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CW3524电路的工作原理

【摘要】:由C1、C2、C3及L1、L2组成双π形滤波电路。当负载过大或负载短路时,流经R5、R6的电流升高、电压降加大,使VT2导通,使R12产生0.7V的压降送到IC2的4脚,促使IC2内部停止振荡,电路工作停止,达到过电流保护的目的。工作电压正常时,VT1处于截止状态,这时基极电压大于0.8V,当输入电压低于36V时,VT1的基极电压低于0.8V,VT1导通、IC2的1脚反相输入端电压下降,片内振荡器工作停止,起到输入低压保护的作用。

由CW3524构成的推挽式DC/DC转换开关电源如图5-15所示。电路由输入滤波和电源极性接错保护电路、脉宽控制电路、DC/DC转换电路、输出整流滤波电路和过电流过电压、欠电压、短路保护电路组成。电路的输入电压为DC36~72V,输出负载为20V、6.3A和-12V、1A。Vo2有三端稳压器L7912支持。

1)输入滤波电路和电源极性接反保护电路。由C1C2C3L1L2组成双π形滤波电路。它是为抑制输入电源的电磁噪声干扰和传导干扰,同时也阻止开关电源本身的电子开关所产生的电磁波通过电源线侵入输入电网干扰其他电气设备。元件的参数不同是为抑制不同频谱的干扰。二极管VD1是防止电源极性接反而设置的,它正向导通电阻小,耐压100V,功率损耗小。

2)DC/DC转换电路。由IC2、VT3、VT4R10R25及TR1组成DC/DC转换电路。CW3524的6、7脚的外接元件R13C8构成频率振荡电路,振荡频率f=1.51/(R13C8)=150kHz。脉冲调制比较器的同相输入信号取自C8两端,为锯齿波电压,它的反相输入端信号由误差放大器的输出端引入。当输入电压降低或负载加大引起输入电压降低时,由电压负反馈引入到误差信号减小,经比较调整输出增大,使脉宽调制时间加长,从而使VT3、VT4导通时间延长,输出电压增加,VT5、VT6功率放大,推动振荡变压器进行功率转换。

3)脉宽调制电路。脉宽调制与功率转换是结合在一起的。由IC2、IC4、IC5以及相关的电阻电容所组成,其目的是产生一个占空比可变的调制脉冲去控制VT3、VT4的导通时间,来稳定输出电压。电路采用了光耦合器IC4和精密稳压源IC5,提高了PWM的控制范围和控制精度。IC2片内集成了谐波发生器和脉宽调制器以及两只驱动晶体管,所以电路外围元器件较少,驱动功率大大提高。

4)输出整流滤波电路。电路输出电压分两组,Vo1的整流滤波由VD4、VD5构成全波整流,C10C11及L3构成π形滤波。Vo2的整流滤波由VD6L4C12及负电压输出三端稳压块IC3所组成。3只二极管采用肖特基二极管。要求二极管的工作电流大,反向恢复时间trr<10ns,而正向导通电压仅为0.4V。由于采用全波整流,电路的输出电流可达16A,留有充足的裕量。

5)保护电路。由VT2R5R6及VD3R9组成过电流保护电路。正常工作时,流经R5R6的电流所产生的电压降不能使VT2导通,处于截止状态。当负载过大或负载短路时,流经R5R6的电流升高、电压降加大,使VT2导通,使R12产生0.7V的压降送到IC2的4脚,促使IC2内部停止振荡,电路工作停止,达到过电流保护的目的。欠电压保护由R3R4及晶体管VT1组成。工作电压正常时,VT1处于截止状态,这时基极电压大于0.8V,当输入电压低于36V时,VT1的基极电压低于0.8V,VT1导通、IC2的1脚反相输入端电压下降,片内振荡器工作停止,起到输入低压保护的作用。由R1、IC1、VTH、C6组成输入过电压保护电路,当输入电压超过设定值时,三端稳压块也将过电压运行,使VS2反向击穿,晶闸管的门极电压升高,促使晶闸管的阴极和阳极导通,引发IC2的15脚电位急剧下降,片内基准源向各级提供的电压得不到支持而停止工作,达到过电压输入保护。调整电阻R1的阻值,便可调整输入最高电压数值。MB是自动恢复开关,它的阻值只有0.05Ω,工作电流可达10A,当输出端发生短路时,聚合物导电链因电流过大发生断裂使输出线断开,保护了电路,当故障排除后很快恢复到低电阻状态,功能自动恢复。