形)連線的三相電源

圖11-1-1 三相電源的連線方式

2、對稱三相負載

【三相負載】 三相電路的負載有單相負載和三相負載之分。三相負載可以視為連線成星形或三角形的阻抗,如圖11-1-2所示,分別稱為A相、B相、C相負載。三個單相負載亦可連線成三相負載。

【對稱三相負載】 當時,為對稱三相負載。三相電動機為對稱三相負載,白熾燈、單相電動機等為單相負載。

3、對稱三相電路

【對稱三相電路】 對稱三相電路由對稱三相電源、對稱三相負載、對稱三相輸電線路(三條輸電線路阻抗相同)構成,如圖11-1-3所示。

【端線(火線)】 三相輸電線aA、bB、cC為端線,俗稱火線。為端線阻抗。

【中線(零線)】 nN為中線,俗稱零線。

【中性點】 n為電源側中性點,N為負載側中性點。為中線阻抗。

【對稱三相電路的連線方式】 對稱三相電路依“電源-負載”連線方式分為:、、、、五種連線方式。圖11-1-3為連線,當時為連線。

直流電源輸入防反接保護電路 - 電子技術

防反接保護電路

1,通常情況下直流電源輸入防反接保護電路是利用二極體的單向導電性來實現防反接保護。如下圖1示:

這種接法簡單可靠,但當輸入大電流的情況下功耗影響是非常大的。以輸入電流額定值達到2A,如選用Onsemi的快速恢復二極體 MUR3020PT,額定管壓降為0.7V,那麼功耗至少也要達到:Pd=2A×0.7V=1.4W,這樣效率低,發熱量大,要加散熱器。

2,另外還可以用二極體橋對輸入做整流,這樣電路就永遠有正確的極性(圖2)。這些方案的缺點是,二極體上的壓降會消耗能量。輸入電流為2A時,圖1中的電路功耗為1.4W,圖2中電路的功耗為2.8W。

圖1 一隻串聯二極體保護系統不受反向極性影響,二極體有0.7V的壓降

圖2 是一個橋式整流器,不論什麼極性都可以正常工作,但是有兩個二極體導通,功耗是圖1的兩倍.

利用MOS管的開關特性,控制電路的導通和斷開來設計防反接保護電路,由於功率MOS管的內阻很小,解決了現有采用二極體電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。

MOS管型防反接保護電路

圖3利用了MOS管的開關特性,控制電路的導通和斷開來設計防反接保護電路,由於功率MOS管的內阻很小,現在 MOSFET Rds(on)已經能夠做到毫歐級,解決了現有采用二極體電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。

極性反接保護將保護用場效電晶體與被保護電路串聯連線。保護用場效電晶體為PMOS場效電晶體或NMOS場效電晶體。若為PMOS,其柵極和源極分別連線被保護電路的接地端和電源端,其漏極連線被保護電路中PMOS元件的襯底。若是NMOS,其柵極和源極分別連線被保護電路的電源端和接地端,其漏極連線被保護電路中NMOS元件的襯底。一旦被保護電路的電源極性反接,保護用場效電晶體會形成斷路,防止電流燒燬電路中的場效電晶體元件,保護整體電路。

具體N溝道MOS管防反接保護電路電路如圖3示。

圖3. NMOS管型防反接保護電路

N溝道MOS管通過S管腳和D管腳串接於電源和負載之間,電阻R1為MOS管提供電壓偏置,利用MOS管的開關特性控制電路的導通和斷開,從而防止電源反接給負載帶來損壞。正接時候,R1提供VGS電壓,MOS飽和導通。反接的時候MOS不能導通,所以起到防反接作用。功率MOS管的Rds(on)只有20mΩ實際損耗很小,2A的電流,功耗為(2×2)×0.02=0.08W根本不用外加散熱片。解決了現有采用二極體電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。

VZ1為穩壓管防止柵源電壓過高擊穿mos管。NMOS管的導通電阻比PMOS的小,最好選NMOS。

NMOS管接在電源的負極,柵極高電平導通。

PMOS管接在電源的正極,柵極低電平導通。

直流穩壓電源的穩壓電路 - 電源

1.穩壓電路的功能維持輸出直流電壓穩定,使其不隨電源電壓和負載電流的變化而變化。

2.穩壓電路的主要技術指標

(1)穩壓係數

(2)輸出電阻

(3)輸出電壓的溫度係數

3.串聯型線性穩壓電路(1)電路組成串聯型線性穩壓電路如圖1所示。它由基準環節、取樣環節、比較放大環節和調整環節組成。實際上,串聯型線性穩壓電源就是一個電壓串聯負反饋電路。

