自激式开关电源电路原理知识

自激式开关电源是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源，此类开关电源占有量不多，结构也不是太复杂，下面以图5-1所示电路简要进行说明。识图时，应注意以下几个要点。

自激式单管开关电源中的开关管既可以采用三极管，也可以采用场效应管，这里采用的是三极管。开关管VT513起着开关及振荡的双重作用，省去了控制电路（一般没有专用电源控制芯片）。自激振荡的过程如下。

接通电源后，220V市电电压经VD503～VD506整流、C507滤波，在滤波电容C507两端得到近300V直流电压，通过开关变压器T511的3-7绕组加到开关管VT513的集电极。同时该电压还经启动电阻R520～R522、R524为VT513的基极提供启动电流，使VT513导通。T511绕组3-7中有电流通过并感应出3正、7负的感应电压，同时1-2反馈绕组也感应出1正、2负的正反馈电压，该电压经R519、C514、R524加至VT513的基极，使VT513迅速饱和导通。随着C514充电电压的升高，VT513基极电位逐渐变低，致使VT513退出饱和区，厶开始减小，在T511的1-2绕组感应出1负、2正相位相反的电压，使VT513迅速截止。VT513截止后，T511的1-2绕组中没有感应电压，300V直流供电输入电压又经R520～R522给C514反向充电，逐渐提高VT513基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。

从开关变压器T511的同名端（T511中的小圆点）可以看出，这是一个反激型开关电源，也就是说，当开关管VT513导通时，开关变压器T511的3-7 -次绕组感应电压为3正、7负，而二次绕组11-12感应电压为11正、12负，整流二极管VD552处于截止状态，在一次绕组3-7中储存能量。当开关管VT513截止时，变压器T511 -次绕组3-7中存储的能量，通过二次绕组及VD552整流和电容C561滤波后向负载输出。

自激式单管开关电源的启动电阻一般由几只电阻组成（如本例中的R520—R522），启动电阻的一端一般接300V直流端，另一端接开关管的基极，以便为开关管提供基极电流。

自激式开关电源与他激式开关电源相比，稳压控制原理是一致的，都是通过控制开关管的导通时间来实现稳压的。稳压电路的形式也是一致的，既有直接取样稳压电路，又有间接取样稳压电路。

需要说明的是，自激式开关电源由于没有电源控制芯片，因此，稳压电路元器件较多，电路稍复杂，对于本例，稳压电路主要由VT553、VD561、R552、RP551、R553、VT511.IC、VT512及周边元器件组成，取样方式为直接取样，具体稳压过程如下。

当由于负载变轻等原因使开关电源输出电压120V上升时，取样电路R552、RP551、R553的分压增高，误差放大管VT553的基极电位上升，由于发射极被VD561钳位，于是VT553的集电极电位降低，流过光电耦合器IC内发光二极管的电流增大，发光强度增大，导致其中光敏三极管集电极、发射极间电阻减小，即开关管VT511的基极、集电极间电阻下降，使VT511的基极电位下降，集电极电压升高，使VT512导通量增大，开关管VT513的基极被分流，控制开关管VT513导通时间减小，即VT513提前截止（脉宽减小），输出电压下降。反之则结果相反。

自激式开关电源一般不采用开关电源控制芯片，其保护电路一般也由分立元器件组成，本例中，设有以下保护电路。

（1）市电输入电压过高保护

该保护电路由VD518、VD519、R523及VT512组成。市电电压正常时VD518、VD519对VT512工作状态没有影响；当市电电压过高时，300V电压升高，变压器T511的3～7绕组的电流将增大，反馈绕组1端感应的正电压随之升高，当1端电压升到一定值时，通过VD518使VD519工作在击穿状态，此时，T511的1端正反馈电压经VD518、VD519、R523和VT512的发射极短路到地，使正反馈停止，VD513停振，从而起到市电电压过压保护的作用。

（2）电源电路输出电压过压保护

当120V主电压输出过高时，负载电压使光电耦合器IC发光二极管发光强度大增，使光敏三极管集电极、发射极间电阻大大降低，从而使VT512饱和导通，导致VT513的基极接地而停振，电源无输出。