第一篇：長(zhǎng)虹NC-3機(jī)芯彩電開關(guān)電源工作原理分析

長(zhǎng)虹NC-3機(jī)芯彩電開關(guān)電源工作原理分析

NC-3開關(guān)電源是一種非常優(yōu)良的電源，常用在高檔的大屏幕彩電中。它采用開關(guān)管恒流源激勵(lì)，具有適應(yīng)電壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。它還采用負(fù)載過流保護(hù)、過壓欠壓保護(hù)、開關(guān)管過流保護(hù)和延遲導(dǎo)通等多項(xiàng)保護(hù)措施，保證了電源的高可靠性和安全性。

NC-3開關(guān)電源也是目前各類電源中電路最復(fù)雜的一種。它由許多分立元件組成，其中有三極管22只，二極管20多只，光電耦合器2只，穩(wěn)壓集成塊2只，取樣放放大器組件1只，電阻、電容器就更多了。

NC-3機(jī)芯開關(guān)電源是由日本東芝公司開發(fā)的。我國采用NC-3機(jī)芯開關(guān)電源的彩電有長(zhǎng)虹C2919系列、C2939系列和C3418等。北京2931H型彩電也是采用NC-3開關(guān)電源。NC-3開關(guān)電源是眾多開關(guān)電源大家族中頗具有代表性的一種，有許多機(jī)型的開關(guān)電源與NC-3開關(guān)電源相似，或者是NC-3開關(guān)電源電路的簡(jiǎn)化。例如，長(zhǎng)虹NC-2機(jī)芯開關(guān)電源與NC-3開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)組成和工作原理基本相同，只是NC-2開關(guān)電源無開機(jī)限流電路。另外，行過流保護(hù)和高壓限制采用的是X射線保護(hù)方式，而不是采用待機(jī)控制方式。又如A6機(jī)芯開關(guān)電源是NC-3開關(guān)電源的簡(jiǎn)化，它的開關(guān)變壓器初級(jí)側(cè)的振蕩、穩(wěn)壓、過壓欠壓保護(hù)、開關(guān)管過流保護(hù)和延遲導(dǎo)通電路皆相同，只是元件代號(hào)不同，恒流源控制的方式略有差異。另外，A6機(jī)芯開關(guān)電源無工作/待機(jī)方式，它是采用繼電器控制來實(shí)現(xiàn)遙控交流關(guān)機(jī)和無信號(hào)交流關(guān)機(jī)。因此，只要掌握了NC-3開關(guān)電源電路的基本結(jié)構(gòu)和各功能電路的工作原理，與此類似的開關(guān)電源就很容易掌握了。

基本電路工作原理NC-3開關(guān)電源電路可劃分為五個(gè)功能區(qū)：1區(qū)為振蕩穩(wěn)壓電路；2區(qū)為工作/待機(jī)控制電路；3區(qū)為恒流源激勵(lì)電路；4區(qū)為行振蕩控制電路；5區(qū)為負(fù)載過流保護(hù)電路。

需要說明的是，為了使電路圖清晰而又一目了然，繪制時(shí)不求電路的完整性，只畫出三極管、光電耦合器、穩(wěn)壓取樣組件以及與陳述工作原理有關(guān)的二極管、電阻、電容等關(guān)鍵性元件，而把與陳述工作原理無關(guān)的電阻、電容、二極管等非關(guān)鍵性元件省去不畫，甚至有的三極管的極外連接線路也省略。此外，開關(guān)變壓器次級(jí)回路的整流濾波及穩(wěn)壓等大家熟悉的電路也省略不畫。

1.開關(guān)電源振蕩基本條件

橋式整流輸出的＋300V通過開關(guān)變壓器T803繞組6-1加到開關(guān)管VQ83的集電極。R828為振蕩啟動(dòng)電阻，它在開機(jī)時(shí)為開關(guān)管VQ83提供基極電流，使VQ83導(dǎo)通。T803繞組9-7為振蕩反饋繞組，為開關(guān)管VQ83振蕩提供所需要的正反饋電壓或負(fù)反饋電壓，使VQ83能迅速飽和導(dǎo)通或截止。C820是振蕩時(shí)的充放電電容器。

2.正常工作狀態(tài)

正常工作狀態(tài)包括電源的自激振蕩、穩(wěn)壓控制和開關(guān)管恒流激勵(lì)。機(jī)器正常工作時(shí)，CPU(DQA1)腳輸出0V低電平，經(jīng)插接件XPA7A(131)端加至VQ836基極，使VQ836飽和導(dǎo)通，繼而使VQ831和VQ842導(dǎo)通，VQ841截止，VQ828隨之截

止，對(duì)NQ826不產(chǎn)生影響，即待機(jī)控制電路不影響常規(guī)穩(wěn)壓電路，開關(guān)電源工作在正常穩(wěn)壓工作狀態(tài)。此外，開關(guān)變壓器T803次級(jí)分別輸出115V、24.5V、18V、16V、10V等各路電壓，相應(yīng)電路開始工作。

VQ836導(dǎo)通時(shí)，使VQ834導(dǎo)通，VQ871截止，VQ870飽和導(dǎo)通，發(fā)射極輸出10VH·VCC電壓，行掃描系統(tǒng)正常工作。

穩(wěn)壓過程如下：當(dāng)變壓器輸出的電壓由115V升高時(shí)，使誤差取樣放大器VQ87①端(即內(nèi)部三極管基極上偏置電阻)電壓升高，②端(內(nèi)部三極管集電極)電壓下降，NQ826導(dǎo)通程度增加，VQ824、VQ822導(dǎo)通程度增加，VQ822對(duì)VQ83基極的分流作用增加，VQ83提前截止，導(dǎo)通的脈沖寬度變窄，使輸出電壓下降，從而維持115V基本不變。輸出電壓由115V下降時(shí)的穩(wěn)壓過程與之相反，不再贅述。

為了適應(yīng)～220V大范圍的變化，提高輸出電壓的穩(wěn)定性，開關(guān)管VQ83采用恒流源激勵(lì)。圖1中3區(qū)的NQ829、VQ839和VQ840組成恒流激勵(lì)控制電路。在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，這三只管子均處于導(dǎo)通狀態(tài)，C821上的電壓被短路，恒流源停止工作。在正常工作時(shí)，由于VQ836飽和導(dǎo)通，VQ834也飽和導(dǎo)通，使其集電極變?yōu)榈碗娖?，所以NQ829、VQ839、VQ840均處于截止?fàn)顟B(tài)，對(duì)恒流激勵(lì)無影響。恒流源的工作原理是：在開關(guān)管截止期間，T803繞組8正7負(fù)的脈沖電壓通過VD820向C821充電至6V。VQ83導(dǎo)通時(shí)，T803上的脈沖電壓為7正8負(fù)，VD820截止，T8039正8負(fù)的脈沖電壓給VQ820基極加上正脈沖偏壓使其導(dǎo)通。C821上的電壓通過R822和VQ820向VQ83基極注入不受交流電壓影響的恒定直流，以實(shí)現(xiàn)超寬電源(交流90～270V)供電。

3.待機(jī)狀態(tài)

接通電源，開關(guān)電源便進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。另外，CPU(DQA1)接收遙控器待機(jī)指令后，開關(guān)電源由正常工作狀態(tài)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。待機(jī)狀態(tài)時(shí)，開關(guān)電源工作于低頻間歇振蕩，各路輸出電壓均降低一半左右，此時(shí)穩(wěn)壓取樣組件VQ87截止而參與工作。同時(shí)恒流源斷開，行掃描系統(tǒng)也停止工作。

待機(jī)時(shí)，CPU(DQA1)腳輸出5V高電平，經(jīng)插接件加至VQ836基極，使VQ836截止，VQ836集電極無5V輸出，導(dǎo)致VQ831截止。VQ831截止后，VQ842的基極電位將隨著開關(guān)電源的＋24.5V電壓的變化而變化。VQ841、VQ842構(gòu)成差動(dòng)放大器，VQ841基極加有固定偏壓(由穩(wěn)壓＋5V分壓得到)，所以，VQ841、VQ842就隨著開關(guān)電源輸出電壓的升降而輪流導(dǎo)通。當(dāng)24.5V輸出電壓上升時(shí)，VQ842基極電位上升，當(dāng)VQ842基極電位高于VQ841基極電位時(shí)，VQ842截止，VQ841導(dǎo)通，VQ828、NQ826、VQ824、VQ822相繼導(dǎo)通，VQ83因其基極電流被旁路而截止，振蕩電路停止振蕩。停振后24.5V輸出電壓下降，當(dāng)VQ842基極電位下降到低于VQ841的基極電位時(shí)，VQ842導(dǎo)通、VQ841截止，VQ828、NQ826、VQ824、VQ822相繼截止，VQ83導(dǎo)通，開關(guān)電源重新自激振蕩。上述過程周而復(fù)始，便產(chǎn)生低頻間歇振蕩。待機(jī)狀態(tài)＋24.5V輸出降為＋10V，經(jīng)NQ85(圖中未畫)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，從其④端輸出＋5V電壓，為CPU提供＋5V工作電源，維持微處理器正常工作。同時(shí)也為VQ841、VQ842組成的差動(dòng)放大器提供待機(jī)狀態(tài)時(shí)所必需的＋

5V電壓，保證VQ841加有固定偏壓。

待機(jī)狀態(tài)時(shí)，VQ834截止，集電極輸出高電平，NQ829導(dǎo)通，VQ839、VQ840相繼導(dǎo)通，C821上的電壓(即恒流源工作電源)被短路，恒流激勵(lì)電路失去供電而停止工作，不能向開關(guān)管VQ83基極注入恒定的基流，保證電源工作在輕負(fù)荷狀態(tài)。

待機(jī)狀態(tài)時(shí)，CPU(DQA1)腳輸出高電壓，VQ836和VQ834相繼截止，VQ871導(dǎo)通，VQ870截止，其射極不能輸出電壓，行振蕩電路失去供電而停振，行掃描系統(tǒng)停止工作。

