開關電源模塊詳解
今天看到留言,有個同學抱怨說在學校學習了幾年理論,如今進入電子廠維修崗位,本以為得心應手,沒想到現在的工廠維修靠的不是知識,而是產品維修經驗,現在的維修人員拿到不良產品,根本看都不看原理圖就能知道哪個元器件出現問題,通過和他們交談,他們說學習看原理圖沒用,只要修好了就可以,還說你看圖的時間,我都已經修好了,看圖簡直就是浪費時間,這個就動搖了他的心,所以問一下維修要學會看原理圖么,再說剛出社會,原理圖和學校里教的好像有很大的不同,根本不知道該如何入手,難道線路圖真的沒有用么。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202203/432536.htm我想說的是,維修時你查看原理圖和不查看原理圖,短時間內可能看不出有什么大的區(qū)別,如果你每次維修后復查一下原理圖,想一想為什么這個元器件不良會導致這個現象出現,利用倒推法,這樣不斷的積累和思考,最多半年,你就能看出你們之間的區(qū)別。
做個簡單的比較,那些維修時靠記憶和經驗的人,在遇到以前沒遇到過的不良現象時,他們就會束手無策,然后經常使用的方法就是一個零件一個零件的替換,從而找出哪個元器件出問題,而遇到元器件連鎖反應導致產品有問題時,那他們真的就束手無策了;而對于會解讀原理圖的同學來說,雖然他們也沒有見過這類型的不良現象,但是他們第一步就可以將不良現象歸結到某個模塊里的不良,再經過收縮范圍,從而找到問題所在。
還有人的記憶力隨著時間而慢慢淡化,經歷過工廠的人都知道,有些產品可能幾個月才會生產一次,而這些產品因為市場響應平淡,所以有些公司生產數量和出貨數量一模一樣,這樣就導致維修時就必須全部維修好,而且時間還比較迫切,如果長時間沒有維修這類產品,那些靠經驗和記憶的人就會遇到大麻煩,而那些讀的懂原理圖的人就沒有這方面的憂慮。
所以我還是希望這個同學保持自己本心,不要為了一時的松懈而導致后續(xù)麻煩不斷,那些不懂原理圖的最高成就估計也就維修,而看得懂原理圖的最低成就就是維修,他們還可以做技術員、工程師、研發(fā)、技術總監(jiān)等等。
接下來說如何看懂原理圖,由于這個同學并沒有給出具體的原理圖,所以我就用一款簡化的原理圖來講一下電源的工作原理,希望這個同學可以看到,且對他有所幫助。
原理圖如下所示:
這個原理圖雖然是簡化過的,但是對于講解卻恰到好處,我們可以將圖進行分解,如下圖所示:
如上圖所示,這張原理圖可分為:
輸入整流線路:由保險管、電感和整流橋組成,由于這個是簡化版本的原理圖,在正常我們的原理圖中,可能還有壓敏電阻、熱敏電阻、避雷管、差模電感、共模電感、輸出濾波容等等元器件;這個線路主要功能就是將我們輸入的市電交流電壓進行整流成高壓直流電壓,這個電壓為市電的1.414倍,如果我們市電輸入230V的話,這個電壓在308V左右。
啟動電路:這個電路由兩個啟動電阻和主芯片組成,整流后的直流電壓經過兩個啟動電阻和芯片內部接地電阻分壓后經過芯片的HV腳輸入到芯片內部,經過芯片內部動作,得到一個輸出脈沖電壓。
脈沖輸出線路:芯片輸出一個脈沖信號,這個信號經過限流電阻后將信號輸送給MOS管的柵極。
從圖中的變壓器,我們知道這個線路圖為反激式開關電源,所以當信號為上升段時,MOS管導通,變壓器一次側繞組感應上正下負,二次側繞組感應上負下正,輸出端二極管反向截止,能量存儲在變壓器的一次側繞組上;當信號為下降段時,MOS管截止,一次側變壓器繞組極性相反,變?yōu)樯县撓抡?,二次側感應到上正下負,二極管導通,變壓器消磁,輸出端得到輸出電壓。
輸出電路:輸出電路是將輸出端電壓進行整流濾波,讓輸出電壓更加平滑。
反饋線路:反饋線路主要功能是保證輸出電壓在不正常時可以進行自我調節(jié),讓輸出電壓更加穩(wěn)定,如果輸出電壓過高時,輸出電壓經過取樣電阻取樣后輸入給TL431的R級,從而R級電壓升高,就會導致TL431的陽極和陰極之間的電流增大,二次側光耦的發(fā)光量增大,一次側光耦的導通量增大,芯片輸出的導通時間Ton增大,芯片的截止時間Toff減小,變壓器在MOS導通時間延長,在截止時間減小,最終導致輸出電壓降低,這個降低量補償升壓的電壓,從而保證輸出電壓穩(wěn)定。
這個原理圖是基礎中的基礎,我們日常遇到的線路圖為了電源的穩(wěn)定運行,還設有很多保護線路,如欠壓線路UVP、過壓保護線路OVP、過載保護線路OLP、短路保護線路、均流線路,備份線路等等。
其實再復雜的線路都是由一個一個模塊組成的,我們只要將其進行拆解,然后在各個進行分析就不會覺得難了。
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