典型应用电路分析与设计--原理分析实际测试故障排除

作者简介

内容简介

第3章电源应用电路分析与设计 本章主要讲解电源应用电路的分析与设计，包括充 电器、电压转换、限流源、开关电源和线性电源； 在 原始电路分析透彻的基础上进行量程扩展，并对其保护 功能、输入源效应和负载效应进行详细测试。 3.1铅酸蓄电池充电器设计 3.1.1蓄电池充电电路工作原理分析 蓄电池充电电路具体如图3.1所示，工作原理如下 。 （1） U1A、D7、R13为充电指示电路，蓄电池充电 时发光二极管D7导通发光，充电停止时D7截止、停止发 光。RV1、R5、R6提供正端参考电压，该电压值很小； 采样电流电压提供负端电压； 蓄电池充电时U1A的引脚 2输出低电平，二极管D7发光工作； 蓄电池充电停止时 U1A的引脚2悬空，二极管D7停止工作、不发光。 （2） U1B及附属电路实现充电电压控制。该电压 值通过电阻R2、R3和R4对充电电压进行采样，参考电压 通过RV1进行调节。当充电电压高于参考电压时U1B输出 低电压，蓄电池充电停止，反馈电压与输出电压关系为 VFB=VOUT×R4R2+R3+R4=VOUT×1022.2=0.45VOUT （3.1） 由于二极管D6和采样电阻R12的原因，反馈电压精 度将受到影响。由于充电电流恒定，R12两端电压保持 恒定，二极管D6导通压降也保持恒定，所以通过调节 RV1可以保证充电电压的准确度。 图3.1蓄电池充电电路 （3） U1C和T4及附属电路实现充电电流参考值设 置。蓄电池电压低时U1C的引脚14输出低电压，U1D的引 脚11为低电压VL，实现小电流充电； 蓄电池电压高时 U1C的引脚14输出悬空，U1D的引脚11为高电压VH，实现 大电流充电。R12为充电电流采样电阻。 VL= 8×0.939.9=0.18V， VH=8×0.939∥22∥100+0.9=0.543V（3.2） （4） U1D及附属电路实现恒流充电控制电路，U1D 的引脚13输出电压用于控制电流功放电路T1、T2、T3实 现电流放大及恒流控制，电流采样电阻R12=0.47Ω时， 有： IL= VLR12=0.180.47=0.383A， IH=VHR12=0.5430.47=1.155A（3.3） （5） 变压器TR1、D1、D2、C1实现交流220V交流 转直流功能，为蓄电池供电。D3、U1、C2、C3实现辅助 8V电压源功能。 3.1.2时域分析与测试 首先利用PSpice对充电电路进行瞬态仿真分析，加 深对电路的理解，具体仿真电路如图3.2所示。具体瞬 态仿真设置如下所述。 （1） 仿真时间与最大步长： 仿真时间设置取决 于蓄电池充电电压设定及充电量大小，最大步长决定仿 真精度及波形显示分辨率，具体设置如图3.3和图3.4所 示。 本书主要对典型应用电路进行工作原理分析、参数计算、仿真验证和实际电路板测试。全书详细讲解电路工作原理和主要参数计算，并提供了详细的电路仿真分析设置，对瞬态、直流、交流、参数和高级分析等均提供了详细的参数设置，与实际电路测试比较，实现对实际电路更加全面的分析。本书所用电路主要为典型应用电路，为刚开始学习电路设计的工程师提供学习空间。电路理论计算、仿真分析、实际测试相结合，以便读者对电路更加全面、透彻地理解。