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标题: 请各位老师指点一下开关电源主电路部分工作原理!(已解决) [打印本页]

作者: 我笨无名 时间: 2010-1-8 20:31
标题: 请各位老师指点一下开关电源主电路部分工作原理!(已解决)
本帖最后由我笨无名于 2010-1-10 22:15 编辑

个人分析了一天,其它部分原理基本弄清,但是就是图中画红圈部分如何配合工作,还理不清,想请大家讲解一下.

个人分析认为,Q3,Q4在TL494控制下轮流关断(分析认为待机状态下两管均导通,电流经R46,D14,T2两侧,Q3,Q4,D7,D8形成回路,但是流过的是稳定电流,且在导通电压升高瞬间磁通抵消,T2上部3个线圈无感应电流,主电路部分Q1,Q2关断,状态保持稳定)
分析到这里后就有点不懂了,当电源正常工作时,Q3,Q4轮流关断,导致T2产生感应电流,但是上部3个线圈的电流如何控制Q1,Q2,如何让T3工作,以及C7的作用等,都不太明白.

以上分析不知道对不,请各位大师指点,讲解一下图中大圈部分是怎样配合工作的,在此先谢谢了!

作者: yzz163 时间: 2010-1-8 20:37
这是半桥电路，494给两个推动管送出开关信号，然后推动两个大功率管（对称的）半桥电路工作。

详细见置顶帖：ATX电源工作原理

作者: 我笨无名 时间: 2010-1-8 22:40
谢谢老师指点,按你讲的半桥电路分析后,对主电路工作方式有了一个大概了解,这样来看C7就是必不可少的了,两个大功率开关管轮流开关,一种情况是电流经Q1集电极→Q1发射极→T2次级第三个线圈→T3→C7→C5构成回路,另一种相反是经C7→T3→T2次级第三线圈→Q2集电极→Q2发射极→C6构成回路
不知道以上分析对不对,有个疑问,如果以上分析正确,C5,C6变质,是不是必将引起T3无足够电流,功率输出不够.
另外是T2的工作方式有疑问,假设当Q4导通,Q3截止时,电流经R46→D14→T2→Q4→D7→D8形成回路时,T2次级按图上这个画法,应该第一圈和第二圈都会产生左正右负的感应电动势,这样势必导致Q1,Q2都导通短路.但是设计肯定不允许这种情况发生,老师们再指教下这个T2是怎么回事,难道是T2主级左边只对应次级左1圈,主级右边只对应中间圈吗,还有次级第三圈的作用是什么呢?
再次感谢!!!

作者: yzz163 时间: 2010-1-9 11:47
放个清晰点的图，给T2的副边各脚一个编号，便于分析。

C5、C6、C7你分析的很正确。

T2是推动变压器。本半桥电路自己还有一个振荡回路（T2 1-2 3-4 这两个线圈接功率管E、B极构成基极回路），也就是半桥的自激振荡。另外，由494通过推动管和T2控制/同步这个半桥电路自激振荡的频率。T2 5-6 是半桥电路自激振荡的主线圈，使T2 1-2 3-4产生感应电流，完成自激振荡。

另外，你分析的T2 1-2 3-4 这两个线圈的极性画错，分析是正确的。不可能两个功率管同时导通，那样的话就是电源短路了。

作者: 我笨无名 时间: 2010-1-9 22:08
谢谢余老师指点,终于解开心中的谜团了,辛苦你老了!

作者: 我笨无名 时间: 2010-1-9 22:33
不过我仔细想想这个电路图,你已经确认T2次级1-2和3-4其中一个是标反了,解开了我的迷惑
不过关于半桥有自激振荡的理论我还不能理解,我认为半桥应该不存在振荡,要不然494没输出时,T3中都有电流通过,势必导致加电就有电压输出.
经过你的指点,我认为T2次级5-6的作用主要是起反馈作用,当左侧推动管导通时,假设T2次级1-2标识正确,3-4错误,则次级产生电流2→1,3→4,使上功率管导通,下功率管截止,虽然5-6也有6→5的感应电流,但是被因上管导通产生的较强的5→6电流淹没,而5→6的电流,必然会使次级1-2,3-4产生感应电流,该电流与原主级产生的感应电流方向相同,导致上管加速导通,下管加速截止,反之则上管加速截止,下管加速导通.
不知以上分析可对,老师再指正.

作者: yzz163 时间: 2010-1-9 23:45
不过关于半桥有自激振荡的理论我还不能理解,我认为半桥应该不存在振荡,要不然494没输出时,T3中都有电流通过,势必导致加电就有电压输出
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多谢你的指正，这里（ATX 2.0版以后，有5VSB待机辅助电源）应该是它激式多谐振电路。和最古老的ATX（1.0）比，少了2个启动电阻R8 、R12。