保護(hù)電路工作原理

1.開關(guān)管延遲導(dǎo)通控制原理開關(guān)管截止時(shí)，開關(guān)變壓器繞組6-1與并聯(lián)的電容會(huì)構(gòu)成諧振電路產(chǎn)生脈沖高電壓，若VQ83在此時(shí)導(dǎo)通極易損壞，故該機(jī)設(shè)有圖2所示的由T803繞組8-

7、VD834、C834、VQ821組成的延遲電路，使高壓脈沖過后VQ83再導(dǎo)通。其延遲導(dǎo)通原理為：在VQ83截止期間，T803繞組8-7上的脈沖電壓經(jīng)VD834對(duì)C834充電，并經(jīng)VQ821的發(fā)射結(jié)放電使其導(dǎo)通，因此時(shí)VQ83基極電流被旁路而不能導(dǎo)通。隨著C834放電電流減小使VQ821截止時(shí)，高壓脈沖已經(jīng)過去，這時(shí)VQ83導(dǎo)通，保護(hù)VQ83不致?lián)p壞。

2.過壓保護(hù)原理

當(dāng)輸入電源交流電壓過高或開關(guān)電源穩(wěn)壓系統(tǒng)失靈時(shí)，開關(guān)電源輸出電壓升高，T803繞組8-7上的脈沖電壓升高，經(jīng)VD820對(duì)C821的充電電壓也升高；當(dāng)C821上的電壓超過9V時(shí)(正常時(shí)為6V)，穩(wěn)壓管VD821擊穿使VQ821正偏，VQ821通過VQ820導(dǎo)通，使VQ83基流被旁路而截止，開關(guān)電源停止工作。由上述可知T803繞組8-7上的脈沖電壓經(jīng)VD820對(duì)C821所充電壓(6V)，不僅是恒流源VQ820的工作電源，同時(shí)又是過壓保護(hù)管VQ821的工作電源；VQ821既是開關(guān)管延遲導(dǎo)通控制管，又是過壓保護(hù)控制管。

3.欠壓保護(hù)原理

當(dāng)交流輸入電壓低于90V時(shí)，經(jīng)橋整流的＋300V電壓低于下限值，經(jīng)R868和R869分壓加到VQ832基極的電壓相應(yīng)降低，引起VQ832導(dǎo)通，進(jìn)而引起VQ824、VQ822相繼導(dǎo)通，使VQ83截止，達(dá)到保護(hù)目的。

4.開關(guān)管過流保護(hù)原理

當(dāng)某種原因使流過開關(guān)管VQ83的電流過大時(shí)，其發(fā)射極電阻(R838//R839)上的壓降將增加，經(jīng)R832、R835分壓后加到VQ825基極的正偏壓增加，VQ825導(dǎo)通，從而使VQ822因基極電流增加而飽和導(dǎo)通，VQ83因無基極電流而載止，達(dá)到保護(hù)目的。

5.開機(jī)限流原理

由于C809容量較大(560μF)，在開機(jī)瞬間有很大的沖擊電流會(huì)熔斷保險(xiǎn)絲F801，故在整流電路中串入電阻R882和熱敏電阻R781進(jìn)行限流。剛開機(jī)時(shí)，C809上的電壓尚未建立，繼電器KSR82不工作，常開觸點(diǎn)是斷開著的，大電流

流過時(shí)R871電阻迅速增加，限制了開機(jī)瞬間的沖擊電流。當(dāng)電源工作穩(wěn)定后，C826兩端電壓使VD837擊穿，進(jìn)而使VQ837導(dǎo)通，集電極電流流過KSR82的線包而使KSR82動(dòng)作，觸點(diǎn)閉合，限流電阻被短路，電路進(jìn)入正常工作。

6.負(fù)載過流保護(hù)原理

負(fù)載過流保護(hù)包括行掃描過流保護(hù)、場(chǎng)掃描過流保護(hù)和高壓限制(顯像管束流限制)等。第5區(qū)。NC-3開關(guān)電源的負(fù)載過流保護(hù)是通過可控硅控制工作/待機(jī)控制電路使電源進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)115V負(fù)載電流(即行掃描電流)正常時(shí)，R470兩端壓降較小，VQ470截止，對(duì)115V供電無影響。當(dāng)行掃描輸出電路過流時(shí)，在取樣電阻R470上的壓降較大，使VQ470導(dǎo)通，VD475擊穿，觸發(fā)VD471可控硅導(dǎo)通，從而導(dǎo)致VQ838導(dǎo)通，VQ836截止，于是開關(guān)電源處于待機(jī)狀態(tài)，達(dá)到保護(hù)電源和行負(fù)載電路的目的。

當(dāng)場(chǎng)掃描輸出電路有故障使＋27V電源的負(fù)載電流過大時(shí)，R364上的壓降增大，正常工作時(shí)截止的VQ360此時(shí)導(dǎo)通，VD361擊穿，VD471被觸發(fā)導(dǎo)通，導(dǎo)致VQ838導(dǎo)通，VQ836截止，使開關(guān)電源處于待機(jī)狀態(tài)。

高壓限制電路取樣于行輸出變壓器T461次級(jí)繞組7-4上的脈沖電壓經(jīng)整流濾波產(chǎn)生的16V電壓。當(dāng)16V電壓超過一定限度時(shí)，VD474擊穿，VD471被觸發(fā)導(dǎo)通，導(dǎo)致VQ838導(dǎo)通，VQ836截止，開關(guān)電源處于待機(jī)狀態(tài)。

第二篇：長(zhǎng)虹數(shù)字高清系列彩電開關(guān)電源原理與維修

長(zhǎng)虹數(shù)字高清(CHD)系列彩電開關(guān)電源原理與維修

長(zhǎng)虹數(shù)字高清（CHD）系列彩電開關(guān)電源原理與維修

長(zhǎng)虹數(shù)字高清（CHD）系列大屏幕彩電(如CHD2992、CHD2983等)開關(guān)電源采用三肯公司推出的STR-F6656厚膜集成電路作為核心器件。該厚膜集成電路具有輸出功率大、外圍電路簡(jiǎn)單、保護(hù)電路完善、便于維修等諸多優(yōu)點(diǎn)，與該厚膜塊引腳功能完全相同但輸出功率有所差別的STR-F系列其它厚膜塊還有：STR-F6454、STR-F6658、STR-F6626等。

STR-F6656厚膜塊內(nèi)含大功率場(chǎng)效應(yīng)（MOS）管、獨(dú)立的振蕩電路，及其相應(yīng)的控制、保護(hù)電路,整機(jī)開關(guān)電源實(shí)際電路圖如①所示..圖①

開關(guān)電源原理分析

1．進(jìn)線抗干擾、自動(dòng)消磁電路

220V交流市電經(jīng)插麻XP800輸入機(jī)內(nèi)，經(jīng)電源開關(guān)S801通/斷控制，再經(jīng)保險(xiǎn)管F801送入由T803B、R801、CZ802組成的第一道抗干擾電路，其中T803B是一個(gè)結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱的互感濾波器，第一道抗干擾電路主要是為了防止市電網(wǎng)中的高頻干擾信號(hào)竄入機(jī)內(nèi)開關(guān)電源。

經(jīng)第一道抗干擾電路后的220V交流市電分兩路，一路送入自動(dòng)消磁電路，另一路送入由C802、C803A、C804A、T803A組成的第二道抗干擾電路。自動(dòng)消磁電路由R808與裝配在CRT上的消磁線圈組成，在開機(jī)瞬間，由于R808阻值由小增大，使流過消磁線圈內(nèi)的電流由小變大，此時(shí)將在消磁線圈內(nèi)周圍產(chǎn)生出一交變磁場(chǎng)，從而消除CRT陰罩板上的雜散磁場(chǎng)，以完成自動(dòng)消磁動(dòng)作。第二道抗干擾電路的主要作用是防止機(jī)內(nèi)的高頻信號(hào)竄入市電網(wǎng)，從而造成污染市電網(wǎng)的現(xiàn)象。

2．整流濾波電路

經(jīng)第二道抗干擾電路的220V交流市電，進(jìn)入由VD801~VD804組成的橋式整流電路，該電路將220V交流電變成210V左右的直流電壓，再經(jīng)VD806、T804、VD805加到開關(guān)變壓器T862（2）腳，由T862（1）腳外接電容C810濾波，得到約308V左右的脈動(dòng)直流電壓，該電壓經(jīng)開關(guān)T862（1）（4）繞組加到厚膜塊NQ821（3）腳內(nèi)部大功率MOS開關(guān)管的漏（D）極。

電路中與VD801~VD804并聯(lián)的C805~C808為浪涌吸收電容，其目的是保護(hù)VD801~VD804不被流涌電流所擊穿，VD806、T804、VD805串聯(lián)在整流電路與波波電容C810之間，可以進(jìn)一步限制浪涌電流，同時(shí)，由于T804次級(jí)直接被短接，使得流過T804初級(jí)的殘余高頻脈沖被進(jìn)一步消除，所以，只允許直流電壓通過其初級(jí)，這樣可以進(jìn)一步提高開關(guān)電源的工作效率。

3．開關(guān)電源的啟動(dòng)

300V左右的直流電壓經(jīng)開關(guān)變壓器T862①～④繞組后加到厚膜塊內(nèi)部大功率開關(guān)管的漏（D）極，另外，市電經(jīng)R815降壓，VD801半波整流，加到ＮQ821（4）腳,同時(shí)向C823充電，當(dāng)C823上充得的電壓≥13.5V時(shí)，NQ821內(nèi)部振蕩電路開始工作，該電路輸出一開關(guān)脈沖加到NQ821內(nèi)開關(guān)管Ｇ極，NQ821內(nèi)開關(guān)管開始導(dǎo)通，電源被啟動(dòng)，即NQ821內(nèi)部電路的啟動(dòng)快慢由電阻R815的阻值和C823的容量決定。

