導讀開關穩壓電源電路是很多電器的電源電路普遍采用的供電方式。開關穩壓電源電路主要由交流濾波電路、橋式整流濾波電路、軟啟動電路、開關振蕩電路、穩壓控制電路、整流穩....

開關穩壓電源電路是很多電器的電源電路普遍采用的供電方式。開關穩壓電源電路主要由交流濾波電路、橋式整流濾波電路、軟啟動電路、開關振蕩電路、穩壓控制電路、整流穩壓濾波電路等組成，如下圖所示。

1、軟啟動電路

開關電源的輸入電路大都釆用整流加電容濾波電路。在輸入電路合閘瞬間，由于電容器上的初始電壓為零會形成很大的瞬時沖擊電流，特別是大功率開關電源，其輸入采用較大容量的濾波電容器，其沖擊電流可達100A以上。在電源接通瞬間如此大的沖擊電流幅值，往往會導致輸入熔斷器燒斷，有時甚至將合閘開關的觸點燒壞，輕者也會使空氣開關合不上閘，上述原因均會造成開關電源無法正常投入。為此幾乎所有的開關電源在其輸入電路設置防止沖擊電流的軟啟動電路，以保證開關電源正常而可靠的運行。

空調器開關電源電路中的軟啟動電路主要由光電耦合器、啟動電容、穩壓二極管等組成，如下圖所示。

在開機的瞬間，市電經過交流濾波電路、橋式整流濾波電路處理后，變成310V直流電壓，加在變壓器T01的初級線圈。同時IC01D開關管的第5腳變成高電平，IC01D內部的開關管導通，由變壓器和開關管形成的開關振蕩電路開始工作，在變壓器T01D的次級產生12V直流電壓。此電壓經過電阻R02D和R01D分壓后，加在光耦電合器電合器IC02D、電容C03D和穩壓管ZD02D的兩端。此時電容C03D開始充電，在電容充電的過程中，光耦電合器電合器IC02D的第2腳電位由低逐漸升高到正常值，使它內部的光敏三極管導通成 都由強逐漸下降到正常，為IC01D的控制端ENABLE（第4腳）提供的電壓也是由大逐漸降低到正常，使開關管導通時間由短逐漸延長到正常，至此整個啟動過程結束。

軟啟動電路避免了開機瞬間由于C02D、C05D濾波的作用，不能及時為光耦電合器電合器IC02D提供正常的誤差取樣信號，導致IC02D不能為IC01D提供正常的控制電壓，可能會引起開關管在開機瞬間過激勵損壞。

2、開關振蕩電路

開關振蕩電路主要由開關控制芯片、開關變壓器等元器件組成，它的主要作用是通過開關控制芯片輸出的矩形脈沖信號，驅動開關管不斷地進行開/關，使其處于開關振蕩狀態，從而使開關變壓器的初級線圈產生開關電流，開關變壓器處于工作狀態，在次級線圈中產生感應電流，再經過處理后輸出電壓。

開關振蕩電路的工作原理如下：

最上圖所示電路原理圖，從圖中可以看出IC01D芯片以TNY255為開關控制芯片，T01為開關變壓器。

當交流電源220V經交流濾波電路濾波后，到橋式整流電路（由D01?D04和C01組成）處理后，轉換為310V直流電壓，經濾波電容C01濾波后供給開關變壓器T01的初級。同時經ZR01和D05D加到開關控制芯片IC01D的第5腳。該集成電路為整個開關電源的核心，內含一個功率MOS管、130kHz的方波發生器及占空比調整電路；輸出電壓采樣及反饋回路由IC02D和ZD02D組成，通過對輸出電壓12V和5V的聯合采樣，調節光耦電合器IC02 的輸出電流，控制IC01D的第5腳達到調節130kHz的方波發生器的占空比，控制IC01D內部MOS管的導通時間，從而穩定輸出電壓。

