1、 第三章 电源电路 本章要点：本章要点：熟悉稳压电源工作原理。熟悉稳压电源工作原理。掌握串联型稳压电源电路工作原理。掌握串联型稳压电源电路工作原理。掌握掌握开关电源的特点与分类。掌握掌握开关电源的特点与分类。掌握开关电源的基本工作原理。掌握开关电源的基本工作原理。掌握开关稳压电源的故障分析。掌握开关稳压电源的故障分析。第三章第三章 电源电路电源电路 第三章 电源电路 第一节第一节 开关电源开关电源 要使电视机正常工作，就要为各部分电路提供要使电视机正常工作，就要为各部分电路提供所需的直流电压，这一任务由直流电源承担。在黑所需的直流电压，这一任务由直流电源承担。在黑白电视机中，直流电源通常采用串
2、联型直流稳压电白电视机中，直流电源通常采用串联型直流稳压电源，这种电源虽然稳压精度高，纹波小，但有稳压源，这种电源虽然稳压精度高，纹波小，但有稳压范围窄、效率低、体积大和笨重等缺点。由于彩色范围窄、效率低、体积大和笨重等缺点。由于彩色电视机消耗的功率较大，考虑到节能和降低使用成电视机消耗的功率较大，考虑到节能和降低使用成本等，一般都采用开关型直流稳压电源，又称开关本等，一般都采用开关型直流稳压电源，又称开关稳压电源或开关电源。稳压电源或开关电源。第三章 电源电路 开关电源：它是将开关电源：它是将50Hz50Hz交流电压直接变换成直流电压后，交流电压直接变换成直流电压后，由脉冲振荡器将直流电压变
3、换成高频脉冲，再经变压、整流、由脉冲振荡器将直流电压变换成高频脉冲，再经变压、整流、滤波后，得到所需的多路直流电压。滤波后，得到所需的多路直流电压。1.1.电源电路作用：电源电路作用：向各部分电路提供工作所需直流电向各部分电路提供工作所需直流电压压 。2.两种常见电源：两种常见电源：串联稳压电源：具有自身功耗大、频率低、机内温升高、串联稳压电源：具有自身功耗大、频率低、机内温升高、体积大、效率低等缺点，而且稳压范围窄，用在要求不高的体积大、效率低等缺点，而且稳压范围窄，用在要求不高的设备中。（黑白电视中采用）设备中。（黑白电视中采用）一、一、开关稳压电源开关稳压电源220v/50HzVo电源变
4、压 器整流电路滤波电路稳压电路 第三章 电源电路 3.3.开关稳压电源的特点开关稳压电源的特点 （1 1）功耗小、效率高：其效率通常可达）功耗小、效率高：其效率通常可达80%80%90%90%左右；左右；（2 2）稳压范围宽：稳压范围在）稳压范围宽：稳压范围在130130260V260V之间变化；之间变化；（3 3）滤波电容容量小：开关电源的工作频率为行振荡频）滤波电容容量小：开关电源的工作频率为行振荡频率；率；（4 4）重量轻、体积小：省去了体积庞大的电源变压器；）重量轻、体积小：省去了体积庞大的电源变压器；（5 5）机内温升低：因晶体管工作在开关状态。）机内温升低：因晶体管工作在开关状态。
5、（6 6）可靠性高。开关电源的电路结构便于引入各种保护）可靠性高。开关电源的电路结构便于引入各种保护电路，因而工作稳定、可靠。电路，因而工作稳定、可靠。总之，开关稳压电源性能好、体积小、重量轻、可靠性和总之，开关稳压电源性能好、体积小、重量轻、可靠性和稳定性高等，但电路结构复杂。稳定性高等，但电路结构复杂。第三章 电源电路 二、开关电源的组成二、开关电源的组成 对于自激式开关电源一般由低频整流滤波电路、开关管、对于自激式开关电源一般由低频整流滤波电路、开关管、储能电路（兼顾脉冲变压）储能电路（兼顾脉冲变压）、稳压控制电路和二次整流滤波、稳压控制电路和二次整流滤波电路电路 5 5 部分组成，它的
6、一般结构框图如图部分组成，它的一般结构框图如图 3.1 3.1 所示。所示。图图3.1 自激式开关直流稳压电源一般结构框图自激式开关直流稳压电源一般结构框图 第三章 电源电路 三、开关稳压电源的分类 1.1.按开关晶体管的连接方式分有串联式、并联式、变压器按开关晶体管的连接方式分有串联式、并联式、变压器式三种。式三种。（1）串联型开关稳压电源：串联式稳压电源的开关管串联串联型开关稳压电源：串联式稳压电源的开关管串联在输入电压在输入电压 VI 与输出负载之间，电路组成框图如图与输出负载之间，电路组成框图如图 3.2 所示。所示。RL开关管220V高频储能整流滤波脉冲振荡脉冲控制低频整流滤波取样电
7、路基准电压误差放大 VI+300V图图3.2 串联型开关电源组成框图串联型开关电源组成框图 第三章 电源电路 (2)(2)并联型开关稳压电源：并联型开关稳压电源：并联型开关稳压电源的开关管与负载相并联，电路组并联型开关稳压电源的开关管与负载相并联，电路组成框图如图成框图如图 2.50 2.50 所示。工作过程与串联型不同的是：开所示。工作过程与串联型不同的是：开关管饱和导通时，关管饱和导通时，U UI I 对负载不供电，开关管截止时，对负载不供电，开关管截止时，U UI I 对负载供电。对负载供电。图图3.3 并联型开关稳压电源框图并联型开关稳压电源框图 第三章 电源电路 220VRL开关管整
