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PFC电路(电感和MOS管并联/串联,升/降压)原理讲解

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发表于 2019-1-16 10:29 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 划破夜空 于 2019-1-21 13:27 编辑

图0
截图201901210955336012.png
电感串并联的原理,需要结合电感电流的同步变化进行理解,如上图。

一、电感和mos管与负载并联升压原理分析。
弄懂此原理,可以方便维修苹果笔记本主板、普通笔记本的屏、液晶显示器的升压部分,且对改高压板改升压板的原理更清晰,知道为什么要改3根线。也会更理解,苹果的A1534等新机型的公共点,是怎么产生的。
截图201901161009356948.png
图片截自网络,下面为个人理论分析。

其工作过程如下:
1、当Q导通时,电感L在mos开光管Q导通时储存能量。
电感上的电压VL=Vd,此时Vd、L、Q形成回路,
Vd是没有经过滤波的脉动电压,
Vd对电感L充电,回路如图一左边虚线箭头方向所示,
此时电感电流随着同一斜率上升,到开关管Q截止为止,工作周期DT结束。图二未画负载的电流变化,实际二极管输出端的电流变化(负载电流)应该与电感的波形相反(参考图0)。此时的负载是没有电压输入的。

2、开关管截止时电感开始放电(即电感反相),由于电感电压反相,-VL反而是正值,
电感放电电流不能突变,所以电感放电时,可以把电感想象成电池,其回路如图二中间灰线箭头方向所示。
通俗理解为:在开关管截止时,电感L上感应出右正左负的电压,其大小取决于导通频率和电感磁通量等因素。
将导通时储存的能量通过升压二极管D对大的滤波电容充电,输出能量,(图4绿色字体标识了电感电压和电流变化)。
直到Q再度导通为止(即(1-D)T时间段结束。
Vd经由二极管D对输出端开始放电。


假设VL为公共点19V(笔记本电路都有PDF图纸,为方便理解,以笔记本电压数据进行计算),丨-VL丨一般取决于电感磁通量和占空比等因素(在图0里面,4mos管交替导通截止,其占空比大于0.5是升压,小于0.5是降压,在图1中,只有单mos管,功耗利用肯定不如图0,我估计为0.1),假设电感放电时产生的感应电压为13V。
即Vo=VL*占空比+丨-VL丨=32V,升压输出32V(可任意打开一份苹果笔记本主板图纸,找到灯管升压部分,辅助理解)。
电感电流呈下降趋势,图2未画出的负载电流,即二极管后面的,应该是呈上升趋势,此时的负载才有电压输入。

以液晶显示器为例:
来自网络的截图1和截图2,其输入电压在国内,一般是交流电220V,所以VL一般是220V,Vd是√2*220V≈335V左右的脉动直流电,
后面一般有高压包配合开关管进行降压,感应电压主要由次感应线圈的匝数与电感导通占空比控制,
任意打开液晶显示器图纸,找到电源板部分,Vd是335V,实际上应用都是降压输出12V和5V,应该是图纸设计中,占空比小于0.1的原因了(我估计的,未经过计算),理论上也是可以升压的,把220V交流电转换成335V的直流电用来升压成500V或600V,电不死人估计也很受伤,不安全,且实际应用功耗应该会非常大,所以只用来降压简化图一如下
图三 000.png

3、当开光管Q再次导通时,最右边的电容c开始放电,即右边灰色线的回路,
实际电容C容量很小,即使不停充放电,其产生的电流也非常小,但可以把脉动直流变成直流,也就是滤波,这就是滤波电容的原理。


二、电感和mos管与负载串联降压。
图四 111.png 此电路,仅仅靠电感自感应电压放电,开光管单向作用,非pwm里面双mos管交替,也非苹果新公共点4mos管推挽导通,所以电压最多是个尖峰,不能提供负载使用的连续电流,也就是说,在此电路中,降压输出。

来客户了,本帖还有很多地方遗漏,晚点更新,期待高手参与讨论。





















本文由 划破夜空 原创或被授权转载制作,其他机构或个人未经许可严禁转载。

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发表于 2019-1-16 13:36 | 显示全部楼层
有人专门讲这个太好了。
各大电路原理,是维修学习中的重中之重。
不理解原理,得到的永远是经验。永远接触不到最本质的核心。
现在这个社会发展,正在颠覆经验认知。
回归本源,正如埃隆马斯克所说的第一性原理。
直达本质,从0到1。

点评

帖子里面有错误,我重新编辑并补充了,期待您参与讨论  详情 回复 发表于 2019-1-21 13:30
呱唧呱唧,欢迎大神光临!大神的电子电路基础知识非常扎实,有些帖子里面的某些内容,完全可以单独开一贴  详情 回复 发表于 2019-1-16 22:48
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发表于 2019-1-16 11:27 | 显示全部楼层
好文章值得一看,谢谢楼主的精彩奉献

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发表于 2019-1-16 14:44 | 显示全部楼层
确实这个是维修中的基础理解不了原理就算修好也不知道怎么回事

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 楼主| 发表于 2019-1-16 22:48 | 显示全部楼层
ER2039 发表于 2019-1-16 13:36
有人专门讲这个太好了。
各大电路原理,是维修学习中的重中之重。
不理解原理,得到的永远是经验。永 ...

呱唧呱唧,欢迎大神光临!大神的电子电路基础知识非常扎实,有些帖子里面的某些内容,完全可以单独开一贴

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发表于 2019-1-17 09:43 | 显示全部楼层
这应当加分,码字不容易啊,楼主在基地没白学。

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哈哈,这些基础知识,是当年在学校学的,我是机械一体化专业,电工学了3年,迅维实地,没有讲这么深入  详情 回复 发表于 2019-1-17 09:45
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 楼主| 发表于 2019-1-17 09:45 | 显示全部楼层
极致科技 发表于 2019-1-17 09:43
这应当加分,码字不容易啊,楼主在基地没白学。

哈哈,这些基础知识,是当年在学校学的,我是机械一体化专业,电工学了3年,迅维实地,没有讲这么深入

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 楼主| 发表于 2019-1-21 13:30 | 显示全部楼层
ER2039 发表于 2019-1-16 13:36
有人专门讲这个太好了。
各大电路原理,是维修学习中的重中之重。
不理解原理,得到的永远是经验。永 ...

帖子里面有错误,我重新编辑并补充了,期待您参与讨论

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发表于 2019-1-22 18:29 | 显示全部楼层
好文章,阐述原理可以帮助新手更好掌握电路特性

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