圖1 串聯型線性穩壓電路的組成

(2) 輸出電壓及其調節範圍

(3)電路的主要特點① 電壓穩定度高、紋波電壓小、響應速度快。② 輸出電壓可調,輸出電流範圍較大,輸出電阻小。③ 調整管工作線上性狀態,管壓降較大(通常在3~5V之間) ,電路的功率變換效率較低,約30%~50%。(4)線性整合穩壓器線性整合穩壓器的電路結構與工作原理與圖1所示電路類似。表1列出了幾種常用的線性整合穩壓器及其特點。

表1 幾種常用的線性整合穩壓器及其特點

名稱

主要特點

三端整合穩壓器

輸出電

壓可調

LM317,LM117

輸出正電壓

調整管工作線上性狀態,管壓降較大,效率低。

LM337,LM137

輸出負電壓

輸出電

壓固定

LM78××

輸出正電壓

LM 79××

輸出負電壓

低壓差線性整合穩壓器

1.調整管工作於臨界飽和狀態。

2.管壓降最小。

3.電路的效率很高。

4.高精度基準電壓源該類基準電壓源具有精度高、噪聲低、溫漂係數小、長期穩定度好等特點,但輸出電流比較小,一般只有幾毫安到幾十毫安。廣泛應用於穩壓電路、資料轉換(A/D、D/A)及大多數感測器等電路之中。

5.開關型穩壓電路當穩壓電源中的調整管在控制脈衝作用下,工作於開關狀態,通過適當調整開通和關斷的時間,可使輸出電壓穩定的穩壓電源稱為開關穩壓電源。調整管開通和關斷時間的控制方式有兩種,一種是固定開關頻率,控制脈衝寬度(PWM——脈衝寬度調製);一種是固定脈衝寬度,控制開關頻率(PFM——脈衝頻率調製)。無論是那一種控制方式,開關穩壓電源仍然是一個負反饋控制系統。 開關型穩壓電路有以下幾個主要特點① 調整管在控制脈衝的作用下工作於開關狀態,功耗低,電源的功率轉換效率高,約60%~80%,甚至可高達90%以上。② 由於控制脈衝的頻率高,一般在幾十千赫茲以上,所以濾波電感、電容的數值較小。故大多數開關電源沒有工頻電源變壓器,體積小,重量輕。③ 電路的其它效能指標略低於線性電源。

電源為Δ接時對稱三相電路的計算(Δ?Y,Δ?Δ) - 電工基礎

1.Δ?Y接法(有無端線阻抗方法一樣)的計算

再根據上述Δ?Δ接方法計算 2.不考慮端線阻抗時Δ?Δ接法計算 取A相求相電流 由對稱性,得出其它兩相的電壓、電流。 3.考慮端線阻抗時Δ?Δ接法計算 對稱Δ?Δ電路的計算步驟: (1)根據星形和三角形的等效互換公式,將其化成對稱的Y-Y三相電路。 (2)用一相計算方法(A相)求Y-Y電路的線電流iA。 (3)根據 得負載對稱的相電流iAB,iBC,iCA。 (4)進而求得:負載對稱的相(.線)電壓:uAB, uBC,uCA。 例1. 已知對稱三相電源的線電壓為380V,對稱負載Z=100<300Ω,求線電流。 解: 方法1:取A相求相電流。 方法2:化為Y ? Y。 連線中線Nn,取A相為例計算 例2. 已知對稱三相電源線電壓為380V,Z = (6.4 + j4.8)Ω,Zl = (3 + j4)Ω。求負載Z的相電壓、線電壓和電流。 解: 求出一相電路的電壓和電流後,根據對稱性求出其它量。 對稱三相電路的一般計算方法: (1)將所有三相電源、負載都化為等值Y連線; (2)連線各負載和電源中點,中線上若有阻抗則不計; (3)畫出單相計算電路,求出一相的電壓、電流: (4)根據Δ接、Y接時 線量、相量之間的關係,求出原電路的電流電壓; (5)由對稱性,得出其它兩相的電壓、電流。

含受控電源的電阻電路 - 電工基礎

一、受控電源:在電路中起電源作用,但其大小和方向受電路中其它支路的電流或電壓控制,這種電源稱為受控電源, 簡稱受控源。電源的輸出大小不受其它電路的影響,此類電源稱為獨立電源。