8、流滤波脉冲振荡脉冲控制低频整流滤波取样电路基准电压误差放大VI+300V (3)(3)脉冲变压器耦合并联型开关稳压电源脉冲变压器耦合并联型开关稳压电源 用脉冲变压器取代串联型或并联型开关电源中的储能电用脉冲变压器取代串联型或并联型开关电源中的储能电感，就得到变压器耦合并联型开关电源。它的原理框图如图感，就得到变压器耦合并联型开关电源。它的原理框图如图 3.4 3.4 所示。所示。第三章 电源电路 2.2.按开关电源的稳压控制方式分类按开关电源的稳压控制方式分类 (1)(1)脉冲宽度控制式：保持开关脉冲的频率不变，通过改脉冲宽度控制式：保持开关脉冲的频率不变，通过改变开关管导通时间变开关管导通时
9、间TonTon的方式来调节输出电压达到稳压。的方式来调节输出电压达到稳压。(2)(2)频率控制：通过控制开关脉冲频率（周期），相应调频率控制：通过控制开关脉冲频率（周期），相应调节脉冲占空比使输出电压达到稳定。节脉冲占空比使输出电压达到稳定。3.3.按开关电源激励方式分类按开关电源激励方式分类 (1)(1)它激控制式：需附加一个振荡器来产生开关脉冲。开它激控制式：需附加一个振荡器来产生开关脉冲。开关脉冲作用于开关管使电源电路有输出，待电视机正常工作后关脉冲作用于开关管使电源电路有输出，待电视机正常工作后可由行频脉冲作为开关脉冲，振荡器就可以停振。可由行频脉冲作为开关脉冲，振荡器就可以停振。(2
10、)(2)自激控制式：自激式电路是利用开关管、脉冲变压器自激控制式：自激式电路是利用开关管、脉冲变压器等构成正反馈环路形成自激振荡，使开关稳压电源有电压输出，等构成正反馈环路形成自激振荡，使开关稳压电源有电压输出，电视机正常工作时自激振荡受行频脉冲的同步，解决了开关电电视机正常工作时自激振荡受行频脉冲的同步，解决了开关电源的独立工作能力。源的独立工作能力。第三章 电源电路 图中：图中：V V为开关管（调整管）；为开关管（调整管）；T T是脉冲变压器（又称储能变压器或是脉冲变压器（又称储能变压器或开关变压器开关变压器）；）；V VD D是脉冲整流二极管（又称是脉冲整流二极管（又称续流二极管续流二极
11、管）；）；C C是滤波电容，也有储能作用；是滤波电容，也有储能作用；R RL L为电源的负载为电源的负载。四、开关电源的基本工作原理四、开关电源的基本工作原理 下面以变压器并联自激调宽式稳压电源为例说明开关电下面以变压器并联自激调宽式稳压电源为例说明开关电源的原理：源的原理：第三章 电源电路 1 1）工作原理：）工作原理：正脉冲正脉冲TOn到来时到来时:可见可见:TOn越宽，越宽，V导通时间越长，则导通时间越长，则i1越大，越大，T 储能越多。储能越多。V饱和饱和形成电流形成电流i1L2中产生上中产生上下下+的感应动势的感应动势VD截止截止。L1中产生上中产生上+下下的感应电动势的感应电动势t
12、LVi1i1=其中其中：第三章 电源电路 当正脉冲再一次输入开关管基极时，开关管又一次当正脉冲再一次输入开关管基极时，开关管又一次饱和导通，二极管饱和导通，二极管V VD D又截止，负载所需要的电流由电容器又截止，负载所需要的电流由电容器放电来供给。放电来供给。负脉冲时负脉冲时:V截止截止i1约零约零L2中产生上中产生上下下的感应电动势的感应电动势VD导通导通i2向向C充电，并为充电，并为RL提供直流电压提供直流电压Vo。L1中产生上中产生上下下的感应电动势的感应电动势 第三章 电源电路 由经上分析可知，输出电压VO与输出入电压Vi之间的关系如下：ioon12VTTnnV 上式说明，输出电压上
13、式说明，输出电压UO与输入电压与输入电压Ui成正比，与变成正比，与变压器匝数比成正比，与开关脉冲占空比压器匝数比成正比，与开关脉冲占空比Ton/T成正比。成正比。调宽型开关稳压电源受行频同步，即周期T为64s，是固定不变的，输出电压UO通过控制Ton/T比值（实际调整Ton）来实现，即控制脉宽来调节，达到稳定输出电压的目的。2）稳压原理：第三章 电源电路 当Vo 同理，可分析Vo的情况。Vx(Vz不变)VpVb的脉宽VoTr与C中的储能V导通时间下面分析稳压过程：第三章 电源电路 开关电源实物图:第三章 电源电路 五、开关稳压电源常见的故障五、开关稳压电源常见的故障 开关稳压电源的一般故障现象主要有：开关稳压电源的一般故障现象主要有：1.无光栅，无伴音（三无）无光栅，无伴音（三无）2.不能遥控开机或关机不能遥控开机或关机 3.光栅与伴音时有时无光栅与伴音时有时无 4.光栅上有水平亮线滚动或图像有严重的横条干扰光栅上有水平亮线滚动或图像有严重的横条干扰 5.光栅、图像两边出现光栅、图像两边出现 S 形左右扭动形左右扭动 6.光栅行幅不足或忽大忽小光栅行幅不足或忽大忽小
