一、電路基本構(gòu)成與工作原理
單管自激電路的核心是開關(guān)管，可選用三極管或場(chǎng)效應(yīng)管。在此設(shè)計(jì)中，采用三極管 VT513 作為開關(guān)管，其同時(shí)承擔(dān)開關(guān)和振蕩功能，省去了獨(dú)立的控制電路。
接通市電后，220V 交流電經(jīng) VD503～VD506 整流和 C507 濾波，在 C507 兩端產(chǎn)生約 300V 的直流電壓。該電壓通過(guò)開關(guān)變壓器 T511 的 3-7 繞組施加到 VT513 的集電極。同時(shí)，該直流電壓經(jīng)啟動(dòng)電阻 R520～R522、R524 為 VT513 的基極提供啟動(dòng)電流，確保 VT513 導(dǎo)通。T511 繞組 3-7 中的電流產(chǎn)生感應(yīng)電壓，反饋繞組 1-2 也感應(yīng)出正反饋電壓，經(jīng) R519、C514、R524 加至 VT513 的基極，促使 VT513 快速飽和導(dǎo)通。
隨著 C514 充電，VT513 基極電位逐漸降低，VT513 退出飽和區(qū)，電流增益 β 減小。T511 的 1-2 繞組感應(yīng)出相反相位的電壓，使 VT513 快速截止。VT513 截止后，T511 的 1-2 繞組無(wú)感應(yīng)電壓，300V 直流電壓經(jīng) R520～R522 對(duì) C514 反向充電，VT513 基極電位逐漸升高，VT513 重新導(dǎo)通，再次進(jìn)入飽和狀態(tài)，電路持續(xù)振蕩。
從開關(guān)變壓器 T511 的同名端標(biāo)識(shí)可見，這是一個(gè)反激型開關(guān)電源。VT513 導(dǎo)通時(shí)，T511 的 3-7 次繞組感應(yīng)電壓為 3 正、7 負(fù)，二次繞組 11-12 感應(yīng)電壓為 11 正、12 負(fù)，VD552 截止，能量存儲(chǔ)于一次繞組 3-7。VT513 截止時(shí)，存儲(chǔ)的能量經(jīng)二次繞組、VD552 整流和 C561 濾波后向負(fù)載供電。
二、穩(wěn)壓控制機(jī)制
自激式單管開關(guān)電源的穩(wěn)壓控制原理與他激式開關(guān)電源一致，通過(guò)調(diào)節(jié)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。其穩(wěn)壓電路形式多樣，包括直接取樣和間接取樣穩(wěn)壓電路。
本例中，穩(wěn)壓電路主要由 VT553、VD561、R552、RP551、R553、VT511.IC、VT512 及周邊元件構(gòu)成，采用直接取樣方式。當(dāng)負(fù)載變輕導(dǎo)致輸出電壓 120V 上升時(shí)，取樣電路 R552、RP551、R553 的分壓升高，誤差放大管 VT553 的基極電位上升。由于發(fā)射極被 VD561 鉗位，VT553 的集電極電位下降，光電耦合器 IC 內(nèi)發(fā)光二極管電流增大，發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)。光敏三極管集電極 - 發(fā)射極間電阻減小，VT511 的基極 - 集電極間電阻降低，VT511 基極電位下降，集電極電壓上升，VT512 導(dǎo)通程度增加，VT513 基極電流被分流，導(dǎo)通時(shí)間縮短，提前截止，脈寬減小，輸出電壓下降。反之，若輸出電壓下降，過(guò)程相反。
三、保護(hù)電路設(shè)計(jì)
自激式開關(guān)電源的保護(hù)電路通常由分立元件構(gòu)成。本例中包含以下保護(hù)功能：
（一）市電輸入電壓過(guò)高保護(hù)
該保護(hù)電路由 VD518、VD519、R523 及 VT512 組成。市電正常時(shí)，VD518、VD519 對(duì) VT512 無(wú)影響。市電過(guò)高時(shí)，300V 電壓升高，T511 的 3～7 繞組電流增大，反饋繞組 1 端感應(yīng)正電壓升高。當(dāng) 1 端電壓達(dá)到一定值時(shí)，VD518 使 VD519 擊穿，T511 的 1 端正反饋電壓經(jīng) VD518、VD519、R523 和 VT512 發(fā)射極短路到地，正反饋停止，VD513 停振，實(shí)現(xiàn)市電過(guò)壓保護(hù)。
（二）電源電路輸出電壓過(guò)壓保護(hù)
當(dāng) 120V 主輸出電壓過(guò)高時(shí)，負(fù)載電壓使光電耦合器 IC 發(fā)光二極管發(fā)光強(qiáng)度大幅增加，光敏三極管集電極 - 發(fā)射極間電阻顯著降低，VT512 飽和導(dǎo)通，VT513 基極接地停振，電源無(wú)輸出。
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