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电源维修,开关电源的预充电电路?

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在中功率和大功率电源中,经常看到在整流桥前面有一颗电阻和一个继电器常开触点并联,或者并联一颗NTC电阻,那么这个继电器的作用是什么呢?

在小功率开关电源中经常看到整流桥前面有一颗NTC电阻,前面文章说过,这颗NTC电阻是限制电充充电电流的。

那么当电源功率比较大时,根据欧姆定律得知,电流流过电阻大,电阻就会发热严重,影响电源效率,严重电阻还会烧毁。

启动时还必须要限制充电电流,还不能影响电源效率,实际这个电阻只有在通电的一瞬间有作用,在电源启动后,它只会消耗多余的电能,就是说在电路启动后不需要这颗电阻了,那就要加一个元件把这个电阻短路掉,常用继电器和可控硅元件。

在电源刚开始通电时,由电阻给电容充电,当电压达到一定值时,通常是电源的三分之二的电压,继电器吸合,电源正常工作,由于继电器的触点电阻非常小,毫欧级,损耗非常小,广泛应用在中小开关电源中。

当电源功率特别大时,NTC电阻瞬间不能承受充电电流,就要更换大功率的功率电阻,这里的电阻比NTC电阻大,功率大,可以承受瞬间的充电功率。在大功率电源和变频器中使用非常广泛。

下面看电路是如何驱动继电器吸合的,常见继电器的线圈接在开关电源的输出端,当电源通电启动,电源芯片由于7脚电容的存在,电源芯片启动需要一点时间,当电源芯片工作,变压器二次侧输出电压,继电器吸合,预充电结束,电源正常工作。这是最简单的预充电电路,对于充电电压不好控制,充电时间取决于电源芯片的启动时间,适合小功率电源,电路简单,成本低。

通过LM393比较器控制继电器的吸合,当比较器2脚设置一个基准电压,3脚接了一个RC延时电路,当电源一通电,比较器2脚比3脚电压高,1脚输出低电平,三极管不导通,继电器不吸合,3脚电容由电阻缓慢充电,当电压超过2脚电压后,电压比较器1脚电压反转,被上拉电阻拉高,三极管导通,继电器吸合,预充电结束。这里的时间由R114和C64决定,预充电时间基本一致。

高精度预充电时间控制电路,由单片机控制继电器的吸合,单片机检测充电电压,控制继电器,由电压检测电路,可以非常准确的控制吸合的时间,设计灵活,可以根据不同电路改变充电时间,用在对预充电要求高的电路中。

这里使用的继电器由于是机械触点,每次触点吸合时,都会产生电弧,时间久了,继电器的触点就会接触不良,造成预充电电阻旁路不掉,由于电路大电流工作,会烧毁充电电阻,

继电器的触点还会发生粘连,没有预充电功能,造成电源损坏。

所以就选择用可控硅代替继电器,可控硅是无触点元件,虽然它的自身损耗会比继电器高,但它可以无限次开关,由于可控硅需要驱动电路,比较麻烦,成本高,一般用在大功率电源中。



可控硅需要驱动电路,但控制信号还是需要上面驱动三极管的电路一样,只不过要增加一个驱动电路而已。