作者: 午夜梦回 时间: 2010-1-10 01:10
本帖最后由午夜梦回于 2010-1-10 01:21 编辑

ATX电源中的半桥变换器推动电路，准确说应该叫比例驱动电路。推动变压器中引入了开关管的工作电流，这是一个正反馈的信号，可以从变压器的同名点看得出来。其主要的目的是，根据开关管工作电流的大小，自动调整开关管的推动电流。这种比例驱动电路是针对三极管特别设计的，从三极管的特性中可知，当三极管基极电流越大，其由导通到关断的时间也越长，如果推动电路采用了固定的推动电流，那么开关管工作电流较小时，其关断时间并不会比工作电流较大时短。这会令到电源的损耗增加，影响低功率输出状态下的效率。在开关电源设计中，有限制开关管推动电流的抗饱和驱动方式，再有就是这种比例驱动方式了。比例驱动方式的优点是当开关管电流较小时，开关管的推动电流也较小，以减小低功率输出状态下开关管所产生的损耗。
在自激式开关电源中，开关管是利用开关变压器的正反馈信号来产生振荡，但在半桥ATX电源中，通过对推动电路的巧妙设计令到这个正反馈信号时刻处于控制电路的控制之下，而不会产生自激振荡。
从电路上看，电源在待机状态时，TL494无输出，内部二个推动三极管处于截止状态，其8，11脚外接上拉电阻令二个推动管饱和导通，相当于把推动变压器初级短路，在这种情况下即使给开关管加上偏置电压，也是无法产生自激振荡的。而AT电源缺少了辅助电源部份，在接通电源之时推动级并无供电，所以能够产生自激振荡从而启动电源。在开机状态下，TL494输出控制脉冲，令内部推动管轮流开启，而内部推动管的开启短路了外部推动电路推动管基极的偏置电流，推动管截止，推动变压器次级感应出反向电压令主开关管开启。在主开关管开启的这一段时间当中，流过开关管的电流送进了推动变压器的电流反馈绕组，并通过推动变压器耦合到开关管基极，流过开关管的电流越大，推动电路耦合到开关管基极的推动电流也越大。一段时间之后，TL494内PWM电路输出关闭开关管的信号，内部推动管截止，外部推动管则跳变为饱和导通，再次短路推动变压器初级，开关管截止。
在这个电路里，推动管所产生的推动电流并不能满足开关管正常工作的需要，相当一部份的推动电流是由电流反馈绕组提供。由于TL494无输出时外部推动管饱和导通的特点，电流反馈绕组所产生的正反馈信号，都在TL494的掌控之中。

作者: 小字辈 时间: 2010-1-10 10:08
6# 我笨无名

极性是否标错，取决于494的8、11两脚输出的脉冲极性是相同还是相反。若是相反，则图标是正确的。由494内部结构图可以大致看出是相反的，但图太小不清楚，只能估计是相反。

作者: 我笨无名 时间: 2010-1-10 12:56
再次感谢各位老师指点
不过楼上师兄的意思我还不是很了解
据我分析,494的输出只有两个工作模式,即当13脚接高电平时,RS触发器输出有效,导致494内部Q1,Q2轮流导通.
而当13脚接低电平时,RS触发器输出无效,Q1,Q2同时导通或关断.
而Q1导通时表示8脚和9脚,短路,Q2导通时10脚和11脚短路,结合以是分析图,494明显是工作于第一种模式,即Q1,Q2的轮流导通,导致推动管的轮流关断,8和11脚之间无脉冲极性反正的问题,都只是起把推动管基极电压拉低和置高的作用而已.
而这部分电路功能确定后,T2次级1-2,3-4,5-6的极性就应该被固定,按原讨论图中所示1-2与3-4极性一定应该相反,而5-6极性则应该与1-2相同,否则就起不到正馈的作用了,反而会导致电路不工作

作者: 小字辈 时间: 2010-1-10 14:32
回楼上：Q1、Q2是射随器，图中8、9和10、11愚认为可能标反。输出脉冲极性由它前面器件决定。

作者: 午夜梦回 时间: 2010-1-10 14:55
关于TL494的应用接法，大致上如下：
1，单端应用。
　　当TL494　13脚接低电平时内部触发器失去作用，两路输出为同极性，同宽度的，即是完全相同的脉冲。
　　此时内部的推动管接法有二：一是只使用一只，二是两只并联使用以增加输出电流的能力。并联使用的接法是8，11相连，9，10相连。输出极性也有两种，一是8，11脚接电源，9，10脚输出，即是楼上所说的射随器。二是9，10脚接地，8，11脚输出，通过上拉电阻获得反相脉冲。
2，推挽应用。可用来构建推挽，半桥，全桥变换器。
　　TL494　13脚接高电平时，PWM电路输出的脉冲被门电路分成两路轮流输出。
　　此种应用下，与单端应用不同的是两个输出管都需要使用到。内部输出管的接法也有二种，：一是正相输出，即8，11脚接电源，9，10脚分别输出二路推动脉冲，此时输出的脉冲与PWM输出的脉冲相位相同。二是反相输出，即9，10脚接地，8，11脚接上拉电阻输出二路推动脉冲，此时输出的脉冲与PWM输出的脉冲相位相反。

作者: 我笨无名 时间: 2010-1-10 18:13
个人感觉射随不射随都是取决于外围电路的接法而已,目的都是让Q1,Q2的输出置高和置低,与前面讨论的T2初次级线圈之间的极性没有关系吧!

作者: 午夜梦回 时间: 2010-1-10 19:54

个人感觉射随不射随都是取决于外围电路的接法而已,目的都是让Q1,Q2的输出置高和置低,与前面讨论的T2初次级线圈之间的极性没有关系吧!
我笨无名发表于 2010-1-10 18:13

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问题很简单。电路图画错了同名点，就这样而已。这张图的问题，以前曾有人发贴讨论过。

作者: 我笨无名 时间: 2010-1-10 21:02
9# 小字辈

其实我的意思是针对这位师兄说的话来展开讨论的.
之所以说T2次级极性标反的因为是根据推动级电路结构和主电路上下功率管的结构来反推的,而与494的Q1,Q2工作状态是不是射随无关!
也就是说不管Q1,Q2的接法如何,电路中推动管都是轮流关断,而功率管是轮流导通.

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