交換式電源供應器原理入門(四)

wish

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︰



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︰



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。

ilsobeit

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..

wish

回復 2# ilsobeit

糟糕！第三篇好像被我砍了~~~！

chenwei

第三篇…我要第三篇啦~請W大再費心思了!

chenwei

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…

wish

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。

wish

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。

antlu

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!!

willing

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:)

王伯

好的開始就是成功的一半,有你真好~~謝謝

westkimi

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!

tom4318

感謝wish大您的付出 ,讓大家能夠穫得寶貴的知識