二、含受控源電阻電路的分析例 用支路電流法計算圖中各支路電流。

同時

例 用節點電位法求圖中電路電位Va和Vb

應用疊加原理求圖中電壓U

十大金律輕鬆搞定DCDC電源轉換電路設計 - 電源

第一條、搞懂DC/DC電源怎麼回事

DC/DC電源電路又稱為DC/DC轉換電路,其主要功能就是進行輸入輸出電壓轉換。一般我們把輸入電源電壓在72V以內的電壓變換過程稱為DC/DC轉換。常見的電源主要分為車載與通訊系列和通用工業與消費系列,前者的使用的電壓一般為48V、36V、24V等,後者使用的電源電壓一般在24V以下。不同應用領域規律不同,如PC中常用的是12V、5V、3.3V,類比電路電源常用5V 15V,數位電路常用3.3V等,現在的FPGA、DSP還用2V以下的電壓,諸如1.8V、1.5V、1.2V等。在通訊系統中也稱二次電源,它是由一次電源或直流電池組提供一個直流輸入電壓,經DC/DC變換以後在輸出端獲一個或幾個直流電壓。

第二條、需要知道 的DC/DC轉換電路分類

DC/DC轉換電路主要分為以下三大類:

①穩壓管穩壓電路。 ②線性 (模擬)穩壓電路。 ③開關型穩壓電路

第三條、最簡單的 穩壓管電路設計方案

穩壓管穩壓電路電路結構簡單,但是帶負載能力差,輸出功率小,一般只為晶片提供基準電壓,不做電源使用。

選擇穩壓管時一般可按下述式子估算: (1) Uz=Vout; (2)Izmax=(1.5-3)ILmax (3)Vin=(2-3)Vout 這種電路結構簡單,可以抑制輸入電壓的擾動,但由於受到穩壓管最大工作電流限制,同時輸出電壓又不能任意調節,因此該電路適應於輸出電壓不需調節,負載電流小,要求不高的場合,該電路常用作對供電電壓要求不高的晶片供電。

第四條、基準電壓源晶片穩壓電路

穩壓電路的另一種形式,有些晶片對供電電壓要求比較高,例如AD DA晶片的基準電壓等,這時常用的一些電壓基準晶片如TL431、 MC1403 ,REF02等。TL431是最常用基準源晶片,有良好的熱穩定效能的三端可調分流基準電壓源。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設定到從Vref(2.5V)到36V範圍內的任何值。最常用的電路應用如下圖示,此時Vo=(1+R1/R2)Vref。選擇不同的R1和R2的值可以得到從2.5V到36V範圍內的任意電壓輸出,特別地,當R1=R2時,Vo=5V。

其他的幾個基準電壓源晶片電路類似。

第五條、串聯型穩壓電源的電路認識

串聯型穩壓電路屬直流穩壓電源中的一種,其實是在三端穩壓器出現之前比較常用的直流供電方法,在三端穩壓器出現之前,串聯穩壓器通常有OP放大器和穩壓二極體構成誤差檢測電路,如下圖,該電路中,OP放大器的反向輸入端子與輸出電壓的檢測訊號相連,正向輸入端子與基準電壓Vref相連,Vs=Vout*R2/(R1+R2).由於放大訊號ΔVs為負值,控制電晶體的基級電壓下降,因此輸出電壓減小在正常情況下,必有Vref=Vs=Vout*R2/(R1+R2),調整R1,R2之比可設定所需要的輸出電壓值。

圖中所示只是這也是三端穩壓器的基本原理,其實負載大小可以可以把三極體換成達林頓管等等,這種串聯型穩壓電路做組成的直流穩壓電源處理不當,極易產生振盪。現在沒有一定模擬功底的工程師,一般現在不用這種方法,而是直接採用整合的三端穩壓電路,進行DC/DC轉換電路的使用。

第六條、 線性(模擬)整合穩壓電路常用設計方案

線性穩壓電路設計方案主要以三端整合穩壓器為主。三端穩壓器,主要有兩種:

一種輸出電壓是固定的,稱為固定輸出三端穩壓器,三端穩壓器的通用產品有78系列(正電源)和79系列(負電源),輸出電壓由具體型號中的後面兩個數字代表,有5V,6V,8V,9V,12V,15V,18V,24V等檔次。輸出電流以78(或79)後面加字母來區分。L表示0.1A,M表示0.5A,無字母表示1.5A,如78L05表求5V 0.1A。

