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附原理圖 開關電源電路原理 開關電源電路及原理

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附原理圖 開關電源電路原理 開關電源電路及原理

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大家好,綜合小編來為大家講解下開關電源電路及原理，開關電源電路原理(附原理圖)這個很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧！
高頻開關電源由以下幾部分組成：
1.交流電網主回路輸入和DC輸出的全過程，包括：1 .輸入濾波器：其作用是濾除電網中存在的雜波，同時也防止本機產生的雜波反饋到公共電網中 。2.整流和濾波：電網的交流電源被直接整流成更平滑的DC電源，用于下一級轉換 。3.逆變器：將整流后的DC轉換成高頻交流電，是高頻開關電源的核心部分 。頻率越高，體積重量與輸出功率的比值越小 。4.輸出整流濾波：根據負載需要，提供穩定可靠的DC電源 。第二，控制電路一方面從輸出端采樣，與設定的標準進行比較，然后控制逆變器改變其頻率或脈寬，實現穩定輸出 。另一方面 ， 根據測試電路提供的數據 ， 由保護電路識別控制電路，為整機提供各種保護措施 。3.檢測電路不僅提供保護電路中運行的各種參數，還提供各種顯示儀表數據 。第四，輔助電源為所有單個電路提供不同的要求 。開關控制穩壓原理
開關K以一定的時間間隔重復接通和斷開 。當開關K導通時，輸入電源E通過開關K和濾波電路提供給負載RL，電源E在整個導通期間為負載提供能量 。當開關K斷開時，輸入電源E中斷能量供應 。可以看出 ， 輸入電源向負載提供的能量是間歇的 。為了使負載得到持續的能量供應，開關穩壓電源必須有一套儲能裝置，在開關導通時儲存一部分能量，在開關關斷時釋放給負載 。在圖中，由電感L、電容C2和二極管D組成的電路具有這種功能 。電感器L用于存儲能量 。當開關關斷時，存儲在電感L中的能量通過二極管D釋放給負載，使負載獲得持續穩定的能量 。因為二極管D保持負載電流連續，所以它被稱為續流二極管 。AB之間的平均電壓EAB可以用下面的公式表示：EAB=TON/T*E，其中TON是開關每次導通的時間，T是開關的占空比(即導通時間TON和關斷時間TOFF之和) 。從公式中可以看出，AB之間的平均電壓隨著開關導通時間與占空比之比的變化而變化 。因此，隨著負載和輸入電源電壓的變化，通過自動調節TON與T的比值，可以使輸出電壓V0保持恒定 。改變導通時間TON與占空比的比值，即改變脈沖的占空比，稱為“時間比控制”(縮寫為TRC) 。根據TRC控制原理，有三種方式：一是脈寬調制(PWM)開關周期恒定，通過改變脈寬來改變占空比 。2.脈沖頻率調制(縮寫為PFM)保持導通脈寬不變，通過改變開關頻率來改變占空比 。第三，混合調制模式是上述兩種模式的混合，其中開脈沖寬度和開關頻率不固定并且可以改變 。開關電源的發展與趨勢GH發明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器DC變換器 。羅杰在1955年開始實現高頻轉換控制電路 。1957年簡森發明了自勵推挽式雙變壓器，1964年美國科學家提出取消工頻變壓器串聯開關電源的設想，獲得了減小電源體積和重量的根本途徑 。1969年，由于大功率硅晶體管耐壓和二極管反向恢復時間的提高，終于制成了25 kHz的開關電源 。目前，開關電源因其體積小、重量輕、效率高而廣泛應用于幾乎所有以計算機為主的電子設備中，如終端設備、通訊設備等 。是電子信息產業快速發展不可或缺的供電方式 。目前 ， 雙極晶體管制成的100 kHz開關電源和MOS-FET制成的500 kHz開關電源已投入實際使用 ， 但其頻率還需進一步提高 。要提高開關頻率，就要降低開關損耗，要降低開關損耗 ， 就要有高速開關元件 。但開關速度提高后，會受到電路中分布電感和電容或二極管中存儲電荷的影響 ， 產生浪涌或噪聲 。這樣不僅會影響周圍的電子設備，還會大大降低電源本身的可靠性 。其中，R-C或L-C緩沖器可用于防止開關開合引起的電壓浪涌，非晶磁芯制成的磁緩沖器可用于二極管存儲電荷引起的電流浪涌 。但對于1MHz以上的高頻，應采用諧振電路使開關上的電壓或通過開關的電流為正弦，這樣可以降低開關損耗，控制浪涌的發生 。這種開關模式稱為諧振開關 。目前對這類開關電源的研究非?；钴S，因為在不大幅提高開關速度的情況下 ， 理論上可以將開關損耗降低到零，而且噪聲?。?有望成為高頻開關電源的一種主要方式 。
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