电路分析：机器人开关电源各单元电路结构及原理

按：这是在自己测试的机器人电源板基础上，做的解读。尽管该机型比较老了，但是对开关电源的解读是相通的，可以供做自动化技术的人参考。

1 不二越电源电路原理图

该电路实际上是一个比较典型的普通PWM开关电源电路。脉冲宽度的自动调节取决于反馈电(píng)与振荡器三角波的比较。

它是一个正激式隔离开关电源电路。隔离变压器包括三个绕组，第三绕组为芯片提供启动电路电源。

电路使用了最简单的单管结构。开关管使用了MOSFET器件：2SK1939（2501），N沟道，功率100W。

使用线性光电耦合器从输出端引回F/B电压及OVP过压反馈，F/B电压基准为基准电源器件。同时引入了过流保护电路等。

它是一个非谐振式的变换器，即常规的硬开关。

图1、图2是经过我们测绘后的该电源的原理图。

电源输出电压为5VDC。

下面具体分析各单元电路结构及原理。

图1：开关电源原理图（输入、输出部分）

图2：开关电源原理图（控制电路、变换器部分）

2 电路分解分析

2.1 输入电路

图3：不二越电源输入电路

该电路包含滤波、浪涌抑制及全波整流电路。

输入电路各电容C11、C12、C13用于滤波，滤除高频噪声；电抗器L11用于浪涌抑制；电容C14、C15、C18用于去耦。

输入220VAC电压经过全波整流，产生变换器所需的直流电压，及提供控制电路电源。

TH为过流电阻，当发生过流时，器件熔断。

2.2 启动电路

图4：不二越电源启动电路

启动电路是由输入整流电源提供芯片Vcc电源的电路。可以从隔离变压器原边或者第三边提供。输出电压一般为Vcc-2V。

变压器T11的1、3绕组为原边主绕组，4、5为辅助绕组，6、7为副边输出绕组。电源去耦电容建议为10—47uF，启动电流不少于300uA。

电路由辅助绕组供电，与常规的芯片启动电路有较大差别。C31及前面的两个二极管用于获得相对稳定的集电极直流偏压，基极偏置取自输入电路的直流电压。A、C点用于提供其它辅助控制的上偏电源。

发射极下偏置18K电阻实际上是通过0欧电阻接到芯片7脚，并通过7脚并联0欧电阻到5脚（热沉端）接地的。

2.3 振荡电路

图5：芯片振荡器外电路

Ron：充电电阻，Roff：放电电阻，CF充放电电容。

芯片的上限频率是500KHz，这是一个可以通过外部阻容器件设置频率的震荡电路。

2.4 电源反馈比较和锁存电路

下图是电源反馈部分的比较及锁存电路。

图6：电源反馈比较及锁存电路

该电路的F/B端为电源实际输出反馈端。输出电压Vo经分压采样，控制基准电源。基准电源的高低决定了线性光电耦合器的输出电流大小。从F/B端看，IF/B和VOUT是成线性关系的，这样就实现了电路的反馈调节。

2.5 过流、过压保护电路

（1）VF反馈端：