超详细|开关电源电路图及原理

原文: https://blog.csdn.net/ybhuangfugui/article/details/111026750
电路分析思路:
0. 阻性负载？感性负载？容性负载？电抗是变化的还是恒定的？
变化的影响因素？Reduce Uncertainty + Quanlitative/Quantitative Analysis.

供电端电源电压是恒压？或恒流？
恒压源电压稳定，如果是阻性负载，电阻值，先改Vout电压，后在新电源电压前提上改Imax最大输出电流;
统计验证两种方法结合:
先系统设计后验证统计: 在资料全与低Uncertinty时，根据电子电路的公式与规律。
先试验后统计验证: 资料不全或只有部分Certainty时，根据判断试验后验证改进系统设计，Static/Dynamic Analysis。

PWM模块的:
开关电源PWM Switching: 用PWM(IC或分立组件)控制高频功率管+高频变压器进行高效率灵活电源变换调制。
ISENSE(功率电流感知)是通过MOSTET的D极上接地的小阻值大功率电阻进行电流采样，
经过RC阻容网络充放电控制时间参数后连接到UC8342的Pin/ISENSE引脚.
COMP(输出电压感知)也是通过比例电阻采样Vout通过光耦生效的，只是采样的是MOSFET驱动的高频变压器一组次级交流电压经高频二极管整流变换出大电流的Vout。电压稳定的Error Value是通过运算放大器的正负输入端电压(采样电压与Vref(引用的标准恒定电压)进行总和得到, 并且以其传导至PWM进行自动调压。
VFB(反馈电压)既可通过对Vout进行比例电阻采样，也可将MOSFET高频变压器的两绕组增加一组次级绕组专用于电压/电流采样。

改Vout输出电压与Imax输出电流:
首先确定滤波电容与MOSFET的限压值与功率容限，根据其判断是否需更换。
改电压: 调整采样比例电阻的比率(多是两种采样: 比例电阻与增加高频变压器次级绕组)
据反应Delta台达电源改高电压后带负载就保护。因为它的电压保护不是在低压区，而是在高压区;
高压区用的芯片多是DAP8A+DAS001*:

以TI的UC3842集成电路为例:
总览

Pins Mapping and Packages

Pins Functions

应用电路

ISENSE(功率电流感知)是通过MOSTET的D极上接地的小阻值大功率电阻进行电流采样，
经过RC阻容网络充放电控制时间参数后连接到UC8342的Pin/ISENSE引脚.
COMP(输出电压感知)也是通过比例电阻采样Vout通过光耦生效的，只是采样的是MOSFET驱动的高频变压器一组次级交流电压经高频二极管整流变换出大电流的Vout。
VFB(反馈电压)既可通过对Vout进行比例电阻采样，也可将MOSFET驱动变压器的两绕组增加一组次级绕组专用于电压采样。

稳压环路原理

1、反馈电路原理图：

2、工作原理：
当输出U0升高，经取样电阻R7、R8、R10、VR1分压后，U1③脚电压升高，当其超过U1②脚基准电压后U1①脚输出高电平，使Q1导通，光耦OT1发光二极管发光，光电三极管导通，UC3842①脚电位相应变低，从而改变U1⑥脚输出占空比减小，U0降低。

当输出U0降低时，U1③脚电压降低，当其低过U1②脚基准电压后U1①脚输出低电平，Q1不导通，光耦OT1发光二极管不发光，光电三极管不导通，UC3842①脚电位升高，从而改变U1⑥脚输出占空比增大，U0降低。周而复始，从而使输出电压保持稳定。
调节VR1可改变输出电压值。

反馈环路是影响开关电源稳定性的重要电路。如反馈电阻电容错、漏、虚焊等，会产生自激振荡，故障现象为：波形异常，空、满载振荡，输出电压不稳定等。

短路与过流保护电路

在输出端短路的情况下，PWM控制电路能够把输出电流限制在一个安全范围内，它可以用多种方法来实现限流电路，当功率限流在短路时不起作用时，只有另增设一部分电路。

1、短路保护电路通常有两种，下图是小功率短路保护电路，其原理简述如下：

当输出电路短路，输出电压消失，光耦OT1不导通，UC3842①脚电压上升至5V左右，R1与R2的分压超过TL431基准，使之导通，UC3842⑦脚VCC电位被拉低，IC停止工作。

UC3842停止工作后①脚电位消失，TL431不导通UC3842⑦脚电位上升，UC3842重新启动，周而复始。当短路现象消失后，电路可以自动恢复成正常工作状态。

2、下图是中功率短路保护电路，其原理简述如下：

当输出短路，UC3842①脚电压上升，U1③脚电位高于②脚时，比较器翻转①脚输出高电位，给C1充电，当C1两端电压超过⑤脚基准电压时U1⑦脚输出低电位，UC3842①脚低于1V，UCC3842停止工作，输出电压为0V，周而复始，当短路消失后电路正常工作。R2、C1是充放电时间常数，阻值不对时短路保护不起作用。

3、下图是常见的限流、短路保护电路。其工作原理简述如下：