另一種輸出電壓是可調的線性穩壓電路,稱為可調輸出三端穩壓器,這類晶片代表是是LM317(正輸出)和LM337(負輸出)系列。其最大輸入輸出極限差值在40V,輸出電壓為1.2V-35V(-1.2V--35V)連續可調,輸出電流為0.5-1.5A,輸出端與調整端之間電壓在1.25V,調整端靜態電流為50uA。

其基本原理相同,均採用串聯型穩壓電路。線上性整合穩壓器中,由於三端穩壓器只有三個引出端子,具有外接元件少,使用方便,效能穩定,價格低廉等優點,因而得到廣泛應用。

第七條 、DCDC轉換開關型穩壓電路設計方案

上面所述的幾種DCDC轉換電路都屬於串聯反饋式穩壓電路,在此種工作模式中整合穩壓器中調整管工作線上性放大狀態,因此當負載電流大時,損耗比較大,即轉換效率不高。因此使用整合穩壓器的電源電路功率都不會很大,一般只有2-3W,這種設計方案僅適合於小功率電源電路。

採用開關電源晶片設計的DCDC轉換電路轉化效率高,適用於較大功率電源電路。目前得到了廣泛的應用,常用的分為非隔離式的開關電源與隔離式的開關電源電路。

DCDC轉換開關型穩壓電路設計方案,採用開關電源晶片設計的DCDC轉換電路轉化效率高,適用於較大功率電源電路。目前得到了廣泛的應用,常用的分為非隔離式的開關電源與隔離式的開關電源電路。當然開關電源基本的拓撲包括降壓型、升壓型、升降壓型及反激、正激、橋式變化等等。

非隔離式DCDC開關轉換電路設計方案。

隔離式DCDC開關轉換電路設計方案。

第八條、 非隔離式DCDC開關轉換積體電路晶片電路設計方案

DCDC開關轉換積體電路晶片,這類晶片的使用方法與第六條中的LM317非常相似,這裡用L4960舉例說明,一般是先使用50Hz電源變壓器進行AC-AC變換,將~220V降至開關電源整合轉換晶片輸入電壓範圍比如1.2~34V,由L4960進行DC-DC變換,這時輸出電壓的變化範圍下可調至5V,上調至40V,最大輸出電流可達2.5A(還可以接大功率開關管進行擴流),並且內設完善的保護功能,如過流保護、過熱保護等。儘管L4960的使用方法與LM317差不多,但開關電源的L4960與線性電源的LM317相比,效率不可同曰而語,L4960最大可輸出100W的功率(Pmax=40V*2.5A=100W),但本身最多隻消耗7W,所以散熱器很小,製作容易。與L4960類似的還有L296,其基本引數與L4960相同,只是最大輸出電流可高達4A,且具有更多的保護功能,封裝形式也不一樣。這樣的晶片比較多,比如,LM2576系列,TPS54350,LTC3770等等。 一般在使用這些晶片時,廠家都會詳細的使用說明和典型電路供參考。

第九條 、隔離的DCDC開關電源模組電路設計方案

常用的隔離DC/DC轉換主要分為三大類:1.反激式變換。2.正激式變換。3.橋式變換

常用的單端反激式DC/DC變換電路,這類隔離的控制晶片型號也不少。控制晶片典型代表是常用的UC3842系列。這種是高效能固定頻率電流的控制器,主要用於隔離AC/DC、DC/DC轉換電路。其主要應用原理是:電路由主電路、控制電路、啟動電路和反饋電路4 部分組成。主電路採用單端反激式 拓撲,它是升降壓斬波電路演變後加隔離變壓器構成的,該電路具有結構簡單, 效率高, 輸入電壓範圍寬等優點。 控制電路是整個開關電源的核心,控制的好壞直接決定了電源整體效能。這個電路採用峰值電流型雙環控制,即在電壓閉環控制系統中加入峰值電流反饋控制。 這類方案選擇合適的變壓器及MOS管可以把功率做的很大,與前面幾種設計方案相比電路結構複雜,元器件引數確定比較困難,開發成本較高,因此需要此方案時可以優先選擇市面上比較廉價的DC/DC隔離模組。