說明:在電源的啟動(dòng)過程中，許多人往往認(rèn)為電源啟動(dòng)時(shí)，送入NQ821（4）腳的電壓是一交流電壓，因?yàn)閱?dòng)電阻R815的一端與市電相接，其實(shí)這種認(rèn)為是完全錯(cuò)誤的。實(shí)際上這是一種較典型的半波整流電路，它巧妙地利用了四只整流二極管的一只二極管VD801，其示意圖如圖2

當(dāng)市電220V某時(shí)刻為上負(fù)下正時(shí)，該電壓經(jīng)R815加到NQ821（4）腳，再經(jīng)NQ821（5）腳后加到VD801正極，VD801導(dǎo)通，最終回到電源的負(fù)端，反之，則VD801截止。所以，該啟動(dòng)電路實(shí)際上只用了市電的一個(gè)半周，是一個(gè)典型的半波整流電路。

4.電源的二次供電

由于本開關(guān)電源為它激式開關(guān)電源，在電源被啟動(dòng)后，啟動(dòng)電路為其提供的電壓及電流不足以維持厚膜塊NQ821繼續(xù)工作。所以，電路中設(shè)計(jì)有為NQ821內(nèi)振蕩電路提供持續(xù)電壓的電路，我們特將該電路稱為二次供電電路，該電路的電壓一般取自開關(guān)變壓的互感繞組。這是它激式開關(guān)電源的一大特點(diǎn)。

當(dāng)電源啟動(dòng)后，在T862⑥～⑦繞組將產(chǎn)生一互感電壓，該電壓經(jīng)限流電阻R817后，再經(jīng)VD828整流，C825濾波，得到42V左右的直流電壓，該電壓經(jīng)以VQ821、VD827等元件組成的電子穩(wěn)壓系統(tǒng)穩(wěn)壓，得到穩(wěn)定的18V電壓加到NQ821（4）腳，向NQ821提供持續(xù)的工作電壓，此時(shí)，啟動(dòng)電阻R815不再為NQ821提供電壓。

電源的穩(wěn)壓過程

穩(wěn)壓控制環(huán)路主要由NQ833、NQ838、NQ821（1）腳內(nèi)部等電路構(gòu)成。誤差取樣及比較電路由R852、VQ851、R834、NQ833（SE140N）擔(dān)任。脈寬調(diào)制由NQ838及NQ821（1）腳內(nèi)部電路構(gòu)成。

NQ833（1）腳經(jīng)電阻R834、VQ851 E C極與 B 148V相接，為誤差電壓輸入端，（2）腳經(jīng)電阻R831與光耦器NQ838（2）腳相接，為誤差電壓輸出端。當(dāng)機(jī)器工作在TV、SVHS及AV狀態(tài)時(shí)，主板上IPQ板1080I端輸出2.8V高電平，該高電平經(jīng)XS853送到VQ850 b極，VQ850飽和，VQ851 b極電壓降低也隨之處于飽和狀態(tài)，此時(shí)R852兩端被VQ851 e c極短接，開關(guān)電源 B電壓端輸出為148V。

當(dāng)某種原因使 B 148V升高時(shí)：

B148V↑→Ｕ NQ833(1)↑→Ｕ NQ833(2)↓→Ｕ NQ838(2)↓→NQ838內(nèi)光電二極管發(fā)光強(qiáng)度↑→NQ838內(nèi)光敏三極管導(dǎo)通程度↑→U NQ821(1)↑→NQ821內(nèi)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間↓→ B 148V↓

若 B 148V由于某種原因而下降時(shí)，其穩(wěn)壓過程則與上述過程相反。

延遲導(dǎo)通電路

NQ821內(nèi)部開關(guān)管截止期間，NQ821（3）腳外接電容C825與開關(guān)變壓器初級(jí)①～④繞組將發(fā)生

諧振，并且在Ｃ825上將產(chǎn)生諧振電壓。如果設(shè)法使C825兩端諧振電壓最低時(shí)，開關(guān)管下一次導(dǎo)通才開始，則可使開關(guān)管的導(dǎo)通損耗減到最小。

如圖1，圖中VD824、VD826、R818、C824、VD825A組成延遲導(dǎo)通電路，在開關(guān)管截止期間C825與T862①～④繞組產(chǎn)生的諧振電壓由于互感作用，在⑥～⑦繞組上將產(chǎn)生一感應(yīng)電壓，該電壓經(jīng)VD824整流后，反向擊穿VD826，經(jīng)R818對(duì)C824充電，同時(shí)經(jīng)VD825A加到NQ821（1）腳，使NQ821`內(nèi)部開關(guān)管繼續(xù)截止一段時(shí)間，當(dāng)C824上充得的電壓經(jīng)過R821A、R822以及NQ821（1）腳內(nèi)部電路放電一段時(shí)間后，待NQ821（1）腳電壓下降到門限電壓0.73V以下時(shí)，NQ821內(nèi)部開關(guān)管才開始導(dǎo)通，此時(shí)，C825上諧振電壓最低，開關(guān)管的導(dǎo)通損耗降到了最低限度。

所以，C824的容量大小決定了其充放電時(shí)間的長(zhǎng)短，適當(dāng)選擇C824的容量，剛好使C825兩端的諧振電壓最低時(shí)，NQ821內(nèi)開關(guān)管才開始導(dǎo)通，便實(shí)現(xiàn)了延遲導(dǎo)通的目的。

保護(hù)電路

本機(jī)開關(guān)電源具有過流保護(hù)、過壓保護(hù)、過熱保護(hù)功能。

過流保護(hù)電路由NQ821（2）腳外接R822、R821A組成。當(dāng)某種原因使電源出現(xiàn)過流時(shí)，NQ821內(nèi)開

關(guān)管漏（D）極電流顯著增大，R822上壓降迅速增大，該電壓經(jīng)R821A反饋到NQ821（1）腳，使（1）腳電壓迅速上升，N801內(nèi)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間迅速縮短，限制了開關(guān)管漏極電流，達(dá)到了過流保護(hù)的目的。

過壓保護(hù)電路由NQ821（4）腳內(nèi)部相關(guān)電路及外部VD829組成，NQ821（4）腳既是供電端又是一過壓檢測(cè)端，VD829為過壓保護(hù)二極管，當(dāng)某種原因使開關(guān)電源各次級(jí)輸出電壓異常升高時(shí)，開關(guān)變壓器T862（7）腳輸出的感應(yīng)電壓也將升高，經(jīng)VD828整流、C825濾波得到的近42V電壓也將隨之升高，該升高的電壓反向擊穿VD829并加到NQ821（4）腳，當(dāng)該腳電壓上升到22.5V以上，其內(nèi)部過壓保護(hù)電路啟動(dòng)，截?cái)嗨腿腴_關(guān)管G極的開關(guān)脈沖，電源停振。

過熱保護(hù)功能完全由NQ821內(nèi)部電路完成，當(dāng)NQ821中的銅基板溫度上升至140℃以上時(shí)，其內(nèi)部過熱保護(hù)電路啟動(dòng)，截?cái)嗨腿腴_關(guān)管G極的開關(guān)脈沖，電源停止工作。

待機(jī)控制電路

待機(jī)控制電路由VQ832、VQ833、VQ822、VD836等元件構(gòu)成。該電路經(jīng)R832接于光藕器NQ838（2）

腳，待機(jī)時(shí)，開關(guān)電源輸出電壓的高低主要取決于VD836的穩(wěn)壓值（本機(jī)VD836選用6.8V穩(wěn)壓管）。

機(jī)器正常工作時(shí)，從主板上IPQ板POWER端送來低電平4.2V，VQ832、VQ833同時(shí)飽和，VQ822因無基極偏置電壓而截止，VD836相應(yīng)截止，此時(shí)，整個(gè)待機(jī)控制電路均不工作。

當(dāng)機(jī)器接收到待機(jī)指令時(shí)，從主板上IPQ板送來高電平5.0V，此時(shí)，VQ832、VQ833截止，VQ822基極因出現(xiàn)高電平0.7V而飽和。VD836正端接地而被反向擊穿，NQ838（2）腳電壓下降近一半，NQ838內(nèi)光敏三極管導(dǎo)通程度增加，NQ821（1）腳電流迅速上升，NQ821內(nèi)開關(guān)管提前截止，導(dǎo)通時(shí)間迅速縮短，次級(jí)各繞組電壓均下降約一半，其中 B 148V電壓下降至75V左右。

機(jī)頂盒電源提升控制

當(dāng)機(jī)器接收機(jī)頂盒（HDTV）輸出的60Hz數(shù)字高清信號(hào)時(shí)，需對(duì)開關(guān)電源 B電壓端輸出的電壓進(jìn)

行提升，以適應(yīng)60Hz HDTV信號(hào)的接收，該提升工作由電路中VQ850、VQ851完成。

當(dāng)機(jī)器識(shí)別到目前接收的是60Hz HDTV信號(hào)時(shí)，從主板上IPQ板1080I端送出一低電平0V，該低電平令VQ850截止、VQ851 b極電壓升高并由飽和轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)，R852被接入電路，造成輸入到三端誤差比較放大塊NQ833（1）腳的誤差取樣電壓降低，從而導(dǎo)致開關(guān)電源 B電壓端由148V上升至157V，達(dá)到了電源提升的目的。

電源次級(jí)各輸出電路

從T862（16）腳輸出的交流電壓經(jīng)ZP831限流、VD831整流、C838濾波，得到8V直流電壓，送到主板上用于產(chǎn)生5V-2及5V-3電壓。

從T862（14）腳輸出的交流電壓經(jīng)ZP832限流、VD832整流、C839濾波，得到25V直流電壓，送到主板上向伴音功放電路及行激勵(lì)電路提供工作電壓。從T862（11）腳輸出的交流電壓經(jīng)ZP833限流、VD833整流、C836濾波得到18V直流電壓，該電壓一路經(jīng)NQ831穩(wěn)壓得到12V電壓，送到主板，一路向IPQ板中部電路提供工作電壓，另一路經(jīng)N504穩(wěn)壓得到9V電壓，向主板各放大電路提供工作電壓。

