電源電路包括整流、濾波電路和直流穩壓電路兩部分。我們在介紹二極體、電容的應用電路時，介紹了整流濾波電路，所以本節主要介紹直流穩壓電路。目前，常見的直流穩壓電路有線性穩壓電源電路和開關電源電路兩種。

線性穩壓電源電路

線性穩壓電源電路有分離元件構成的穩壓電源電路和集成電路構成的穩壓電源電路兩種。

1.分離元件式

典型的分離元件式線性穩壓電源電路如圖6-36所示。該電路的核心元器件是R2、RP、R3 構成的誤差取樣電路，R4、VZ 構成的基準電壓電路以及誤差放大管VT2。

當輸入電壓Ui 升高或負載變輕，引起輸出電壓Uo 升高後，該電壓通過R2、RP、R3分壓產生的取樣電壓升高，該電壓加到VT2的基極，由於VT2 的發射極電位不變，所以VT2 導通加強，它的集電極電位下降，也就是使VT1 的基極電位下降，致使VT1 的輸出電壓下降到正常值。當輸出電壓Uo 升高時，穩壓控制過程相反。

2.集成電路式

集成電路式穩壓器包括不可調和可調兩種。第四章第三節介紹了不可調、可調集成穩壓器內部電路的工作原理，下面介紹可調集成電路式穩壓器的輸出電壓手動調整原理。典型的集成電路式線性穩壓電源電路如圖6-37所示。該電路的核心元器件是電位器RP、穩壓器LM317。

調整電位器RP 使LM317 的ADJ 端電壓升高後，LM317 的輸出電壓Uo 就會升高，反之相反。

開關電源電路

由於線性穩壓電源電路不僅適應市電範圍小、工作效率低，而且空載時輸出電壓會高於正常值較多，因此現在許多電磁爐採用效率高、體積小的開關電源。電磁爐採用的開關電源有自激式和他激式兩種。下面從維修的角度出發對這兩種典型的開關電源進行分析。

1.自激式開關電源

電磁爐採用的並聯型自激式開關電源多採用分離元件構成，如圖6-38所示。

(1)功率變換電路

功率變換電路的核心元器件是整流堆DB、濾波電容C1、開關管VT1、開關變壓器T、啟動電阻R2、正反饋元件C2 和R4。

市電電壓通過限流電阻R1 限流，再經整流堆DB 橋式整流、C1 濾波產生300V 直流電壓。300V 電壓一路通過T 的一次繞組P1 為VT1 供電，另一路通過啟動電阻R2 限流後為VT1 的基極提供啟動電壓，使VT1 導通，它的集電極電流使P1 繞組產生上正、下負的電動勢，正反饋繞組P2 感應出上正、下負的脈衝電壓，P3、P4 繞組感應出下正、上負的電動勢，因VD2、VD3 反偏截止，所以能量存儲在T 內部。同時，P2 繞組產生的脈衝電壓通過R4、C2、VT1 構成迴路，使VT1 因正反饋雪崩過程迅速進入飽和導通狀態。VT1 飽和導通後，它的集電極電流不再增大，因電感中的電流不能突變，所以P1 繞組產生反相的電動勢，P2～P4 繞組相應產生反相的電動勢。P2 繞組產生的電動勢通過R4、C2 使VT1 迅速進入截止狀態。VT1 截止後，T 存儲的能量經整流、濾波後向負載釋放，隨著T 存儲的能量釋放到一定的時候，T 各個繞組產生反相電動勢，於是P2 繞組產生的脈衝電壓經R4、C2 再次使VT1 進入飽和導通狀態，形成自激振蕩。

開關電源進入自激狀態後，P3 輸出的脈衝電壓經VD2 整流、C4 濾波，產生12V 直流電壓，該電壓除了為它的負載供電，還經三端穩壓器IC(LM7805)穩壓、C5 濾波獲得5V 直流電壓，為它的負載供電。P4 繞組輸出的脈衝電壓經VD3 整流、C7 濾波，產生18V 直流電壓，為它的負載供電。