該開關電源為反激式開關電源，當IC01D內部MOS開關管導通時，能量全部存儲在開關變壓器T01的初級，次級整流二極管D06D未能導通，次級相當于開路，負載由濾波電容提供能量；當IC01D內部的開關管截止時，此時開關變壓器T01的初級線圈上的電流在瞬間變成0，初級線圈的電動勢為下正上負，而在次級線圈上感應出上正下負的電動勢，此時二極管D06D處于導通狀態，此時開始輸出電壓，此電壓經過高頻濾波電解電容C02D濾波 后得到12V直流電壓。

由于在開關控制芯片內部的開關管截止時，開關變壓器T01的初級線圈還有電流，為防止隨開關開/閉所發生的電壓浪涌，電路中設置了由二極管D06D和電容C07D組成的濾波緩沖電路。

3、 穩壓控制電路

穩壓控制電路在開關電源電路中的主要作用是用來穩定開關電源輸出的電壓。因為220V交流電是存在變化的，當市電升高時，開關電源電路的開關變壓器輸出的電壓也會隨之升高。為了得到穩定的輸出電壓而設置了穩壓控制電路。

空調器電源電路的穩壓控制電路主要由光耦電合器電合器、取樣電阻和穩壓器等組成，如下圖所示。

其中，光耦電合器電合器的作用是將開關電源輸出電壓的誤差反饋到開關控制芯片上。它的工作原理就是在光電耦合器輸入端加電信號驅動發光二極管，使之發出一定波長的光，被光探測器接受而產生光電流，再經過進一步放大后輸出。從而起到輸入、輸出、隔離的作用。

工作時，直流電壓輸出的 12V電壓經過電阻R01D、R02D分壓后，到達穩壓器ZD02D及光耦電合器電合器IC02D。使光耦電合器電合器導通，于是12V電壓就可以通過光合耦合器和穩壓器，使光電耦合器發光，光電耦合器開始工作，完成工作電壓的取樣。

當變壓器的次級輸出電壓升高時，此時經過電路分壓電阻分壓輸入到穩壓器的電壓也將升高。同時，使流過光電耦合器內部發光二極管的電流逐漸增大，發光二極管的亮度也逐漸增強，光電耦合器內部的光敏三極管的內阻同時變小，光敏三極管的導通程度也逐漸加強， 最終導致光電耦合器第4腳的輸出電流增大。

光電耦合器第4腳電流增大，與之相連接的開關控制芯片的反向輸入端電壓降低，于是開關控制芯片內部的開關管導通的時間縮短，就會控制開關變壓器的次級輸出電壓降低，從達到降壓的目的，整個運行就構成了過電壓輸出反饋電路，最終實現了穩定輸出的作用。

而當直流輸出端的電壓降低時，流過光電耦合器發光二極管的電流減小，與之相連接的開關控制芯片的反向輸入端電壓升高，于是開關控制芯片內部的開關管導通的時間增長，就會控制開關變壓器的次級輸出電壓升高，從而達到升壓的目的。

4、整流穩壓濾波電路

輸出端整流穩壓濾波電路的作用是將開關變壓器次級端線圏輸出的電壓進行整流與濾波。因為開關變壓器的漏感和輸出二極管的反向恢復電流造成的尖峰都形成了潛在的電磁干擾，所以開關變壓器輸岀的電壓必須經過整流濾波處理后，才能再輸送給其他電路。

輸出端整流穩壓濾波電路主要由整流二極管、濾波電容等組成，如下圖所示。

當開關變壓器T01的次級產生下正上負的感應電動勢時，次級上連接的二極管D06D處于截止狀態，此時能量被存儲起來。當開關變壓器T01次級為上正下負的電動勢時，變壓器次級上連接的整流二極管D06D被導通，然后開始輸岀直流電壓。

當開關變壓器的次級線圈通過整流二極管D06D開始輸出12V電壓時，12V電壓通過由電容C07D濾波電路過濾后，過濾掉因為整流二極管D06D產生的浪涌電壓。然后12V 電壓再經過電容C02D、C05D構成的濾波電路過濾掉交流干擾信號，再輸出純凈的12V 直流電壓。

同時，12V直流電壓經過穩壓器IC03D穩壓后，經過濾波電容C08D、C09D濾波后輸出5v直流電壓。