從T862（10）腳輸出的交流電壓經(jīng)VD835整流、C845濾波得到148V直流電壓，除向行掃描電路提供工作電壓外，還經(jīng)降壓、穩(wěn)壓向高頻調(diào)諧器N501提供32V調(diào)諧電壓。

11．目前，本開關(guān)電源的改進(jìn)

長(zhǎng)虹公司前期推出的CHD系列數(shù)字高清彩電，只設(shè)計(jì)有60Hz HDTV信號(hào)接收功能，現(xiàn)在，為了兼容50Hz HDTV高清信號(hào)的接收，經(jīng)設(shè)計(jì)更改，不僅在IPQ板上增加了HDTV 50Hz處理電路，同時(shí)還對(duì)開關(guān)電源進(jìn)行了改進(jìn)，其改進(jìn)電路如下：

自動(dòng)消磁電路的改進(jìn):

前期生產(chǎn)的CHD系列數(shù)字高清彩電開關(guān)電源中的自動(dòng)消磁電路如圖①所示，由R808與消磁線圈

構(gòu)成，機(jī)器正常工作時(shí)，消磁電阻R808一直與220V市電相接，一直處于高阻發(fā)熱狀態(tài)。目前，經(jīng)設(shè)計(jì)更改，消磁電路已改為如圖③所示電路，該電路采用繼電器控制消磁電阻R808，這樣不僅可以消除消磁電阻R808的發(fā)熱功耗，以進(jìn)一步降低整機(jī)功耗，還能保證機(jī)器隨時(shí)可以進(jìn)行自動(dòng)消磁動(dòng)作，當(dāng)需要進(jìn)行消磁動(dòng)作時(shí)，斷電后，再次接通電源即可，避免了花較長(zhǎng)時(shí)間等待消磁電阻變冷的狀況。

如圖③所示，該電路由R842A、NQ840、VD840、C860、R843A、R844、VQ841、VD825組成。通電并二次開機(jī)時(shí)，從NQ831（2）腳輸出的12V電壓經(jīng)R842A后，一路經(jīng)繼電器NQ840內(nèi)線圈加到VQ841 c極，另一路經(jīng)C860、R843A、R844到地，給C860充電，由于C860兩端電壓不能突變，將在R843A與R844之間產(chǎn)生0.7V電壓，此時(shí)，VQ841飽和，繼電器NQ840線圈內(nèi)有電流流過，NQ840內(nèi)常開觸點(diǎn)吸合，接通消磁電路，完成自動(dòng)消磁動(dòng)作。

圖③

隨著C860的充電，VQ841 b極0.7V電壓逐漸下降，2秒后，VQ841 b極電壓從0.7V下降至0V，VQ841截止，NQ840內(nèi)常開觸點(diǎn)再次斷開，熱敏電阻R808與220V市電之間因此被截?cái)啵瑱C(jī)器正常工作。

（2）50Hz HDTV電源降低控制:

為了適應(yīng)50Hz HDTV信號(hào)接收功能，要求開關(guān)電源 B電壓端輸出電壓低于正常值148V，更改后的控制電路如圖④所示，電路中NQ833由SE140更換成SE125，VQ850、VQ851等元件仍為HDTV 60Hz電源提升電路，增加了VQ853、VQ852等元件組成的HDTV 50Hz電源降低控制電路。

圖④

當(dāng)機(jī)器接收TV、AV、SVHS信號(hào)時(shí)，開關(guān)電源 B電壓端輸出148V電壓，此時(shí)，插座XS853中的1080I端為2.8V高電平，插座XS852中的1080（50Hz）端為低電平0V。

當(dāng)機(jī)器選擇從HDTV端口輸入50Hz高清信號(hào)時(shí)，主板上IPQ板送來2.8V高電平，該高電平經(jīng)插座XS852中的1080（50Hz）端加到VQ853 b極，VQ853飽和，VQ852隨之飽和，誤差電壓取樣電路中的R834被VQ852 e c極短路，送入三端比較放大塊NQ833（1）腳的誤差電壓升高，通過穩(wěn)壓控制環(huán)路的控制，最終使 B電壓端由148V下降至128V。

開關(guān)電源的檢修

全無（保險(xiǎn)管F801被燒黑）

1．測(cè)厚膜塊NQ821（STR-F6656）（3）腳對(duì)地阻值是否未對(duì)地短路，若未對(duì)地短路，則應(yīng)判定故障在交流220V進(jìn)線濾波及橋式整流電路或自動(dòng)消磁電路，此時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查，進(jìn)線濾波電路中的CZ802、C802及橋式整流電路中的二極管VD801～VD804，是否有擊穿現(xiàn)象，若是前期生產(chǎn)的CHD系列數(shù)字高清彩電，同時(shí)不要忽略對(duì)自動(dòng)消磁電路中的熱敏電阻R808進(jìn)行檢查。

2．若厚膜塊NQ821（3）腳已對(duì)地短路，則斷開NQ821（3）腳與外接電路，若外接電路對(duì)地仍短路，則只需查電源濾波電容C810，諧振電容C825是否擊穿短路。其中C810在實(shí)際維修中損壞率較高。

當(dāng)斷開NQ821（3）腳與外接電路后，外電路正常，但（3）腳對(duì)地短路，則說明NQ821內(nèi)部大功率MOS開關(guān)管已擊穿（注：有的機(jī)器當(dāng)NQ821內(nèi)部大功率開關(guān)管擊穿時(shí)，NQ821表面有明顯的炸裂痕跡，但有的機(jī)器NQ821則表面完好），必須換新。在更換保險(xiǎn)管F801和厚膜塊NQ821之前必須查換C810、T862、VD821、C822等元件。

實(shí)際維修中，C810容量下降或完全失容；T830性能不良；VD821、C822擊穿短路均可能導(dǎo)致N801內(nèi)大功率開關(guān)管損壞。

注：當(dāng)發(fā)現(xiàn)NQ821（3）腳內(nèi)部大功率開關(guān)管擊穿短路或NQ821表面已炸裂時(shí)，除了F801、NQ821明顯損壞外，同時(shí)以下元件可能將連帶損壞：

VQ821 b c e極間擊穿；VD827擊穿；有時(shí)VD829也同時(shí)被擊穿，R822開路，檢修時(shí)請(qǐng)一同將其更換，否則，若只更換F801、NQ821，則開關(guān)電源仍然不會(huì)啟動(dòng)，而出現(xiàn)聲光全無的故障。

全無，但保險(xiǎn)管F801完好 斷開開關(guān)電源次級(jí) B148V電壓端的負(fù)載，實(shí)際電路中可斷開電感L836，若 B 148V恢復(fù)正常，則

說明故障在其負(fù)載電路，反之，應(yīng)檢查開關(guān)電源本身。在斷開電感L836的情況下其檢修步驟、方法及技巧如下：

通電測(cè)NQ821（3）腳是否有300V左右電壓，若無，則判定故障在市電交流220V輸入電路，該電路常見故障有：T803B、T803A虛焊，VD806、VD805開路。

若NQ821（3）腳300V左右電壓正常，則以NQ821（4）腳電壓為依據(jù)來判斷故障部位，故障時(shí)，該腳電壓一般有下列幾種表現(xiàn)：

NQ821（4）腳電壓為0V

測(cè)NQ821（4）腳對(duì)地是否短路，若未短路，則只需檢查啟動(dòng)電阻R815是否開路，若（4）腳已對(duì)地明顯短路，則斷開（4）腳：

A．若測(cè)得（4）腳外接電路對(duì)地短路，則應(yīng)檢查C823是否對(duì)地短路，VQ821、VD827是否同時(shí)被擊穿短路。

B．若斷開NQ821（4）腳后，測(cè)得外電路與NQ821（4）腳均對(duì)地短路，則說明NQ821及二次供電路均被擊穿，檢修時(shí)，除了更換NQ821外，二次供電電路中的VQ821、VD827、VD829必須同時(shí)更換。

NQ821（4）腳電壓在2.5V ~ 14V之間穩(wěn)定不變。

同時(shí)斷開VD829正端、VQ821 e極，VD836通電測(cè)N801（4）腳電壓，此時(shí)，該腳電壓通常將有下列兩種表現(xiàn)：

A．NQ821（4）腳電壓仍在2.5V ~ 14V之間穩(wěn)定不變

此時(shí)，應(yīng)先檢查C823是否漏電；R815阻值是否變大；光耦器NQ838（3）（4）腳間是否擊穿短路，若C823、R815、NQ838均正常，則應(yīng)判定NQ821損壞。

B．NQ821（4）腳電壓在11V~16V間反復(fù)跳變

此時(shí)，若 B電壓輸出端恢復(fù)至148V，同時(shí)電源發(fā)出“嘰嘰”的叫聲，則說明故障在VQ821的二次供電（即以VQ821、VD827等元件組成的電子穩(wěn)壓系統(tǒng)）電路。

注1：這種情況必須是將 B電壓端與其負(fù)載之間XP801斷開的前提下才會(huì)出現(xiàn)。

注2：此時(shí)，可在通電的情況下，用測(cè)量電壓的方法逐級(jí)檢查VQ821、VD827等元件組成的電子穩(wěn)壓系統(tǒng)，以快速找到故障元件。如：測(cè)得VQ821ｃ極電壓高于20V，而b極電壓低于18V許多，則說明R817，VD827等元件正常，立即可判定故障為VD827穩(wěn)壓值下降或R819阻值增大或開路。

NQ821（4）腳電壓在11V~ 16V間反復(fù)跳變

A．NQ821（1）電壓若在3.8 ~ 5.8V之間變化,則說明過流保護(hù)電路出現(xiàn)故障，此時(shí)只需檢查過流檢測(cè)電阻R822阻值是否變大或開路。