由於開關變壓器T 是感性元件，所以VT1 截止瞬間，T 的P1 繞組會在VT1 的集電極上產生較高的脈衝電壓，該脈衝電壓的尖峰值較大，容易導致VT1 過電壓損壞。為了避免這種危害，在P1 繞組兩端並聯VD4、R6、C6 組成的尖峰脈衝吸收迴路。該電路在VT1 截止瞬間將尖峰脈衝有效吸收，從而避免了VT1 因過電壓損壞。

提示

部分開關電源的開關管未採用大功率、高反壓三極體，而採用大功率、高反壓場效應管。

(2)穩壓控制電路

穩壓控制電路的核心元器件是開關變壓器T、整流管VD1、濾波電容C3 和穩壓管VZ。

當市電電壓升高或負載變輕，引起開關變壓器T 各個繞組產生的脈衝電壓升高時，繞組P2 升高的脈衝電壓經VD1 整流、濾波電容C3 濾波獲得的取樣電壓(負壓)相應升高，使穩壓管VZ 擊穿導通程度加強，為開關管VT1 的基極提供負電壓，VT1 提前截止，T 因VT1導通時間縮短而存儲能量下降，使開關電源輸出電壓下降到正常值，實現穩壓控制。反之，穩壓控制過程相反。

提示

該開關電源的穩壓控制電路通過T 的繞組P2 得到取樣電壓，所以該誤差取樣方式屬於間接取樣方式。此類取樣方式的穩壓控制響應速度慢，空載時電壓會略有升高。檢修時要注意，不要誤判。對於缺乏維修開關電源經驗的維修人員，也可在濾波電容C4 兩端接一個假負載。

(3)過電流保護電路

過電流保護電路的核心元器件是整流堆取樣電阻R3、放大管VT2。

負載異常導致開關管VT1 過電流時，在取樣電阻R3 兩端產生的壓降增大。R3 兩端產生的壓降超過0.7V 後，經R5 限流使VT2 導通，致使VT1 截止，以免VT1 過電流損壞，實現過電流保護。

2.他激式開關電源

他激式開關電源的開關管不參與振蕩，振蕩脈衝由單獨的振蕩電路形成，所以開關電源的效率更高、穩定性更好。因此，他激式開關電源得到了廣泛的應用。下面以電源控制模塊VIPer12A/22A 為核心構成的開關電源為例進行介紹。

提示

電源模塊VIPer12A 和VIPer22A 內部構成相同，只是功率不同。VIPer12A、VIPer22A 由開關管(場效應管)和控制電路兩部分構成，控制電路無須外接定時元件就可以產生振蕩脈衝，不僅簡化了電路結構，而且提高了開關電源的穩定性、可靠性。

VIPer12A 構成的開關電源有並聯型和串聯型兩種，下面分別進行介紹。

(1)VIPer12A 構成的並聯型開關電源

VIPer12A 構成的典型並聯型開關電源電路如圖6-39所示。

1)功率變換電路

功率變換電路的核心元器件是電源模塊VIPer12A，開關變壓器T，整流管VD3、VD4，濾波電容C4、C3。

300V 電壓經R1 限流，再經C1 濾波後，通過T 的初級繞組P1 加到IC1(VIPer12A)的供電端～腳，該電壓不僅加到開關管的D 極為它供電，而且通過高壓電流源對腳外接的濾波電容C2 充電。當C2 兩端建立的電壓達到14.5V 後，IC1 內的60kHz 脈寬調製器等電路開始工作，由該電路產生的激勵脈衝使開關管工作在開關狀態。開關管導通後，C1兩端的300V 電壓通過P1 繞組、開關管到地構成迴路，使P1 產生上正、下負的電動勢，P2、P3 繞組被感應出下正、上負的電動勢，由於VD1、VD2 反偏截止，所以能量存儲在T 內部。開關管截止後，T 各個繞組的電動勢反相，於是P2 繞組輸出的脈衝電壓通過VD1整流、C3 濾波產生18V 左右電壓，一路通過VD2 取代啟動電路為IC1 內部的控制部分供電，另一路為功率管驅動電路、風扇電動機、振蕩器等電路供電。P3 繞組輸出的脈衝電壓經VD3 整流、C4 濾波產生8V 左右電壓，再通過R4 限流、C5 濾波後，為5V 穩壓器IC2供電，由它穩壓輸出5V 電壓。5V 電壓經C6 濾波後為微處理器、操作顯示、指示燈等電路供電。

