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开关电源工作原理与常用电路图

作者:海飞乐技术 时间:2016-12-19 16:09

一、开关电源的工作原理
开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时,电路中的储能装置(L1、C2、二极管D组成的电路)向负载RL释放在开关接通时所储存的能量,使负载得到连续而稳定的能量。
开关电源原理图
开关电源原理图
VO=TON/T*Vi,VO 
为负载两端的电压平均值,TON 为开关每次接通的时间,T 
为开关通断的工作周期;由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,VO间电压平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便使输出电压VO维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”(TimeRationControl,缩写为TRC)。按TRC控制原理,有三种方式:
1、脉冲宽度调制(PulseWithModulation,缩写为PWM)开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
2、 
脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,缩写为PFM)导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
3、混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。

开关电源常用电路图

 一、主电路 
开关电源主电路图
从交流电网输入、直流输出的全过程,包括: 
1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 
2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。 
3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。 
4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
二、开关电源控制电路
开关电源控制电路图 
一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的资料,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。 
 
三、开关电源检测电路 
开关电源检测电路
除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表资料。 




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