B．若NQ821（1）腳電壓為0.1V左右，則說明故障在 B電壓端，此時(shí)只需檢查C835、C845、VD835是否短路即可。實(shí)際維修中，VD835擊穿短路較為常見。

電源輸出電壓低

斷開L836，若 B端電壓恢復(fù)正常，則說明故障在負(fù)載電路，在斷開負(fù)載電路的情況下：

1． 若只有 B端148V電壓低，而2． VD833、VD832、VD831負(fù)端輸出電壓正常。

此時(shí)，說明故障在 B端電壓形成電路，應(yīng)查換C845、VD835、T862，實(shí)際維修中，以C845容量嚴(yán)重下降造成輸出電壓低居多。

3． 開關(guān)電源各組輸出電壓均低

這類故障說明，電源啟動(dòng)電路、二次供電電路正常，故障可能由過流保護(hù)電路、穩(wěn)壓控制環(huán)路、開/待機(jī)控制電路引起，其具體判斷及檢修方法如下：

短路光耦NQ838（1）（2）腳或斷開（1）（2）腳中任意一腳，瞬間通電，同時(shí)監(jiān)測(cè) B148V端電壓：

A．148V端電壓仍低，則可判定故障在R822、NQ838、NQ821等元件組成的電路。

B．若148V端電壓瞬間上升到150V以上，則說明故障在NQ833等元件組成的誤差取樣、比較電路或VQ822、VD836組成的待機(jī)控制電路。

此時(shí)，為進(jìn)一步縮小故障范圍，先將光耦NQ838（1）（2）腳恢復(fù)至原狀，然后再斷開R832，再次通電測(cè) B端電壓，若電壓恢復(fù)到正常開機(jī)值148V，則說明故障在待機(jī)控制電路，否則，應(yīng)判定故障在NQ833等元件組成的電路。

四．開關(guān)電源輸出電壓高（通電瞬間，B端電壓升高達(dá)160V以上）

此類故障應(yīng)首先將檢修目標(biāo)鎖定在穩(wěn)壓控制環(huán)路，就本機(jī)開關(guān)電源而言，應(yīng)查NQ833內(nèi)外部電路，NQ838、NQ821（1）腳內(nèi)外部電路，其具體檢修方法如下：

1．短路NQ838（3）（4）腳，通電測(cè) B 端電壓：

A．若輸出電壓仍高：

則應(yīng)檢查，R820是否開路；NQ838（3）腳 ~ NQ821（1）腳間印制線是否斷裂。若檢查均正常，則應(yīng)判定故障在NQ821。B．若輸出電壓降為0V：

則說明NQ838（3）（4）腳引腳外圍電源熱地部分電路正常，故障在NQ838（1）（2）腳外部（包括NQ838本身）電源冷地部分。

2.判斷故障在NQ838（1）（2）腳外部電源冷地部分后，將NQ838（3）（4）腳恢復(fù)原狀，再用導(dǎo)線將NQ838（2）腳對(duì)地接一7V穩(wěn)壓二極管，通電測(cè) B端電壓：

A．若輸出仍高：

則斷電后再通電，同時(shí)測(cè)N830（1）腳是否有近15V的電壓，若有，則立即判定故障在NQ838；若無，則應(yīng)檢查VD833、L833、ZP833、C836是否開路，VD833負(fù)端是否對(duì)地短路。

B．若降為90V左右。

則可判定NQ838及其（1）腳電壓正常，故障在NQ833內(nèi)外部電路，此時(shí)應(yīng)檢查R834是否阻值較大或開路，若檢查R834無誤后，則可判定故障在NQ833。

五 電源帶負(fù)載能力差

此類故障一般表現(xiàn)為：在將機(jī)器音量加大或屏幕亮度變亮?xí)r，圖像行幅有收縮現(xiàn)象，此時(shí)，若用萬用表測(cè)量 B 148V端電壓，能觀察到該電壓有明顯波動(dòng)現(xiàn)象：

在檢測(cè)時(shí)，只需按下列步驟即能排除故障：

1．測(cè)NQ821（1）腳電壓，若該腳電壓明顯低于正常值2.2V，則說明VD825A、C824、R818、VD826、VD824組成的延遲導(dǎo)通電路存在開路現(xiàn)象。

2．確認(rèn)VD825A ~ VD824之間無誤后，則查過流檢測(cè)電阻R822阻值是否變大。

特別提示：該電阻阻值較小，當(dāng)其變大到0.18Ω以上時(shí)，將明顯影響開關(guān)電源的帶載能力，此時(shí)，若用普通指針式萬用表測(cè)量，易忽略該電阻阻值已變大，而引起誤判，建議在檢修時(shí)使用精確度較高的數(shù)字萬用表。

當(dāng)排除上述元件存在故障后，一般代換元件NQ821或T862便可排除故障。

六 待機(jī)時(shí)，B端電壓異常

本機(jī)開關(guān)電源在待機(jī)時(shí)，B端電壓下降為95V左右，當(dāng)待機(jī)時(shí) B端電壓出現(xiàn)異常，如待機(jī)時(shí)電壓為148V或95V~ 148V之間。其故障部分應(yīng)在待機(jī)控制電路。

此時(shí)只需查R832、R833阻值是否變大或開路，VQ822是否開路,VQ833是否擊穿或軟擊穿即可。

第三篇：開關(guān)電源工作頻率的原理分析

開關(guān)電源工作頻率的原理分析

一、開關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢(shì)

第一節(jié)

高頻開關(guān)電源電路原理

高頻開關(guān)電源由以下幾個(gè)部分組成：

圖12-1

(一)主電路

從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程，包括：

1、輸入濾波器：其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾，同時(shí)也阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。

2、整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電，以供下一級(jí)變換。

3、逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。

4、輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。

(二)控制電路

一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達(dá)到輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測(cè)試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對(duì)整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。

(三)檢測(cè)電路

除了提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)外，還提供各種顯示儀表數(shù)據(jù)。

(四)輔助電源

提供所有單一電路的不同要求電源。

第二節(jié)

開關(guān)控制穩(wěn)壓原理

圖12-2 開關(guān)K以一定的時(shí)間間隔重復(fù)地接通和斷開，在開關(guān)K接通時(shí)，輸入電源E通過開關(guān)K和濾波電路提供給負(fù)載RL，在整個(gè)開關(guān)接通期間，電源E向負(fù)載提供能量；當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，輸入電源E便中斷了能量的提供。可見，輸入電源向負(fù)載提供能量是斷續(xù)的，為使負(fù)載能得到連續(xù)的能量提供，開關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲(chǔ)能裝置，在開關(guān)接通時(shí)將一部份能量?jī)?chǔ)存起來，在開關(guān)斷開時(shí)，向負(fù)載釋放。圖中，由電感L、電容C2和二極管D組成的電路，就具有這種功能。電感L用以儲(chǔ)存能量，在開關(guān)斷開時(shí)，儲(chǔ)存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負(fù)載，使負(fù)載得到連續(xù)而穩(wěn)定的能量，因二極管D使負(fù)載電流連續(xù)不斷，所以稱為續(xù)流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式表示：

EAB=TON/T*E

式中TON為開關(guān)每次接通的時(shí)間，T為開關(guān)通斷的工作周期（即開關(guān)接通時(shí)間TON和關(guān)斷時(shí)間TOFF之和）。

由式可知，改變開關(guān)接通時(shí)間和工作周期的比例，AB間電壓的平均值也隨之改變，因此，隨著負(fù)載及輸入電源電壓的變化自動(dòng)調(diào)整TON和T的比例便能使輸出電壓V0維持不變。改變接通時(shí)間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比，這種方法稱為“時(shí)間比率控制”（Time Ratio Control,縮寫為TRC）。

按TRC控制原理，有三種方式：

(一)、脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation,縮寫為PWM）

開關(guān)周期恒定，通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。

(二)、脈沖頻率調(diào)制（Pulse Frequency Modulation,縮寫為PFM）

導(dǎo)通脈沖寬度恒定，通過改變開關(guān)工作頻率來改變占空比的方式。

(三)混合調(diào)制

導(dǎo)通脈沖寬度和開關(guān)工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的混合。

第三節(jié)開關(guān)電源的發(fā)展和趨勢(shì)

1955年美國羅耶（GH.Roger）發(fā)明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器，是實(shí)現(xiàn)高頻轉(zhuǎn)換控制電路的開端，1957年美國查賽（Jen Sen）發(fā)明了自激式推挽雙變壓器，１９６４年美國科學(xué)家們提出取消工頻變壓器的串聯(lián)開關(guān)電源的設(shè)想，這對(duì)電源向體積和重量的下降獲得了一條根本的途徑。到了１９６９年由于大功率硅晶體管的耐壓提高，二極管反向恢復(fù)時(shí)間的縮短等元器件改善，終于做成了２５千赫的開關(guān)電源。

目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以電子計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。目前市場(chǎng)上出售的開關(guān)電源中采用雙極性晶體管制成的１００kHz、用ＭＯＳ－ＦＥＴ制成的５００kHz電源，雖已實(shí)用化，但其頻率有待進(jìn)一步提高。要提高開關(guān)頻率，就要減少開關(guān)損耗，而要減少開關(guān)損耗，就需要有高速開關(guān)元器件。然而，開關(guān)速度提高后，會(huì)受電路中分布電感和電容或二極管中存儲(chǔ)電荷的影響而產(chǎn)生浪涌或噪聲。這樣，不僅會(huì)影響周圍電子設(shè)備，還會(huì)大大降低電源本身的可靠性。其中，為防止隨開關(guān)啟-閉所發(fā)生的電壓浪涌，可采用R-C或L-C緩沖器，而對(duì)由二極管存儲(chǔ)電荷所致的電流浪涌可采用非晶態(tài)等磁芯制成的磁緩沖器。不過，對(duì)1MHz以上的高頻，要采用諧振電路，以使開關(guān)上的電壓或通過開關(guān)的電流呈正弦波，這樣既可減少開關(guān)損耗，同時(shí)也可控制浪涌的發(fā)生。這種開關(guān)方式稱為諧振式開關(guān)。目前對(duì)這種開關(guān)電源的研究很活躍，因?yàn)椴捎眠@種方式不需要大幅度提高開關(guān)速度就可以在理論上把開關(guān)損耗降到零，而且噪聲也小，可望成為開關(guān)電源高頻化的一種主要方式。當(dāng)前，世界上許多國家都在致力于數(shù)兆Hz的變換器的實(shí)用化研究。

