开关电源原理开关电源电路图设计 第3页
第三章 开关电源的原理
开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止．将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多．所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热！成本很低．如果不将50Hz变为高频那开关电源就没有意义 开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种,隔离型的必定有开关变压器,而非隔离的未必一定有. 开关电源的工作原理是:
1. 交流电源输入经整流滤波成直流;
2. 通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;
3. 开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;
4. 输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的. 交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰; 在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高; 开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出; 一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源.
开关电源原理分析与设计（以长虹PF29990机型为例）
该开关电源采用汤姆逊公司推出的绿色开关9电源专用集成电路TEA1507P，并配合大功率场效应开关管，使整个开关电源损耗小、效率高，且在待机状态下整机功耗<1W，真正达到了节能的目的。
在彩电行业中，长虹公司为适应市场需要，目前已首次成功开发出绿色世能型开关电源，并首次应用到长虹PF29990型大屏幕纯平彩电上。参阅图1，该开关电源采用汤姆逊公司推出的绿色开关电源专用集成电路TEA1507P，并配合大功率场效应开关管，使整个开关电源损耗小、效率高，且在待机状态下整机功耗<1W，真正达到了节能的目的。
一、原理分析
1、进线抗干扰电路
该电路由R800、C801、T801、T802、C804组成，它们共同组成双向低通滤波器。其中T801、T802是两个由扼流圈组成的互感滤波器，其结构具有对称性，高频信号在两个扼流圈上产生的电压极性相反，因此可以相互抵消，过到了对50Hz的交流市电呈低通、对各种高频信号呈高阻的目的。 2、自动消磁电路
机器通电后，开关电源进入工作状态，开关电源向各负载电路提供工作电压。其中从开关变压器T80317脚输出的交流电压经VD871整流、C872滤波得到约15V电压，除向主板相关电路提供工作电压外，还为自动消磁电路提供电压。
自动消磁电路由L801、RT801、JD800、VD884、V864、C829、R829构成。长虹PF2999D彩电自动消磁电路与长虹其他彩电自动消磁电路有所不同，其他彩电的自动消磁电路一般为长闭式自动消磁电路（即机器正常工作时电路中的热敏电阻两端一直保持220V电压，热敏电阻一直呈发热状态）本机则采用继电器控制的常开式自动消磁电路（即机器通电时，热敏电阻与220V电压瞬间接通，而机器正常工作后，热敏电阻与220V断开）。
15V电压经继电器JD800线圈，一路加到三极管V864 c极，另一路加到C829正端，对C829进行充电，由于C829两端电压不能突变，将在R829上端（即V864 b极）产生0.7V电压，并使V864饱和，在继电器JD800线圈中产生电流，其常开触点闭合，220V交流电压加到热敏电阻RT801阻值迅速增大，在消磁线圈L801内产生一由强到弱的交变电流，其周围出现交变磁场，完成自动消磁动作。
随着C829的充电，R829上端（即V864 b极）0.7V电压逐渐消失。一秒左右后，V864退出饱和状态，继电器JD800线圈内无电流流过，其常开触点再次被断开，热敏电阻RT801与220V交流电压断开，保证机器正常工作时，RT801不处于发热状态，达到了节约电能的目的。
3、整流滤波电路
经抗干扰电路后的220V交流电压，送入由VD801~VD804组成的桥式整流电路。与之并联的C805~C808为高频滤波电容，其作用是保护四只整流二极管，使之不被浪涌电流冲击而损坏，并且可以有效地消除市电在整流过程中产生的高次谐波对机器造成的干扰。
经整流后的脉冲直流电压通过压敏电阻RT802向滤波电容C809充电，由C809平滑滤波后得到约300V左右的直流电压，向开关稳压电路部分供电。
4、开关电源的启动
经整流滤波所得到的约300V脉冲直流电压从开关变压器T8031脚输入，一路经1~4绕组加到大功率场效应开关管V840漏（D）极，另一路经1~2脚绕组并通过R823加到N8118脚，向其内部提供启动电压。在N8118脚内部电路的作用下，对N8111脚外接电容C819、C819A进行充电；当1脚电压上升至10.5V以上时，N811内部振荡电路被启动，6脚输出脉宽较窄的开关脉冲，加到开关管V840 G极，V840开始微导通。V840微导通后，开关变压器T803初级1~4绕组有电流流过，在互感绕组6~7绕组上将产生互感脉冲。该脉冲从T8037脚输出，经R824、R847加到N8114脚内部过零检测电路。该电路检测到4脚有连续的脉冲输入时，N811内部逻辑电路发出指令，控制6脚输出连续的脉冲信号，开关电源被启动