变频冰箱开关电源板元器件组成及作用

电冰箱的开关电源电路主要用来为电冰箱其他电路和各部件提供工作电压,市电220V 电压经过开关电源电路处理后,通过接线端子为电冰箱的用电部件供电。从下图中可以看出,开关电源电路主要由熔断器、热敏电阻器、过电压保护器、互感滤波器、桥式整流电路、300V滤波电容器、开关振荡集成电路、开关变压器、光电耦合器(规范的术语为“光耦合器”)、三端稳压器等元器件组成的。

仔细观察电冰箱的主电路板不难发现,电冰箱的开关电源电路中有明显的分界线,这就是冷区和热区的分界线(一般以开关变压器一次(初级)绕组和二次(次级)绕组作为分界点,即开关变压器一次绕组及之前的电路部分为热区,开关变压器二次绕组及后级电路部分均为冷区)。分界线中带有220V输入接口的部分属于热区,对该部分的元器件进行检测时,要在电路板上的该区域内寻找接地点;此外,还要注意安全,以防触电。

1. 熔断器

下图所示为典型电冰箱开关电源电路中熔断器的实物外形。熔断器通常安装在交流220V输入端附近,主要起到保证电路安全运行的作用。在电冰箱的电路中,熔断器一般为圆柱形玻璃管。

当电冰箱的电路发生短路等故障时,电流会异常变大,这时熔断器会在电流异常变大到一定的强度时,熔断器内部的熔丝熔断、切断供电,从而起到保护电路安全的作用。

2. 热敏电阻器

下图所示为热敏电阻器的实物外形。热敏电阻器在电路中起抗冲击作用。通常,在电冰箱开机时,220V交流电压经熔断器、热敏电阻器、桥式整流堆后为电容器进行充电,根据电容器的电特性,其瞬间充电电流为最大,从而可能产生浪涌电流,对前级电路中的桥式整流堆、熔断器等带来冲击,易造成损坏。为了防止电源遭受冲击,通常在熔断器之后加入 热敏电阻器进行限流。

一般热敏电阻器的电阻值越大时,限流效果越好,但是电阻消耗的电能也就越大,开关电源电路工作后,限流电阻器已没有作用,反而浪费电力。为了达到较好的限流效果,又为了节省电能,在开关电源电路中经常采用负温度系数(NTC)热敏电阻器作限流使用。

负温度系数(NTC)热敏电阻器的特性:温度越高,电阻越小。常温时,电阻一般是8- 10Ω,比较大,开机时就起到较好的限流作用;电源起动后,工作电流经过热敏电阻器,使其发热,热敏电阻器阻值大幅下降(为1~2Ω),使热敏电阻器在电源起动后,电能消耗降到最低。

正温度系数(PTC)热敏电阻器特性为:温度越高,电阻越大,通常应用在电冰箱的压缩机起动电路中。

3. 互感滤波器

互感滤波器由两组线圈对称绕制而成,其作用是通过互感作用消除外电路的干扰脉冲进入电路中,同时使电路中的脉冲信号不会向电网辐射干扰。

4. 桥式整流电路

下图所示为桥式整流电路的实物外形。桥式整流电路主要将交流220V电压整流为直 流+300V电压输出,由四个整流二极管组成。

另外,在有些电冰箱中,还采用桥式整流堆作为整流器件。整流堆实际上是将四个整流二极管集成在一起的集成器件,外部具有四个引脚,其中两个引脚输入交流电压,另两个引脚输出直流电压。其电路功能及原理,与桥式整流电路相同。

5. 滤波电容器

滤波电容器主要用于对桥式整流电路送来的300V 直流电压进行滤波,滤除电压中的脉动信号,从而将输出的电压变为稳定的直流电压。

在电冰箱开关电源电路中滤波电容器是最容易识别的器件之一,它是电路中最大的电容器。在电容器的外壳上标有负极标识,以便确认引脚极性。

6. 开关振荡集成电路

下图所示为开关振荡集成电路的实物外形与引脚功能。工作时,开关振荡集成电路主要为开关变压器提供驱动脉冲信号。

开关振荡集成电路型号不同,其具体结构也不相同,例如,有些内部集成有开关晶体管和振荡电路;有些则只有振荡电路,通过与外置的开关晶体管配合工作。

7. 开关变压器

开关变压器是一种脉冲变压器,其工作频率较高(1- 50kHz)。该变压器的一次(初级)绕组与开关晶体管(有些需独立安装;有些已集成在开关振荡集成电路中,例如,下图所示的集成电路)构成振荡电路,二次与一次绕组相隔 离,其主要功能是将高频高压脉冲变成多组高频低压脉冲。

8. 光电耦合器

光电耦合器的主要作用是将电冰箱开关电源输出电压的误差信号反馈到开关振荡集成电路中,由开关振荡集成电路根据信号进行稳压控制。光电耦合器是由内部的一个光敏晶体管和一个发光二极管构成的。

9. 三端稳压器

三端稳压器是一种具有三个引脚的直流稳压集成电路,不同型号的三端稳压器,其稳压值不同。

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