浅谈开关电源

众所周知，我们所接触到的电源电压大都是220V或者380V，而现代电子产品工作时所需求的电源电压普遍低于220V，此时就需要用到开关电源。开关电源是一种电压转换电路，主要的工作内容是将电压转换成电子产品所需求的工作电压。而开关电源的核心就是开关三极管，因为开关三极管的工作状态要么处于 “开” ，要么处于和“关” ，所以叫开关电源。开关电源实质就是一个振荡电路。

最常见的开关电源要属由UC3844组成的的反激式开关电源。其主要组成部分是电源震荡芯片UC3844、开关管、变压器。

1.电源振荡芯片UC3844

由于3844内部集成一个二分频触发器，输出频率只有4脚振荡频率的一半，输出最大占空比为50％。

引脚说明：1脚为误差放大器输出端，2脚为误差放大器输入反相端，用来调整开关电源输出电压。1脚和2脚之间由外围电路接入R、C串并联负反馈网络以决定放大器的带宽频率特性和放大倍数。2脚电压是由二次侧18V电压经电阻分压之后取一电压，与误差放大器的同相端内置的2.5V相比较。当2脚电压高于2.5V时，误差放大器输出一个反相较高的电压，改变6脚的PWM波形，使负载电压维持一个低于正常值的电压，从而达到降低二次侧输出电压维持2脚在2.5V的目的。反之亦然。

3脚为电流检测比较端，当3脚电压超过1V时，PWM锁存器将封锁输出脉冲，对电路启动过流保护功能。开关管导通后电流流经源极所接取样电阻R12经电容滤波送入3脚。由于开关管IRFPF50最大电流6.7A，工作允许最大电流为2A，经过0.5Ω电阻后电压为1V送入3脚。比较常见的如K2225最大电流2A，工作电流最大为0.6A，经计算，所接取样电阻为1.5欧姆时，以达到3脚所需1V电压。正常状态下3脚电压为低于1V的电压。

4脚为振荡器定时元件接入端，就好比CPU的晶振。8脚为基准电源输出端，向外提供+5V稳定性良好的基准电压。4脚外围组成的RC震荡电路电源往往取自8脚，振荡频率可通过公式F=1.72/(R·C)。上图中R=1K欧姆，C=4700PF，计算振荡频率为366KHZ，振荡器的最高振荡频率可达500kHz。一般开关电源中振荡频率为50KHZ左右。有时维修听到开关电源发出刺耳的声音时，就有可能是振荡电路损坏，由于人耳能听到的最高频率是20KHZ，当电容C老化导致振荡频率低于20KHZ时就会出现这种情况。

5脚和7脚是供电GND和VCC端子，UC3844具有16V起振电压和10V欠压锁定电压，不同于UC3843的8.5V起振电压和7.6V的欠压锁定电压。UC3844正常工作电压在10~17Ｖ之间。

6脚为PWM波形输出脚，驱动开关管的开、合，UC3844最大输出电流可达1A。

2.开关管

多使用K1317、K2225场效应晶体管，以K1317为例，耐压1200V，最大电流2.5A。由于漏极和源极之间接有反向二极管，测量二极管的正反向电阻特性可作为一个判断依据。还有一种方法，在G、S间加正向8V电源，此时测量开关管正向导通，D、S之间电阻很小，把8V电源反转S接正，G接负极时，开关管反向截止，D、S之间呈现高阻态，说明管子正常。

还有一些使用双极型晶体管如BU508A，由于发射极和集电极之间没有二极管，只能通过外加正反向电压判断。

3.变压器

变压器出现故障最容易判断，也最难判断。变压器损坏分两种情况，一是匝间短路，即某两个绕组之间直接相连，二是绕组断路。因变压器二次侧绕组比较多，需分清各绕组间的关系才能准确判断。