该壁式疣鼻调理器如何工作?


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更新

我已经了解以下内容,并在下面的答案之一中提供了完整的结果报告,其中包含更新的示意图和操作原理说明。


我正在研究开关转换器,以期满足他们对转换器工作原理的渴望。我只是在书中讨论离线AC-DC转换器,但是作为一种实用的工具,我想我会打开一个我很方便的书,看看到目前为止我能解释什么。

打开后的外观如下:

在此处输入图片说明

这是我从中反向工程的示意图:

在此处输入图片说明 [点击展开]

这是我到目前为止所了解的。所有组件标签都印刷在PCB上:

  • C1通过线桥整流器充电到大约170V DC,并提供输入电流。

  • B1是变压器(不知道为什么它不是T1)。B1P12是终止于引脚1和2的初级绕组。我相信这是主要的初级电感器/绕组。

  • R3,C3和D7构成主电感的缓冲网络。“ R1A”标记表示“整流器型二极管,大小约为1A”。我不去拆焊就看不到标记,我想暂时将其推迟。另外,鉴于其他部分的来历,我不确定会发现很多东西。

  • R6为U2(主开关晶体管(TO-220))提供基极电流。

  • U1是主开关的基本驱动器,在接通时分流基本电流。这是TO-92。

  • 移至输出时,当输出上存在输出电压(标称值为12V)时,D10(LED)和R11提供指示。

  • C8是输出电容器。

  • B1S(次级)是唯一的次级绕组,在断开冲程期间将电流从C8的负极拉出,从而提供输出能量。D9阻止流过次级的反向电流。

这是我还不了解的内容:

  • 没有时钟/振荡器。到底如何定期切换?我唯一能想到的就是由电阻和电容组成的RC电路之类的东西。

  • 第二个初级绕组(在引脚3和4上)B1P34有什么作用?我听说过这些被用来为供电,但是电路中没有IC可以供电。也许它为光电驱动器和基极驱动器提供了偏置电流?VCC

  • 我希望D11是一个齐纳二极管,也许是11.5 V左右。我不能通过检查告诉;它看起来就像一个信号二极管封装。但是当超过12 V左右时,在该位置打开光电对我来说是有意义的。我不明白R10的作用。VØüŤ+

  • 我也没有得到C5或C7的功能,但我可能已经问够了。

有经验的眼睛可以帮助我解码其中的一些内容吗?

Answers:


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到目前为止做得很好。

R6太大了,无法在正常振荡中向U2提供所有基极偏置,但在启动时确实使它“微弱”。

没有时钟,因为它是自振荡的。这就是B1P34绕组通过D5,8和R2之类的元件的目的。光电打开时,该网络被禁用。

当U2开始开启时,反馈将使其开启更加困难。随着电流在B1的电感中稳定增长,它保持不变。当发生两种情况时,最终B1变得饱和。由于变压器电感崩溃,U2集电极电流迅速增加,并且出于相同原因,反馈电压开始下降。U2达到饱和,集电极电压迅速上升。这将被反馈,并且U2开始关闭。现在,反馈将更难将其关闭。U1也通过短路BE结以快速去除基极电荷来参与其中。当核心将其能量转移到次级时,该反激阶段最终结束。我还没有完全分析它,但是我怀疑是R6偏置重新启动了整个传导周期。

R10用于预偏置齐纳二极管。齐纳管没有陡峭的导通曲线,在低于额定电压的伏特时可以吸收很多uA。R10使齐纳二极管保持良好的导通状态,因此可以更好地定义光导通。

这并不能回答您所有的问题,但可能会重定向您的调查。尝试重新绘制B1P34周围的组件以强调其反馈作用。

请记住,某些组件的功能可能并不明显,例如,如果已添加某些组件以降低EMI。


太棒了!对user44635很有帮助!:)
scanny

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啊哈!因此,您的“自振荡”指针是一个关键线索,我在搜索时遇到了麻烦,发现了任何看起来像这样的电路;但是当我搜索“自激转换器”时,现在在Wikipedia页面上出现了“振铃扼流圈转换器”一词。现在,我看到的电路看起来非常像这样。非常感谢user44635 :)
scanny

