旺马开关电源工作原理分析
旺马开关电源的工作原理与通用开关电源类似,主要通过整流滤波、开关变压器与开关管,高频开关变换和反馈控制实现AC/DC转换。
前端EMI电路
220V交流电输入(一火一零),火线先经过F1保险丝,零线经过NTC热敏电阻。
随后火线和零线同时加到共模电感上,滤除共模干扰;再加到安规X电容上,滤除差模干扰。这部分电路称为EMI电路,用于过滤市电中的干扰。
整流与滤波
经过EMI电路后,交流电加到由四颗二极管组成的整流桥,进行全波整流。
整流后的电流加到滤波电容上,滤波后在电容两端可测到310V直流电。
开关变压器与开关管
310V直流电加到开关变压器的主绕组,再加到开关管的漏极。
开关变压器的工作原理是“电生磁,磁生电”。要让其工作,需使主绕组有电流流过,这就需要开关管导通。
开关管的驱动
开关管的开关频率为千赫兹,需由控制芯片(电子开关驱动芯片)驱动。芯片第6脚发出矩形波驱动信号(含高、低电平),高电平时开关管导通,低电平时截止。
旺马开关电源芯片供电
芯片第5脚为供电脚,供电有两路:
启动电路:310V直流电经三个大阻值启动电阻,对芯片外围的滤波电容充电。但因电流小,充电慢,易导致电源输出不稳定。
二次供电:在开关变压器上缠副绕组,产生的电经整流、滤波后,为芯片提供稳定且大电流的供电,解决启动电路的不足。
电能转换与输出
开关管导通时,开关变压器主绕组有电流流过,产生磁能;开关管截止时,磁能释放,主绕组产生反向电动势,该磁场被副绕组感应,“磁生电”产生高频交流电。
高频交流电经次级整流二极管整流、滤波电容滤波后,最终输出所需的电压(如12V或24V)。