開關電源單管自激原理圖
下圖是一種較典型的由單只晶體管構(gòu)成的自激式逆變電路。是一種采用變壓器耦合而形成正反饋的自激逆變器電路。在該電路中,T為開關變壓器,L1為其初級繞組,L2為反饋繞組,L3為次級繞組(也稱為輸出繞組);R1為開關管VT1基極提供初始啟動電流,故又稱其為啟動電阻器;C為耦合電容器,R2為電容器C提供放電通路。
當接通電源Ui以后,經(jīng)R1為VT1管的基極提供啟動電流,使其集電極電流開始增大,VT1導通,L1線圈中流過的電流增大,通過耦合作用,L2繞組上就會有感應電壓產(chǎn)生,根據(jù)同名端的定義,該感應電壓經(jīng)R2//C反饋到VT1管的基極起正反饋作用,促使VT1迅速飽和導通,此時VT1管的集電極與發(fā)射極間的Uce接近于0 V,L1線圈兩端電壓接近于輸入電壓Ui。
這樣,當VT1集電極電流Ic增加到最大值時,集電極電流變化率開始下降,L1兩端電壓開始從Ui向0 V變化,L2線圈兩端電壓隨之也減小,當Ube(VT1晶體管基極與發(fā)射極間電壓)<0.7 V時,VT1管截止,此時L1兩端電壓為0 V,Uce壓降為Ui。
當VT1管進入截止狀態(tài)后,儲存在開關變壓器T中的磁能便通過負載泄放,同時電源又經(jīng)R1為VT1基極提供直流電流,基極繞組的感應電勢便逐漸增大,使基極電流開始增大。由于正反饋的作用,又使VT1進入飽和導通狀態(tài)。
上述過程周而復始,使L3有連續(xù)的脈沖電壓輸出,從而完成了開關電源的工作過程。振蕩電路的振蕩頻率取決于電容器C的充放電時間常數(shù)。
單管自激式逆變電路的輸出電壓 Uo,根據(jù)L3的匝數(shù)比不同,既可以產(chǎn)生高電壓,也可以產(chǎn)生低電壓。該電壓經(jīng)整流濾波電路進行二次整流濾波后就可提供給有關電路。