好吧,根据您的指导,我认为我取得了很大进步;我在下面添加了完整的结果报告,其中包含更新的示意图,以防您想了解我的
想法

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成果报告

基于@ user44635的非常有用的答案,我能够在理解该电路方面取得实质性的进步。

关键的链接是“自激振荡”的概念,这导致了搜索词“自激振荡转换器”,并从此到“振铃扼流转换器”(RCC)。此资源特别有用:http : //mmcircuit.com/understand-rcc-smps/

我已根据user44635的建议重绘了以下示意图,以强调反馈作用。我将某些符号名称更改为更常规的名称,例如U1-> Q1:

在此处输入图片说明 (单击示意图以展开)

这是我对该操作的进一步了解:

  • C1通过线桥整流器充电到大约170V DC,并提供输入电流。

  • T1是具有初级,次级和辅助绕组的变压器。

  • Q2是功率晶体管中的主开关。R3,C3和D7形成缓冲网络,通过消除“关闭”瞬变来保护开关。开机很软。

  • R6为Q2提供“启动”基本电流,以开始接通冲程。当Q2导通时,电流流过T1_PRI,从而在T1_AUX两端感应一个电压(点端为正)。电流流过D8,R7和R2,使Q2迅速导通。

  • 在接通冲程期间,T1_AUX两端会出现一个正电压。这导致电流流过R5并对C6充电。当电荷达到Q1 的时,Q1分流Q2的基极电流。T1_PRI两端的电压下降导致T1_AUX两端的电压也下降。这进一步降低了Q1基极电流,并且反馈环路迅速将Q2坚决关断。R5与C6的这种相互作用确定了振荡频率,该振荡频率与成比例。VË1个[R5C6

  • 像在任何反激式转换器中一样,一旦在过渡到关闭冲程的过程中改变方向后,存储在内核中的能量就会在T1_SEC中释放。这对输出电容器C8充电,该电容器存储该能量以供输出。dϕdŤ

  • 当T1_AUX两端的电压反向时,C4通过D5充电。我相信这会在非行程结束时为Q2的基座提供一个“开启脉冲”,从而启动行程。

  • 通过〜12 V齐纳二极管D11提供控制。当(通过R10)上升到足以导通齐纳二极管时,电流流过R9以为光耦合器供电。R9限制通过光电二极管的电流。通电时,光电晶体管向Q1提供基极电流,然后Q1将Q2基极电流分流。这样会尽早终止任何电流冲程,并延迟下一个电流冲程的开始,直到光耦合器断电为止。VØüŤ

  • 在输出端,当输出上存在输出电压(标称值为12V)时,D10(LED)和R11会提供指示。D9防止反向电流流过T1_SEC,这是反激式转换器的常规做法,从而允许T1_PRI在行程内积聚磁芯中的通量,并防止输出电容器C8放电。

  • 我认为C5发挥EMI抑制作用,但尚不了解其细节。

  • 我期望C7绕过次级中的噪声,否则它可能会进入输出。

特别感谢user44635将我设置在正确的轨道上!

让我知道我是否有任何错误:)


没错,只是强调不够正确。Q1不仅简单地“关闭基极电流”,还更积极地将存储的基极电荷从BE结中拉出,当Q2达到饱和时累积,如果不迅速消除,将导致Q2截止延迟,导致第二季度的耗散更高。正是所存储的电荷使饱和TTL逻辑变慢,从而导致肖特基钳位逻辑防止晶体管饱和,以及ECL等非饱和逻辑的发展。
Neil_UK

VË

您现在领先于我,<嘶哑的呼吸>现在,学生已成为大师!</ hopse呼吸>就像我说的那样,我还没有完全分析它,只是发现对我来说显而易见的元素,并且会给您带来帮助。正如您所建议的那样,完全跳过循环听起来很合理,我认为光电关闭反馈中的所有内容听起来有些粗糙。
Neil_UK

我已经根据这些注释更新了电路操作说明。
斯堪尼
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