二、開關(guān)電源與電流檢測(cè)電路

1、功率開關(guān)電路的電路拓?fù)浞譃殡娏髂Ｊ娇刂坪碗妷耗Ｊ娇刂?。電流模式控制具有?dòng)態(tài)反應(yīng)快、補(bǔ)償電路簡(jiǎn)化、增益帶寬大、輸出電感小、易于均流等優(yōu)點(diǎn)，因而取得越來越廣泛的應(yīng)用。而在電流模式的控制電路中，需要準(zhǔn)確、高效地測(cè)量電流值，故電流檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)就成為一個(gè)重要的問題。

本節(jié)介紹了電流檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)方法，并探討在電流檢測(cè)中常遇見的電流互感器飽和、副邊電流下垂的問題，最后用實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了升壓電路中電流檢測(cè)方法。

2、電流檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)

在電流環(huán)的控制電路中，電流放大器通常選擇較大的增益，其好處是可以選擇一個(gè)較小的電阻來獲得足夠的檢測(cè)電壓，而檢測(cè)電阻小損耗也小。

電流檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)方法主要有兩類：電阻檢測(cè)（resistivesensing）和電流互感器（currentsensetransformer）檢測(cè)。

電阻檢測(cè)有兩種，如圖12-

3、圖12-4所示。

圖12-3

圖12-4

當(dāng)使用圖1直接檢測(cè)開關(guān)管的電流時(shí)還必須在檢測(cè)電阻RS旁并聯(lián)一個(gè)小RC濾波電路，如圖12-5所示。因?yàn)楫?dāng)開關(guān)管斷開時(shí)集電極電容放電，在電流檢測(cè)電阻上產(chǎn)生瞬態(tài)電流尖峰，此尖峰的脈寬和幅值常足以使電流放大器鎖定，從而使PWM電路出錯(cuò)。

但是在實(shí)際電路設(shè)計(jì)時(shí)，特別在設(shè)計(jì)大功率、大電流電路時(shí)采用電阻檢測(cè)的方法并不理想，因?yàn)闄z測(cè)電阻損耗大，達(dá)數(shù)瓦，甚至十幾瓦；而且很難找到幾百毫歐或幾十毫歐那么小的電阻。

實(shí)際上在大功率電路中實(shí)用的是電流互感器檢測(cè)，如圖4所示。電流互感器檢測(cè)在保持良好波形的同時(shí)還具有較寬的帶寬，電流互感器還提供了電氣隔離，并且檢測(cè)電流小損耗也小，檢測(cè)電阻可選用稍大的值，如一二十歐的電阻。電流互感器將整個(gè)瞬態(tài)電流，包括直流分量耦合到副邊的檢測(cè)電阻上進(jìn)行測(cè)量，但同時(shí)也要求電流脈沖每次過零時(shí)磁芯能正常復(fù)位，尤其在平均電流模式控制中，電流互感器檢測(cè)更加適用，因?yàn)槠骄娏髂Ｊ娇刂浦斜粰z測(cè)的脈沖電流在每個(gè)開關(guān)周期中都回零。

圖12-5

為了使電流互感器完全地磁復(fù)位，就需要給磁芯提供大小相等方向相反的伏秒積。在多數(shù)控制電路拓?fù)渲校娏鬟^零時(shí)占空比接近100％，所以電流過零時(shí)磁復(fù)位時(shí)間在開關(guān)周期中只占很小的比例。要在很短的時(shí)間內(nèi)復(fù)位磁芯，常需在電流互感器上加一個(gè)很大的反向偏壓，所以在設(shè)計(jì)電流互感器電路時(shí)應(yīng)使用高耐壓的二極管耦合在電流互感器副邊和檢測(cè)電阻之間。

3、防止電流檢測(cè)電路飽和的方法

如果電流互感器的磁芯不能復(fù)位，將導(dǎo)致磁芯飽和。電流互感器飽和是一個(gè)很嚴(yán)重的問題，首先是不能正確測(cè)量電流值，從而不能進(jìn)行有效的電流控制；其次使電流誤差放大器總是“認(rèn)為”電流值小于設(shè)定值，這將使電流誤差放大器過補(bǔ)償，導(dǎo)致電流波形失真。

電流互感器檢測(cè)最適合應(yīng)用在對(duì)稱的電路，如推挽電路、全橋電路中。對(duì)于單端電路，特別是升壓電路，會(huì)產(chǎn)生一些我們必須關(guān)注的問題。對(duì)于升壓電路，電感電流就是輸入電流，那么在電流連續(xù)工作方式時(shí)，不管充電還是放電，電感電流總是大于零，即在直流值上疊加一個(gè)充放電的波形。因此電流互感器不能用于直接測(cè)量升壓電路的輸入電流，因?yàn)殡姼须娏鞑荒芑亓愣怪绷髦怠皝G失”了；并且電流互感器因不能磁復(fù)位而飽和，從而失去過流保護(hù)功能，輸出產(chǎn)生過壓等。在降壓電路中也存在同樣的問題，電流互感器不能用于直接測(cè)量輸出電流。

圖12-6 解決這個(gè)問題的方法是用兩個(gè)電流互感器分別測(cè)量開關(guān)電流和二極管電流，如圖12-6所示實(shí)際的電感電流是這兩個(gè)電流的合成，這樣每個(gè)電流互感器就有足夠的時(shí)間來復(fù)位了。但要注意這兩個(gè)電流互感器的匝比應(yīng)一樣，以保持檢測(cè)電阻RS上的電流對(duì)稱。

功率因數(shù)校正電路一般采用升壓電路，用雙互感器檢測(cè)，但在線電流過零時(shí)，電流互感器也特別容易飽和。因?yàn)榇藭r(shí)的占空比約為100％，從而容易造成磁芯沒有足夠的時(shí)間復(fù)位。為此可以在外電路中采取一些措施來防止電流互感器飽和。如采用電流放大器輸出箝位來限制其輸出電壓，并進(jìn)一步限制占空比小于100％，電路如圖12-7所示。設(shè)定箝位電壓的過程很簡(jiǎn)單，在剛起動(dòng)時(shí)電流放大器箝位在一個(gè)相對(duì)較低的值（大約4V），系統(tǒng)開始工作，但過零誤差很大；一旦系統(tǒng)正常工作后，箝位電壓將升高，電流互感器接近飽和，箝位電壓最多升到6.5V（低電壓大負(fù)載時(shí)）并且電流的THD在可接受的范圍內(nèi)（<10％），以限制最大占空比。設(shè)定的箝位電壓不能太低，否則將使電流過零畸變大。

如果需要更好的特性或需要運(yùn)行在寬范圍，可以用圖12-8的電路，這個(gè)電路將根據(jù)線電壓反向調(diào)節(jié)箝位電壓。

圖12-7

圖12-8

每個(gè)電流脈沖都使磁芯復(fù)位以克服磁芯飽和的方法，除了改進(jìn)外電路還可以改進(jìn)電流檢測(cè)電路。一般利用電流檢測(cè)電路自復(fù)位，即利用磁芯中存儲(chǔ)的能量和電流互感器的開路阻抗在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生足夠的伏秒積來復(fù)位。但當(dāng)占空比大于50％，特別是接近100％時(shí)，可能沒有足夠的時(shí)間來使磁芯復(fù)位，這時(shí)除電流放大器輸出箝位外，還可以采用強(qiáng)制復(fù)位電路。

圖12-9 強(qiáng)制磁芯復(fù)位的電路很多，如使用附加線圈或中心抽頭的線圈，但最簡(jiǎn)單的方法是采用圖12-

9、圖12-10所示電路來強(qiáng)制磁芯復(fù)位。脈沖電流來時(shí)強(qiáng)制復(fù)位電路和自復(fù)位電路的工作沒有差別，當(dāng)復(fù)位時(shí)從VCC通過Rr來的電流加入磁芯復(fù)位電流，寄生電容快速充電，副邊電壓反向，伏秒積增加，磁芯復(fù)位速度加快。如果需要得到負(fù)的檢測(cè)電壓而又不想用負(fù)電壓強(qiáng)制復(fù)位時(shí)則用圖12-10所示電路。

對(duì)于電流檢測(cè)電路磁芯復(fù)位還要考慮的一個(gè)因素是副邊線圈的漏電感和分布電容。為了減小損耗，一般選擇匝比較大的電流互感器，但匝比大，副邊線圈的漏電感和分布電容大。漏電感影響電流上升和下降的時(shí)間，分布電容則影響電流互感器的帶寬。并且在磁芯復(fù)位時(shí)，副邊電感和分布電容諧振，如果分布電容大，則諧振頻率低，周期長(zhǎng)，那么在占空比大、磁芯復(fù)位時(shí)間短時(shí)，副邊線圈就沒有足夠的時(shí)間來釋放能量使磁芯復(fù)位了。所以應(yīng)盡量不選擇匝比太大的電流互感器。

圖12-10

電流互感器的下垂效應(yīng)

電流互感器副邊的脈沖電流要減去電流互感器繞組上的脈沖電壓在副邊產(chǎn)生的一個(gè)從零開始隨時(shí)間線性增長(zhǎng)的磁化電流，才等于檢測(cè)電阻上的電流，該磁化電流的大小為：