第十條、 DCDC開關整合電源模組方案

很多微處理器和數字訊號處理器(DSP)都需要核心電源和一個輸入/輸出(I/O)電源,這些電源在啟動時必須排序。設計師們必須考慮在加電和斷電操作時核心和I/O電壓源的相對電壓和時序,以符合製造商規定的效能規格。如果沒有正確的電源排序,就可能出現閉鎖或過高的電流消耗,這可能導致微處理器I/O埠或儲存器、可程式設計邏輯器件(PLD)、現場可程式設計門陣列(FPGA)或資料轉換器等支援器件的I/O埠損壞。為了確保核心電壓正確偏置之前不驅動I/O負載,核心電源和I/O電源跟蹤是必需的。現在有專門的電源模組公司量身定做 一些專用的開關電源模組,主要是那些對除去常規電效能指標以外,對其體積小,功率密度高,轉換效率高,發熱少,平均無故障工作時間長,可靠性好,更低成本更高效能的DC/DC電源模組。這些模組結合了實現即插即用(plug-and-play)解決方案所需的大部分或全部元件,可以取代多達40個不同的元件。這樣就簡化了整合並加速了設計,同時可減少電源管理部分的佔板空間。

最傳統和最常見的非隔離式DC/DC電源模組仍是單列直插(SiP)封裝。這些開放框架的解決方案的確在減少設計複雜性方面取得了進展。然而,最 簡單的是在印刷電路板上使用標準封裝的元件。

第十一條、DCDC電源轉換方案的選擇注意事項

本條金律也是本文的總結,很重要。本文這裡主要大致介紹了DCDC電源轉換的穩壓管穩壓、線性(模擬)穩壓、DCDC開關型穩壓三種電路模式的幾種常用的設計方法方案。

①需要注意的是穩壓管穩壓電路不能做電源使用,只能用於沒有功率要求的晶片供電;②線性穩壓電路電路結構簡單,但由於轉化效率低,因此只能用於小功率穩壓電源中;③開關型穩壓電路轉化效率高,可以應用在大功率場合,但其侷限性在電路結構相對複雜(尤其是大功率電路),不利於小型化。因此在設計過程中,可根據實際需要選擇合適的設計方案。

開關電源常用的幾種軟啟動電路 - 電源

開關電源的輸入電路大都採用整流加電容濾波電路。在輸入電路合閘瞬間,由於電容器上的初始電壓為零會形成很大的瞬時衝擊電流(如圖1所示),特別是大功率開關電源,其輸入採用較大容量的濾波電容器,其衝擊電流可達100A以上。在電源接通瞬間如此大的衝擊電流幅值,往往會導致輸入熔斷器燒斷,有時甚至將合閘開關的觸點燒壞,輕者也會使空氣開關合不上閘,上述原因均會造成開關電源無法正常投入。為此幾乎所有的開關電源在其輸入電路設定防止衝擊電流的`軟起動電路,以保證開關電源正常而可靠的執行。本文介紹了幾種常用的軟啟動電路。

圖1 合閘瞬間濾波電容電流波形

(1)採用功率熱敏電阻電路

熱敏電阻防衝擊電流電路如圖2所示。它利用熱敏電阻的Rt的負溫度係數特性,在電源接通瞬間,熱敏電阻的阻值較大,達到限制衝擊電流的作用;當熱敏電阻流過較大電流時,電阻發熱而使其阻值變小,電路處於正常工作狀態。採用熱敏電阻防止衝擊電流一般適用於小功率開關電源,由於熱敏電阻的熱慣性,重新恢復高阻需要時間,故對於電源斷電後又需要很快接通的情況,有時起不到限流作用。

圖2 採用熱敏電阻電路

(2)採用SCR-R電路

該電路如圖3所示。在電源瞬時接通時,輸入電壓經整流橋VD1?VD4和限流電阻R對電容器C充電。當電容器C充電到約80%的額定電壓時,逆變器正常工作,經主變壓器輔助繞組產生閘流體的觸發訊號,使閘流體導通並短路限流電阻R,開關電源處於正常執行狀態。

圖3 採用SCR-R電路這種限流電路存在如下問題:當電源瞬時斷電後,由於電容器C上的電壓不能突變,其上仍有斷電前的充電電壓,逆變器可能還處於工作狀態,保持閘流體繼續導通,此時若馬上重新接通輸入電源,會同樣起不到防止衝擊電流的作用。

(3)具有斷電檢測的SCR-R電路

該電路如圖4所示。它是圖3的改進型電路,VD5、VD6、VT1、RB、CB組成瞬時斷電檢測電路,時間常數RBCB的選取應稍大於半個週期,當輸入發生瞬間斷電時,檢測電路得到的檢測訊號,關閉逆變器功率開關管VT2的驅動訊號,使逆變器停止工作,同時切斷閘流體SCR的門極觸發訊號,確保電源重新接通時防止衝擊電流。

