12V開關電源電路圖及原理分析講解-KIA MOS管

12V開關電源電路圖

12v開關電源其實是能夠有效地維持輸出電壓穩定的一種電源。

那么如果開關電源的電壓不穩定將會影響到設備的正常運行，我們要怎么把電壓調到適合的位置，12v開關電源怎么調電壓，我們可以先看下12v開關電源電路圖講解，這樣就會明白12v開關電源怎么調電壓，一起學習吧！

主電路的拓撲結構

鑒于如此大功率的輸出，高頻逆變部分采用以IGBT為功率開關器件的全橋拓撲結構，整個主電路如圖1所示，包括：工頻三相交流電輸入、二極管整流橋、EMI濾波器、濾波電感電容、高頻全橋逆變器、高頻變壓器、輸出整流環節、輸出LC濾波器等

。

隔直電容Cb是用來平衡變壓器伏秒值，防止偏磁的。考慮到效率的問題，諧振電感LS只利用了變壓器本身的漏感。因為如果該電感太大，將會導致過高的關斷電壓尖峰，這對開關管極為不利，同時也會增大關斷損耗。

另一方面，還會造成嚴重的占空比丟失，引起開關器件的電流峰值增高，使得系統的性能降低。

控制電路的設計

由于在本電源中使用的開關元件的過載承受能力有限，必須對輸出電流進行限制，因此，控制電路采用電壓電流雙環結構(內環為電流環，外環為電壓環)，調節器均為PID。

圖8為控制電路的原理框圖。加入電流內環后，不僅可以對輸出電流加以限制，并且可以提高輸出的動態響應，有利于減小輸出電壓的紋波。

在實際的控制電路中采用了穩壓、穩流自動轉換方式。圖9為穩壓穩流自動轉換電路。

開關電源原理是：穩流工作時，電壓環飽和，電壓環輸出大于電流給定，從而電壓環不起作用，只有電流環工作；

在穩壓工作時，電壓環退飽和，電流給定大于電壓環的輸出，電流給定運算放大器飽和，電流給定不起作用，電壓環及電流環同時工作，此時的控制器為雙環結構。

這種控制方式使得輸出電壓、輸出電流均限制在給定范圍內，具體的工作方式由給定電壓、給定電流及負載三者決定。

由于本電源的容量為60kW，為了提高效率、減小體積、提高可靠性，因此，采用軟開關技術。

高頻全橋逆變器的控制方式為移相FB-ZVS控制方式它利用變壓器的漏感及管子的寄生電容諧振來實現ZVS。

控制芯片采用Unitrode公司生產的UC3875N。通過移相控制，超前橋臂在全負載范圍內實現了零電壓軟開關，滯后橋臂在75%以上的負載范圍內實現了零電壓軟開關。

圖2為滯后橋臂IGBT的驅動電壓和集射極電壓波形，可以看出實現了零電壓開通。

12v開關電源電路圖講解

1、市電經D1整流及C1濾波后得到約300V的直流電壓加在變壓器的①腳(L1的上端)，同時此電壓經R1給V1加上偏置后后使其微微導通，有電流流過L1，同時反饋線圈L2的上端(變壓器的③腳)形成正電壓，

此電壓經C4、R3反饋給V1，使其更導通，乃至飽和，最后隨反饋電流的減小，V1迅速退出飽和并截止，如此循環形成振蕩，在次級線圈L3上感應出所需的輸出電壓。

2、L2是反饋線圈，同時也與D4、D3、C3一起組成穩壓電路。

當線圈L3經D6整流后在C5上的電壓升高后，同時也表現為L2經D4整流后在C3負極上的電壓更低，當低至約為穩壓管D3(9V)的穩壓值時D3導通，使V1有基極短路到地，關斷V1，最終使輸出電壓降低。

3、電路中R4、D5、V2組成過流保護電路。當某些原因引起V1的工作電流大太時，R4上產生的電壓互感器經D5加至V2基極，V2導通，V1基極電壓下降，使V1電流減小。

D3的穩壓值理論為9V+0.5~0.7V，在實際應用時，若要改變輸出電壓，只要更換不同穩壓值的D3即可，穩壓值越小，輸出電壓越低，反之則越高。

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