Idroop=nUs / Ls·△t（1）

式中：US——副邊電壓

LS——副邊電感

n——Ns/Np

Δt——電流波脈寬

剛開始時(shí)副邊電流是原邊電流的n倍，但隨時(shí)間增加，磁化電流加大，副邊電流下降得很厲害，這就是電流互感器的下垂效應(yīng)。所以為了得到較大的副邊檢測(cè)電壓不應(yīng)完全靠增加檢測(cè)電阻Rs的值來實(shí)現(xiàn)，也要靠減小副邊下垂效應(yīng)來增加副邊的脈沖電流，同時(shí)Rs的值大也將使磁芯復(fù)位困難。

如式（1）所示，副邊電感值越大，下垂效應(yīng)越??；匝比越小，下垂效應(yīng)也越小，但最好不要靠減少副邊的匝數(shù)來減小匝比，因?yàn)檫@將使副邊的電感減小了，應(yīng)在空間允許的情況下增加原邊匝數(shù)來減小匝比。

5、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在功率因數(shù)校正電路中，使用如圖12-6所示的檢測(cè)電路，并采用如上所述防磁芯飽和及減小下垂效應(yīng)的措施，在電流互感器的變比為1∶50，副邊電感為30mH,取副邊電壓為2V,電流波脈寬為5μs時(shí),得：

相對(duì)于十多安培的檢測(cè)電流，該電流下降效應(yīng)并不明顯。

6、結(jié)語

電流檢測(cè)在電流控制中起著重要的作用，電流檢測(cè)分為電阻檢測(cè)和電流互感器檢測(cè)。為了減少損耗，常采用電流互感器檢測(cè)。在電流互感器檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)中，要充分考慮電路拓?fù)鋵?duì)檢測(cè)效果的影響，綜合考慮電流互感器的飽和問題和副邊電流的下垂效應(yīng)，以選擇合適的磁芯復(fù)位電路、匝比和檢測(cè)電阻。

第四篇：用5l0380r組成的開關(guān)電源的工作原理

用5L0380R組成的開關(guān)電源的工作原理

通達(dá)TDR—6000S數(shù)字機(jī)開關(guān)電源核心元件采用集成塊5L0380R，該集成塊外觀像一只塑封中功率管，內(nèi)部完成了振蕩、輸出等功能，整個(gè)開關(guān)電源電路簡(jiǎn)潔，功耗較低，性能優(yōu)越。其工作原理是：220V交流電壓經(jīng)過電源開關(guān)和保險(xiǎn)管進(jìn)入由C101和L101組成的干擾抑制濾波器，再經(jīng)橋式整流、濾波后得到+300V左右的直流電壓。當(dāng)電源接通瞬間，+300V電壓經(jīng)啟動(dòng)支路電阻R102、R103給IC101（5L0380R）③腳一個(gè)脈沖，其內(nèi)部的開關(guān)管處于微導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)在5L0380R的②腳有電流通過，開關(guān)變壓器的①—②繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)耦合到正反饋繞組③—④，感應(yīng)電壓經(jīng)整流、濾波后注入5L0380R的③腳，使開關(guān)管進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，完成開關(guān)電源的啟動(dòng)過程。開關(guān)變壓器次級(jí)各繞組經(jīng)各自整流、濾波電路輸出不同的直流電壓，供給解碼器主板。該電源輸出電壓的穩(wěn)定是通過+3.3V電壓經(jīng)過R111、R110、R112、C104和IC103（TL431A）組成的比較放大電路控制光電耦合器IC102（PC817）來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)+3.3V電壓由于某種原因升高時(shí)，+3.3V電壓經(jīng)R111、R110分壓后接在IC103（TL431A）基準(zhǔn)端R，與IC103內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，通過改變輸出端K電壓來增大光電耦合器IC102中發(fā)光二極管的電流及發(fā)光強(qiáng)度，使光電耦合器導(dǎo)通，進(jìn)而使5L0380R④腳內(nèi)接的電壓變換管導(dǎo)通，將內(nèi)部開關(guān)管基極鉗位至地，迫使電源停振，使輸出電壓下降。當(dāng)+3.3V電壓降低時(shí)，其穩(wěn)壓過程與上述過程相反，從而穩(wěn)定了輸出電壓。故 障 檢 修

1、開機(jī)燒保險(xiǎn)

此類故障說明機(jī)內(nèi)存在嚴(yán)重的短路，故障多發(fā)生于開關(guān)變壓器之前，應(yīng)重點(diǎn)檢查C101、CD101是否漏電，D101—D104和IC101是否損壞。

2、無輸出電壓

先檢查CD101兩端有無+300V直流電壓，如無則應(yīng)檢查NTC101是否斷路，如正常則檢查開關(guān)變壓器①—②繞組是否斷路，如未斷路，應(yīng)重點(diǎn)檢查啟動(dòng)支路電阻R102、R103和正反饋電路中整流二極管D106、限流電阻R104是否損壞。

3、電源電壓輸出過高或過低此類故障一般是電壓反饋網(wǎng)絡(luò)元件發(fā)生了變化，應(yīng)檢查與IC102、IC103相連電路各元件有無損壞。有時(shí)開關(guān)電源的某組電源的元件或與這組電源相連的主板元件有短路故障，也會(huì)使各組輸出電壓下降，但此時(shí)可聽到開關(guān)變壓器因負(fù)載過重而發(fā)出的“吱吱”聲，應(yīng)注意兩種故障現(xiàn)象的區(qū)別。對(duì)于后一種原因引起的故障，可通過逐一斷開D107、D108、D109、D110、D111、D112的方法，觀察輸出電壓及故障現(xiàn)象加以判斷。

第五篇：各流量計(jì)工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)分析

V錐型流量計(jì)： 工作原理

V型錐流量計(jì)屬高精度、高穩(wěn)定性的新型差壓式流量?jī)x表。和其他差壓式儀表一樣，也是基于流動(dòng)連續(xù)性原理和伯努利方程來計(jì)算流體工況流量的。我們知道在同一密閉管道內(nèi)，當(dāng)壓力降低時(shí)，速度會(huì)增加，當(dāng)介質(zhì)接近錐體時(shí)，其壓力為P+，在介質(zhì)通過錐體的節(jié)流區(qū)時(shí)，速度會(huì)增加，壓力會(huì)降低為P-，如圖一所示，P+和P-都通過V型錐形流量計(jì)的取壓口引到差壓變送器上，流速發(fā)生變化時(shí)，差壓值會(huì)隨之增大或減小。也就是說對(duì)于穩(wěn)定流體，流量的大小與差壓平方根成正比。當(dāng)流速相同時(shí)，錐體節(jié)流面積越大，則產(chǎn)生的差壓值也越大。

測(cè)量介質(zhì)

V型錐流量計(jì)主要用于煤氣（焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣），天然氣（包括含濕量5%以上的天然氣），各種碳?xì)浠衔餁怏w，包括含濕的HC氣體，各種稀有氣體，如氫、氦、氬、氧、氮等，濕的氯化物氣體，空氣，包括含水，含其它塵埃的空氣，煙道氣；飽和蒸氣，過熱蒸汽；油類，包括原油（在一定的粘度下）、燃料油、含水乳化油等，水，包括凈水、污水，各種水溶液，包括鹽、堿水溶液，含蠟、含有水，含油、含沙的水。

優(yōu)點(diǎn)

1．安裝直管段要求低

伯努力方程要求受測(cè)流體為理想流體，在實(shí)際應(yīng)用中這是根本不可能的，很多情況會(huì)造成流體分布不均勻，如彎頭，閥門，縮徑，擴(kuò)徑，泵，三通等等，對(duì)其它儀表而言，這是一個(gè)很難解決的問題。V錐流量計(jì)可在極為惡劣的情況下均勻流體分布，如在緊鄰儀表上游有單彎管，雙彎管，經(jīng)過錐體“整流”后的流體分布比較均勻可保證儀表在惡劣的條件下獲得較高的測(cè)量精度，由于V型流量計(jì)可均勻流體分布曲線，因此同其它類型的差壓流量計(jì)相比，對(duì)上下游直管段的要求小，建議安裝時(shí)在上游留0-3D的直管段，在下游留0-1D的直段管。當(dāng)用戶的管道尺寸大，管道價(jià)格高或直管段不夠的情況下，V錐型流量計(jì)將是最佳選擇。在過去十年內(nèi)，對(duì)V型流量計(jì)的上游有一個(gè)90℃的單彎管或兩個(gè)不在一個(gè)平面上的雙彎管的情況進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，V錐型流量計(jì)可在緊鄰它的地方裝有一個(gè)彎管或不在同一個(gè)平面上的雙彎管而不會(huì)對(duì)測(cè)量精度有影響。這對(duì)那些大口徑，費(fèi)用昂貴的管路用戶，或較短運(yùn)行管路的用戶帶來好處。

2、量程比很寬

可以測(cè)量較低雷諾數(shù)范圍（Re≥8000）的流量（小流量）。

典型量程比是10∶1，選擇合適的參數(shù)，可以做到50∶1。由于V錐體懸掛在管道的中央，直接與高流速區(qū)域產(chǎn)生相互作用，迫使高流速區(qū)域與靠近管壁的低流速混合；當(dāng)流量減小時(shí)，V錐繼續(xù)與管道內(nèi)的最大流速產(chǎn)生相互作用，在其它差壓儀表可能檢測(cè)不出差壓信號(hào)時(shí)，V錐傳感器仍然能夠產(chǎn)生差壓信號(hào)低到8000。這是V錐流量計(jì)在檢測(cè)小流量時(shí)的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)。

