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交換式電源供應器原理入門(四)

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發表於 2011-1-14 23:00:38 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
切換式電源供應器的種類有很多種,由驅動方式來分類的話,分為自激式與它激式兩種,若以換流方式來分類,則有ON - ON、ON - OFF、半橋及全橋等等,若以控制方式來分類,則有脈波寛度(PWM)及磁性放大器方式,當然還有把上述兩種或多種混合的電路,但是不外乎就是這些大類,以上這些電路中,最簡單也最好入門的就是ON - OFF自激式單晶體返馳電路,以下就讓我們來一窺它的面貌。

在我寫的切換式電源供應器系列中曾提到降壓式的原理與電路,但是這等簡單的原理圖,只是為了讓大家明白原理與解說方便,今天我們要進階一點,請看下方的簡圖︰

X11.JPG

上圖中,變壓器(T)上的紅點表示線圈繞組的極性,你可以把左邊的紅點當做是變壓器一次側(初級)的正極,右邊紅點則為變壓器二次側(次級)的正極。
由上圖中我們知道,一開始由於電晶體(TR)B極未接,故電晶體為截止狀態(OFF),此時變壓器是未動作的,若我們用了某個方法讓電晶體導通(ON)呢?那變壓器也會開始動作而儲存能量,這時如果我們再令電晶體截止(OFF),則變壓器就會向其輸出端輸出剛剛儲存的能量(反電動勢),有點印象了嗎?這就是ON - OFF命名的由來。
上圖中電晶體就是控制變壓器驅動的元件,由於電晶體的B極未接,故若此振盪訊號由外部供給,就是稱為它激式,若是由自己供給,則稱為自激式。自激式的電路構造簡單且造價低廉,或許大家手上所謂"電子式"電源供應器就有好幾個也說不定。

自激是如何自激?讓我們再來看一張圖︰

Xx1.JPG

上面的圖多了一組繞組N2跟一支電阻R,是的,就是它們讓電晶體TR產生自激的功能,我們來解說一下原理︰
上圖電阻R一端接DC輸入的正極,一端接往電晶體TR的B極,此時電晶體的B極及變壓器的N2繞組同時有電壓產生,雖然說是同時,但是對電晶體來說也是有順序的,我們解釋此順序是電阻R使電晶體為導通ON狀態,接著因N2亦同時獲得電壓,故N2對電晶體再加上其感應電壓而成"正回授",所以N3繞組的正確名稱應該稱為"正回授繞組",學過電子學的人對"正回授"這個專有名詞應該不陌生,它就是振盪的意思,就是這個繞組的電壓對電晶體B極進行了ON/OFF的動作,而使用電晶體產生自激振盪。

N3部份這一篇暫不討論,下次我們要討論另一個常見的開關式電源基本電路,那時再一併討論,這一系列應該會有五或六篇,在最後一篇,我會拿ATX電源供應器來總結,我相信大家看完這個系列後,只要你用心研讀,多拆幾台電源供應器實習,假以時日應該也是一名狠角色。

最後跟大家聊一下,上次有人在論壇問到,為什麼要振盪?我有看到那一篇,但是我不知道要怎麼回答,希望這一篇能給大家一點開關式電源的概念。

我常在論壇上多次提到,把基本功練好,不要只學撇步,論壇有位朋友說的好,只要你的基礎夠好,你就可以創造撇步,不知道大家有沒有發覺,好像只有我在寫原理,去年搬好家後,我也拍照給大家看過我有很多整套原廠技術手冊及原文書,也搜出了一堆以前接的案子,其實如果我把一些原文書拿來翻譯後抄一抄,把公式導的"漏漏長",還是把那些案子拿來炒炒冷飯,就可以充實很多版面內容了,但是我卻用許多時間寫這些入門的功課,我的目的只有一個,就是希望你能有正確的基礎,及用在這裡的時間是有所得的。

學技術一定要錢嗎?花錢的一定學的會嗎?會是會到什麼程度?很難說對吧!只要你把基礎打好,你就會發現電路就是這麼回事兒。

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發表於 2011-1-14 23:42:30 | 顯示全部樓層
本帖最後由 ilsobeit 於 2011-1-15 09:38 AM 編輯

謝謝大大的指導,不過這系列三的文章一直找不到,不知道放在那裏??
另外,問一下這樣子對不對

一通電是 OFF,電流逐漸增大,電感存能量,BE加上電感正電壓,電晶體導通,
C極電感的電流漸增大,BE極間的電感感應電壓,讓電晶體瞬間飽和,電流不再變化,
BE極的電感電壓降為0,電晶體OFF,C極電感電流變小,造成BE極的電感電壓漸大,
再次導通電晶体,一直循環下去..
 樓主| 發表於 2011-1-15 13:57:46 | 顯示全部樓層
回復 2# ilsobeit

糟糕!第三篇好像被我砍了~~~!
發表於 2011-1-28 11:43:02 | 顯示全部樓層
第三篇…我要第三篇啦~請W大再費心思了!
發表於 2011-1-28 12:19:46 | 顯示全部樓層
W大:您說得好,我就是基本功練的不好,雖然我是電子學系畢業的,但在求學過程中總是應負考試而巳,考過就忘了,沒有真正的去了解其中原理…
現在好了啦!在非領域工作混了2~3年 後又回到本位,在一家還不錯的公司擔任電子維修工程師;最重要的是什麼東西都要會修,各式的電源供應器、充電器、顯示器、無線電、控制面板、還有一堆不知名的電路基板…等。
而這些東西都是國外進口的,既沒線路圖也找不到人問,返修還很貴…唉~只能到處找資料及求神了…
 樓主| 發表於 2011-1-28 12:59:49 | 顯示全部樓層
回復 4# chenwei

第三篇真的找不到了,我也沒有存底,我會再寫一次的。
 樓主| 發表於 2011-1-28 13:06:24 | 顯示全部樓層
回復 5# chenwei

書到用時方恨少,這是幾乎每個人都會發生的,好像人生都是很公平的,你現在浪費掉的,以後一定會要你補回來,奉勸莘莘學子們,不要浪費你們的青春,別人在努力,你在玩樂,除非你有特殊際遇,否則將來就換成你還在努力,但是別人已在享樂。
發表於 2011-2-7 01:04:30 | 顯示全部樓層
感謝板主的用心! 對於振盪電路 電感的現象真的很傷腦筋! 勤能補拙,希望慢慢累積之後會有融會貫通的一天!!
發表於 2011-5-23 14:54:17 | 顯示全部樓層
小弟我是剛涉及電源供應器的新人, 之前是在半導體業工作. wish 大的文章真的幫助我很多.
而且我也很認同, 基本功是最重要的. 花時間去充實基本功最後一定會有收穫~
btw, 我也好希望可以看到第三篇:)
發表於 2011-6-3 23:51:42 | 顯示全部樓層
好的開始就是成功的一半,有你真好~~謝謝
發表於 2011-6-16 11:54:33 | 顯示全部樓層
書真的用到時方恨少,我也不是本科的,可是對電子很有興趣,那時家人反對,不讓我唸電子,還是不會影響我的興趣,我也要跟Wish大一樣厲害!
發表於 2011-7-9 21:35:25 | 顯示全部樓層
感謝wish大您的付出 ,讓大家能夠穫得寶貴的知識
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