該開關電源是隔離(與220V)式的,使用安全,功率1W~2W,所用元器件都是很常用的,可供電子愛好者制作鎳鎘或鎳氫電池(5#、7#)充電器的電源之用。
該開關電源如圖1所示。電路中的VD1~VD4進行高壓整流,C1濾波。這里的濾波電容的容量很小。沒有用高壓電解電容器,以達到降低電源的體積。整流高壓的一路供給場效應管V(IRF840,),另一路經R1、C2低壓濾波和VD5穩壓成+15V后,供給振蕩電路和門緩沖器的工作電源。
1.開關信號發生器開關電源的開關信號,由IC門電路產生。IC型號為CD4093,是一種4-2輸入的施密特觸發器,內部有4個IC1~IC4相同的2輸入施密特門電路。利用IC的一個2輸入門IC-I電路,外接一個電阻R2和一個電容C3組成多諧振蕩器(如圖2)作開關電源的開關信號。電阻R2跨接施密特觸發器IC-l的輸入(2)腳和輸出(3)腳。工作時,電容C3被充電,輸入端的電平逐漸上升,一旦達到IC-1的門限Vt+電平時,IC-1輸出低電平,接著C3又通過R2放電,當C3電容放電其電壓降低到施密特的滯后電壓Vt-時,IC-1輸出又立即升為高電平,這樣周而復始形成振蕩,如圖3所示。這種多諧振蕩器動態功耗很低。頻率范圍寬,振蕩周期T由T=t1+t2 決定,
由上式可見,當Vdd(電源電壓)、Vt+和Vt-為定值時,振蕩器輸出信號頻率僅和R2、C3有關,如圖4所示。
2.緩沖器和驅動電路圖1電路中的IC-2-IC-4組成振蕩器緩沖輸出器,由IC-1的(3)腳輸出信號經耦合電容C4輸入到IC-2~IC-4的(6)、(9)、(13)腳,然后由其輸出端(4)、(10)、(11)腳,送給場效應管V(IRF840)的輸入端G,再通過V的漏極D使振蕩的開關信號驅動變壓器T的初級N1工作。VD6作場效應管V的輸入端過壓保護之用。
3.低壓輸出電路變壓器T的次級L2和C5、VD、L和C6組成標準的高頻儲能電路,在振蕩器脈沖持續期時,脈沖電壓給低壓電解儲能;在脈沖零電平時,由L、VD完成L的續流回路,它們都對C6充電至給定的電壓。電容器C6的電壓Vo(即開關電源的輸出電壓)取決于變壓器T的次級匝數。
4.變壓器T的制作小體積開關電源的重要部件是變壓器T,為了縮小整機體積,T用高頻E字形高導鐵氧體(筆者用的TDK鐵氧體),其尺寸是E18,筆者的T其N1繞80匝,N2繞9匝,讀者可使N1的匝數不變,N2按需要的電壓增減即可!為便于繞制,因N2的線徑應大于N1,因功率不大,只要磁芯能繞下即可。繞制時為了保證隔離度,N1和N2各占骨架空間分段繞制,不要重疊!
說明:該開關電源的后續電路,若需穩壓,可按常規加集成穩壓器輸出穩壓使用!
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