3、高精度

V錐傳感器的一次元件精度為±0.5%。系統(tǒng)精度取決于V錐傳感器的精度等級(jí)和差壓變送器、二次儀表的精度等級(jí)等。

4、重復(fù)性好

V錐傳感器的重復(fù)性優(yōu)于0.1%

5、V錐傳感器耐磨損，傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性能好

由于V錐體的外形是收縮流體，在錐體表面產(chǎn)生真空效應(yīng)，不會(huì)對(duì)突變表面產(chǎn)生撞擊，沿錐體表面形成分界層，引導(dǎo)流體離開β邊。這意味著β邊不會(huì)遭到臟污流體的磨損，因此β系數(shù)保持不變，V錐傳感器具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性能好的特點(diǎn)。

6、信號(hào)穩(wěn)定性好

差壓檢測(cè)一般都有“信號(hào)波動(dòng)”，即使在流量穩(wěn)定情況下，一次元件產(chǎn)生的信號(hào)也會(huì)由于干擾而有一定的波動(dòng)。對(duì)于V錐傳感器，流體通過V錐，在V錐體后面形成短的渦流，產(chǎn)生低振幅，高頻率信號(hào)，轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的V錐信號(hào)。其信號(hào)波動(dòng)是孔板的1/10。

7、永久壓力損失小

因?yàn)榱黧w對(duì)突變V錐的平滑表面沒有撞擊，因此V錐傳感器的永久壓損比孔板低。同樣，由于V錐信號(hào)的穩(wěn)定性，同樣流量的滿量程V錐差壓信號(hào)比其它差壓儀表低。同樣的β值，其壓損是孔板的1/3～1/5。

8、V錐體β系數(shù)計(jì)算范圍寬

由于V錐傳感器的V錐獨(dú)特的幾何形狀，使得它的β系數(shù)范圍寬，標(biāo)準(zhǔn)的β系數(shù)范圍：0.45, 0.55, 0.65, 0.75,0.85。

9、V錐傳感器不堵塞，不粘附，無滯留死區(qū)，適用于臟污介質(zhì)的流量測(cè)量

由于V錐傳感器具有自清潔的功能，不會(huì)在管內(nèi)有流體中的顆粒、殘?jiān)?、凝結(jié)物沉積的滯留區(qū)域，適用于臟污流體的流量測(cè)量，比如：焦?fàn)t媒氣、高爐媒氣、原料油、渣油等。

10、可以測(cè)量高溫高壓的介質(zhì)

工作溫度最高850℃，最大壓力40MPa。

11、規(guī)格齊全，安裝方式靈活

可選擇法蘭式、對(duì)夾式、直接焊接式等。管徑從15mm～2000mm。缺點(diǎn)

當(dāng)然，作為差壓流量計(jì)的一種，它由于成本關(guān)系而并不能完全取代孔板、文丘里等傳統(tǒng)差壓流量計(jì)的位置。相比渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)等，它又有安裝導(dǎo)壓管等劣勢(shì)。電磁流量計(jì)

工作原理

電磁流量計(jì)是一種應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的流量計(jì)，其傳感器主要由內(nèi)襯絕緣材料的測(cè)量管，穿通測(cè)量管壁安裝的一對(duì)電極和用以產(chǎn)生工作磁場(chǎng)的一對(duì)線圈及鐵芯組成。當(dāng)導(dǎo)電流體流經(jīng)傳感器測(cè)量管時(shí)，在電極上將感應(yīng)與流體平均流速成正比的電壓信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換器放大處理，直接顯示流量及總量并可輸出模擬、數(shù)字信號(hào)。測(cè)量介質(zhì)

測(cè)量各種酸、堿、鹽等腐蝕液體；各種易燃，易爆介質(zhì)；各種工業(yè)污水，紙漿，泥漿等。電磁流量計(jì)不能用于測(cè)量氣體、蒸氣以及含有大量氣體的液體.不能用來測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì),不能測(cè)量高溫高壓流體。

優(yōu)點(diǎn)

1、電磁流量計(jì)可用來測(cè)量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。

2、無壓力損失。

3、測(cè)量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5ｍｍ到2.6ｍ。

4、電磁流量計(jì)測(cè)量被測(cè)流體工作狀態(tài)下的體積流量，測(cè)量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。

5、無節(jié)流部件，因此壓力損失小，減少能耗，只與被測(cè)流體的平均速度有關(guān)，測(cè)量范圍寬；只需經(jīng)水標(biāo)定后即可測(cè)量其他介質(zhì)，無須修正，最適合作為結(jié)算用計(jì)量設(shè)備使用。由于技術(shù)及工藝材料的不斷改進(jìn)，穩(wěn)定性、線性度、精度和壽命的不斷提高和管徑的不斷擴(kuò)大，對(duì)于固液兩相的介質(zhì)的測(cè)量采用了可更換電極以及刮刀電極的方式，解決了高壓（32MPA）、耐腐蝕（防強(qiáng)酸、堿襯里）介質(zhì)的測(cè)量問題，以及口徑的不斷擴(kuò)大（最大作到 3200MM 口徑），壽命的不斷增長(zhǎng)（一般大于 10 年），電磁流量計(jì)得到越來越廣泛的應(yīng)用，其成本也得到了降低，但整體價(jià)格特別是大管徑的價(jià)格仍較高，因此在流量?jī)x表的采購中有重要的地位。

缺點(diǎn)

1、電磁流量計(jì)的應(yīng)用有一定局限性，它只能測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量，不能測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)的流量，例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯里需考慮。

2、電磁流量計(jì)是通過測(cè)量導(dǎo)電液體的速度確定工作狀態(tài)下的體積流量。按照計(jì)量要求，對(duì)于液態(tài)介質(zhì)，應(yīng)測(cè)量質(zhì)量流量，測(cè)量介質(zhì)流量應(yīng)涉及到流體的密度，不同流體介質(zhì)具有不同的密度，而且隨溫度變化。如果電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器不考慮流體密度，僅給出常溫狀態(tài)下的體積流量是不合適的。

3、電磁流量計(jì)的安裝與調(diào)試比其它流量計(jì)復(fù)雜，且要求更嚴(yán)格。變送器和轉(zhuǎn)換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號(hào)的儀表配用。在安裝變送器時(shí)，從安裝地點(diǎn)的選擇到具體的安裝調(diào)試，必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書要求進(jìn)行。安裝地點(diǎn)不能有振動(dòng)，不能有強(qiáng)磁場(chǎng)。在安裝時(shí)必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測(cè)流體等電位。在使用時(shí)，必須排盡測(cè)量管中存留的氣體，否則會(huì)造成較大的測(cè)量誤差。

4、電磁流量計(jì)用來測(cè)量帶有污垢的粘性液體時(shí)，粘性物或沉淀物附著在測(cè)量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢(shì)變化，帶來測(cè)量誤差，電極上污垢物達(dá)到一定厚度，可能導(dǎo)致儀表無法測(cè)量。

5、供水管道結(jié)垢或磨損改變內(nèi)徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測(cè)量誤差。如100ｍｍ口徑儀表內(nèi)徑變化1ｍｍ會(huì)帶來約2％附加誤差。

6、變送器的測(cè)量信號(hào)為很小的毫伏級(jí)電勢(shì)信號(hào)，除流量信號(hào)外，還夾雜一些與流量無關(guān)的信號(hào)，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準(zhǔn)確測(cè)量流量，必須消除各種干擾信號(hào)，有效放大流量信號(hào)。應(yīng)該提高流量轉(zhuǎn)換器的性能，最好采用微處理機(jī)型的轉(zhuǎn)換器，用它來控制勵(lì)磁電壓，按被測(cè)流體性質(zhì)選擇勵(lì)磁方式和頻率，可以排除同相干擾和正交干擾。但改進(jìn)的儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

7、價(jià)格較高。

渦街流量計(jì) 工作原理

渦街流量計(jì)的原理是在流量計(jì)管道中，設(shè)置一阻流件，當(dāng)流體流經(jīng)阻流件時(shí)，由于阻流件表面的阻流作用等原因，在其下游會(huì)產(chǎn)生兩列不對(duì)稱的旋渦，這些旋渦在阻流件的側(cè)后方分開，形成所謂的卡門（Karman）旋渦列，兩列旋渦的旋轉(zhuǎn)方向是相反的，卡門從理論上證明了當(dāng)h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為兩個(gè)相鄰旋渦間的距離）時(shí)，旋渦列是穩(wěn)定的，在此情況下，產(chǎn)生旋渦的頻率f與流量計(jì)管道中流體流速υ呈線性關(guān)系。測(cè)量介質(zhì)

渦街流量計(jì),主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。優(yōu)點(diǎn)

1、渦街流量計(jì)無可動(dòng)部件，測(cè)量元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。

2、渦街流量計(jì)測(cè)量范圍寬。量程比一般能達(dá)到1：10。

3、渦街流量計(jì)的體積流量不受被測(cè)流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨(dú)標(biāo)定。它可以測(cè)量液體、氣體或蒸汽的流量。

4、它造成的壓力損失小。

5、準(zhǔn)確度較高，重復(fù)性為0.5％，且維護(hù)量小。缺點(diǎn)

1、渦街流量計(jì)工作狀態(tài)下的體積流量不受被測(cè)流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響，但液體或蒸汽的最終測(cè)量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量，對(duì)于氣體，最終測(cè)量結(jié)果應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)體積流量。質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)體積流量都必須通過流體密度進(jìn)行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。

2、造成流量測(cè)量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測(cè)量誤差；不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時(shí)的介質(zhì)密度；將濕飽和蒸汽假設(shè)成干飽和蒸汽進(jìn)行測(cè)量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計(jì)的總測(cè)量誤差會(huì)很大。

3、抗振性能差。外來振動(dòng)會(huì)使渦街流量計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速?zèng)_擊會(huì)使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動(dòng)，使測(cè)量精度降低。大管徑影響更為明顯。

4、對(duì)測(cè)量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計(jì)的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸，對(duì)測(cè)量精度造成極大影響。

5、直管段要求高。專家指出，渦街流量計(jì)直管段一定要保證前40D后20D，才能滿足測(cè)量要求。

6、耐溫性能差。渦街流量計(jì)一般只能測(cè)量300℃以下介質(zhì)的流體流量。