圖4 具有斷電檢測的SCR-R電路

(4)繼電器K1與電阻R構成的電路

該電路原理圖如圖5所示。電源接通時,輸入電壓經限流電阻R1對濾波電容器C1充電,同時輔助電源VCC經電阻R2對並接於繼電器K1線包的電容器C2充電,當C2上的充電電壓達到繼電器的動作電壓時,K1動作,旁路限流電阻R1,達到瞬時防衝擊電流的作用。通常在電源接通之後,繼電器K1動作延時0.3~0.5秒,否則限流電阻R1因通流時間過長會燒壞。

圖5 由繼電器與電阻構成的電路

然而這種簡單的RC延遲電路在考慮到繼電器吸合電壓時還必須顧及流過線包的電流,一般電阻的阻值較小而電容的容量較大,延遲時間很難準確控制,這主要是電容容量的誤差和漏電流造成,需要仔細地挑選和測試。同時繼電器的動作閾值取決於電容器C2上的充電電壓,繼電器的動作電壓會抖動及振盪,造成工作不可靠。

(5)採用定時觸發器的繼電器與限流電阻的電路

該電路如圖6所示(僅畫出定時電路,主電路同圖5),它是圖5的改進型電路。電源接通時,輸入電壓經整流橋和限流電阻R1對C1充電,同時定時時基電路555的定時電容C2由輔助電源經定時電阻R2開始充電,經0.3秒後,積體電路555的2端電壓低於二分之一電源電壓,其輸出端3輸出高電平,VT2導通,繼電器K1動作,限流電阻R1被旁路,直流供電電壓對C1繼續充電而達到額定值,逆變器處於正常工作狀態。由於該電路在RC延遲定時電路與繼電器之間插入了單穩態觸發器和電流放大器,確保繼電器動作乾脆、可靠,有效地起到防止衝擊電流的效果,而不會像圖5電路那樣由於繼電器動作的不可靠性而燒壞限流電阻及繼電器的自身觸點。

圖6 定時電路

(6)過零觸發的光耦可控矽與雙向可控矽構成的電路

該電路如圖7所示。整合穩壓器輸出穩定的5V電壓,為軟起動電路提供電源電壓。電晶體VT1、反相器IC2構成過零觸發電路,IC1555構成單穩態觸發器,R1、C1為定時週期,但因5端至1端接有延遲電路R2、C2,所以555是逐步達到滿週期的。當電網電壓過零時,電晶體VT1截止,反相器IC2輸出低電平,起動定時電路555工作,軟起動延遲時間由時間常數R1C1及R2C2共同決定。

圖7 過零觸發的光耦可控矽與雙向可控矽構成的電路

電子電路故障檢查的一般方法 - 電源

對於新設計組裝的電路來說,常見的故障原因有:

(1)實驗電路與設計的原理圖不符;元件使用不當或損壞;

(2)設計的電路本身就存在某些嚴重缺點,不能滿足技術要求,連線發生短路和開路;

(3)焊點虛焊,接外掛接觸不良,可變電阻器等接觸不良;

(4)電源電壓不合要求,效能差;

(5)儀器作用不當;

(6)接地處理不當;

(7)相互干擾引起的故障等。

檢查故障的一般方法有:直接觀察法、靜態檢查法、訊號尋跡法、對比法、部件替換法旁路法、短路法、斷路法、暴露法等,下面主要介紹以下幾種:

1. 直接觀察法和訊號檢查法:與前面介紹的除錯前的直觀檢查和靜態檢查相似,只是更有目標針對性。

2. 訊號尋跡法:在輸入端直接輸入一定幅值、頻率的訊號,用示波器由前級到後級逐級觀察波形及幅值,如哪一級異常,則故障就在該級;對於各種複雜的電路,也可將各單元電路前後級斷開,分別在各單元輸入端加入適當訊號,檢查輸出端的輸出是否滿足設計要求。

3. 對比法:將存在問題的電路引數與工作狀態和相同的正常電路中的引數(或理論分析和模擬分析的電流、電壓、波形等引數)進行比對,判斷故障點,找出原因。

4. 部件替換法:用同型號的好器件替換可能存在故障的部件。

5. 加速暴露法:有時故障不明顯,或時有時無,或要較長時間才能出現,可採用加速暴露法,如敲擊元件或電路板檢查接觸不良、虛焊等,用加熱的方法檢查熱穩定性差等等。

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