2)穩壓控制電路

穩壓控制電路的核心元器件是電源模塊VIPer12A、穩壓管VZ、開關變壓器T、整流管VD1、濾波電容C3。

當市電電壓升高或負載變輕引起開關電源輸出電壓升高時，C3 兩端升高的電壓使VZ 擊穿導通程度加強，經R2 為IC1 腳提供的誤差電壓升高，被IC1 內部電路處理後，使開關管導通時間縮短，T 存儲的能量下降，開關電源輸出電壓下降到正常值。反之，穩壓控制過程相反。因此，通過該電路的控制可保證開關電源輸出電壓不受市電高低和負載輕重的影響，實現穩壓控制。

3)欠電壓保護

當VD2 或C2 擊穿使C2 兩端在開機瞬間不能建立14.5V 以上的電壓時，IC1 內部的電路不能啟動;若VD1、VD2 開路或T 異常為C2 兩端提供的電壓低於8V 時，IC1 內的欠電壓保護電路動作，避免了開關管因激勵不足而損壞。另外，IC1 內部還設置了過電壓、過電流和過熱保護電路。

4)尖峰脈衝吸收迴路

開關管截止瞬間，T 的P1 繞組會在開關管的D 極上產生較高的反峰電壓，若不對反峰電壓中的尖峰脈衝進行吸收，容易導致開關管高壓損壞。為此，並聯型開關電源為了防止開關管被尖峰脈衝過電壓損壞，需要設置由VD4、R3、C7 組成的尖峰脈衝吸收迴路來吸收尖峰脈衝。

(2)VIPer12A 構成的串聯型開關電源

VIPer12A 構成的典型串聯型開關電源電路如圖6-40所示。下面介紹該開關電源的功率變換和穩壓控制原理。

1)功率變換電路

功率變換電路的核心元器件是電源模塊VIPer12A、開關變壓器T、續流二極體VD2、濾波電容C4。

300V 電壓通過R 限流，再經濾波電容C1 濾波後，加到IC1(VIPer12A)的供電端～腳，該電壓不僅加到開關管的D 極為它供電，而且通過高壓電流源對腳外接的濾波電容C3 充電。當C3 兩端建立的電壓使IC1 的腳電壓達到14.5V 後，IC1 內的60kHz 脈寬調製器等電路開始工作，由該電路產生的激勵脈衝使開關管工作在開關狀態。開關管導通期間，300V 電壓通過R、開關管D/S 極、T 的P1 繞組、C4 構成充電迴路，不僅為C4 充電，而且在P1 繞組上產生上正、下負的電動勢。開關管截止期間，流過P1 繞組的導通電流消失，由於電感中的電流不能突變，所以P1 通過自感產生下正、上負的電動勢。該電動勢第一路通過VD1 整流、C3 濾波後產生40V 左右的電壓，取代啟動電路為IC1 供電;第二路通過C4、續流二極體VD2 構成放電迴路，繼續為C4 提供能量。由於C4 在一個振蕩周期都可以得到能量，所以該開關電源不僅效率高於並聯型開關電源，而且由於開關管D、S 極間電壓相對較低，所以一般不需要設置尖峰脈衝吸收迴路。但此類開關電源存在的最大一個缺點是開關管擊穿後，300V 電壓會進入18V 供電迴路，容易導致大量的負載元件過電壓損壞，所以應該在C5 兩端接一隻20V 左右的穩壓管作為過電壓保護管。當開關管擊穿後，該穩壓管擊穿會導致限流電阻R 過電流熔斷，切斷300V 供電迴路，實現過電壓保護。

2)穩壓控制電路

穩壓控制電路的核心元器件是電源模塊VIPer12A、穩壓管VZ、開關變壓器T、整流管VD1、濾波電容C3。

當市電電壓升高或負載變輕引起開關電源輸出電壓升高時，濾波電容C3 兩端升高的電壓使穩壓管VZ 擊穿導通程度加強，為IC1 腳提供的誤差電壓升高，被IC1 內部電路處理後，使開關管導通時間縮短，開關變壓器T 存儲的能量下降，開關電源輸出電壓下降到正常值。反之，穩壓控制過程相反。因此，通過該電路的控制可保證開關電源輸出電壓不受市電高低和負載輕重的影響，實現穩壓控制。