開關(guān)電源基本工作原理

開關(guān)電源基本工作原理

ID:20975715

大?。?3.50 KB

頁數(shù):9頁

時間:2018-10-18

開關(guān)電源基本工作原理_第1頁
開關(guān)電源基本工作原理_第2頁
開關(guān)電源基本工作原理_第3頁
開關(guān)電源基本工作原理_第4頁
開關(guān)電源基本工作原理_第5頁
資源描述:

《開關(guān)電源基本工作原理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫

1、開關(guān)電源的基本工作原理開關(guān)電源的基本工作原理(1)開關(guān)電源基本工作幾種基本類型的開關(guān)電源顧名思義,開關(guān)電源就是利用電子開關(guān)器件(如晶體管、場效應管、可控硅閘流管等),通過控制電路,使電子開關(guān)器件不停地“接通”和“關(guān)斷”,讓電子開關(guān)器件對輸入電壓進行脈沖調(diào)制,從而實現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換,以及輸出電壓可調(diào)和自動穩(wěn)壓。開關(guān)電源一般有三種工作模式:頻率、脈沖寬度固定模式,頻率固定、脈沖寬度可變模式,頻率、脈沖寬度可變模式。前一種工作模式多用于DC/AC逆變電源,或DC/DC電壓變換;后兩種工作模式多用于開關(guān)穩(wěn)壓電源。另外,開關(guān)電源輸出電壓也有三

2、種工作方式:直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。同樣,前一種工作方式多用于DC/AC逆變電源,或DC/DC電壓變換;后兩種工作方式多用于開關(guān)穩(wěn)壓電源。根據(jù)開關(guān)器件在電路中連接的方式,目前比較廣泛使用的開關(guān)電源,大體上可分為:串聯(lián)式開關(guān)電源、并聯(lián)式開關(guān)電源、變壓器式開關(guān)電源等三大類。其中,變壓器式開關(guān)電源(后面簡稱變壓器開關(guān)電源)還可以進一步分成:推挽式、半橋式、全橋式等多種;根據(jù)變壓器的激勵和輸出電壓的相位,又可以分成:正激式、反激式、單激式和雙激式等多種;如果從用途上來分,還可以分成更多種類。下面我們先對串聯(lián)式、并聯(lián)式、變壓器

3、式等三種最基本的開關(guān)電源工作原理進行簡單介紹,其它種類的開關(guān)電源也將逐步進行詳細分析。串聯(lián)式開關(guān)電源串聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理圖1-1-a是串聯(lián)式開關(guān)電源的最簡單工作原理圖,圖1-1-a中Ui是開關(guān)電源的工作電壓,即:直流輸入電壓;K是控制開關(guān),R是負載。當控制開關(guān)K接通的時候,開關(guān)電源就向負載R輸出一個脈沖寬度為Ton,幅度為Ui的脈沖電壓Up;當控制開關(guān)K關(guān)斷的時候,又相當于開關(guān)電源向負載R輸出一個脈沖寬度為Toff,幅度為0的脈沖電壓。這樣,控制開關(guān)K不停地“接通”和“關(guān)斷”,在負載兩端就可以得到一個脈沖調(diào)制的輸出電壓uo。圖1-1-b是串聯(lián)式

4、開關(guān)電源輸出電壓的波形,由圖中看出,控制開關(guān)K輸出電壓uo是一個脈沖調(diào)制方波,脈沖幅度Up等于輸入電壓Ui,脈沖寬度等于控制開關(guān)K的接通時間Ton,由此可求得串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓uo的平均值Ua為:式中Ton為控制開關(guān)K接通的時間,T為控制開關(guān)K的工作周期。改變控制開關(guān)K接通時間Ton與關(guān)斷時間Toff的比例,就可以改變輸出電壓uo的平均值Ua。一般人們都把稱為占空比(Duty),用D來表示,即:串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓uo的幅值Up等于輸入電壓Ui,其輸出電壓uo的平均值Ua總是小于輸入電壓Ui,因此,串聯(lián)式開關(guān)電源一般都是以平均值Ua為變量輸出

5、電壓。所以,串聯(lián)式開關(guān)電源屬于降壓型開關(guān)電源。串聯(lián)式開關(guān)電源也有人稱它為斬波器,由于它工作原理簡單,工作效率很高,因此其在輸出功率控制方面應用很廣。例如,電動摩托車速度控制器以及燈光亮度控制器等,都是屬于串聯(lián)式開關(guān)電源的應用。如果串聯(lián)式開關(guān)電源只單純用于功率輸出控制,電壓輸出可以不用接整流濾波電路,而直接給負載提供功率輸出;但如果用于穩(wěn)壓輸出,則必須要經(jīng)過整流濾波。串聯(lián)式開關(guān)電源的缺點是輸入與輸出共用一個地,因此,容易產(chǎn)生EMI干擾和底板帶電,當輸入電壓為市電整流輸出電壓的時候,容易引起觸電,對人身不安全。串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓濾波電路大多數(shù)開關(guān)電

6、源輸出都是直流電壓,因此,一般開關(guān)電源的輸出電路都帶有整流濾波電路。圖1-2是帶有整流濾波功能的串聯(lián)式開關(guān)電源工作原理圖。圖1-2是在圖1-1-a電路的基礎上,增加了一個整流二極管和一個LC濾波電路。其中L是儲能濾波電感,它的作用是在控制開關(guān)K接通期間Ton限制大電流通過,防止輸入電壓Ui直接加到負載R上,對負載R進行電壓沖擊,同時對流過電感的電流iL轉(zhuǎn)化成磁能進行能量存儲,然后在控制開關(guān)K關(guān)斷期間Toff把磁能轉(zhuǎn)化成電流iL繼續(xù)向負載R提供能量輸出;C是儲能濾波電容,它的作用是在控制開關(guān)K接通期間Ton把流過儲能電感L的部分電流轉(zhuǎn)化成電荷進行存儲

7、,然后在控制開關(guān)K關(guān)斷期間Toff把電荷轉(zhuǎn)化成電流繼續(xù)向負載R提供能量輸出;D是整流二極管,主要功能是續(xù)流作用,故稱它為續(xù)流二極管,其作用是在控制開關(guān)關(guān)斷期間Toff,給儲能濾波電感L釋放能量提供電流通路。在控制開關(guān)關(guān)斷期間Toff,儲能電感L將產(chǎn)生反電動勢,流過儲能電感L的電流iL由反電動勢eL的正極流出,通過負載R,再經(jīng)過續(xù)流二極管D的正極,然后從續(xù)流二極管D的負極流出,最后回到反電動勢eL的負極。對于圖1-2,如果不看控制開關(guān)K和輸入電壓Ui,它是一個典型的反型濾波電路,它的作用是把脈動直流電壓通過平滑濾波輸出其平均值。圖1-3、圖1-4、圖

8、1-5分別是控制開關(guān)K的占空比D等于0.5、<0.5、>0.5時,圖1-2電路中幾個關(guān)鍵點的電壓和電流波形。圖1-3-a)

當前文檔最多預覽五頁,下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當前文檔最多預覽五頁,下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學公式或PPT動畫的文件,查看預覽時可能會顯示錯亂或異常,文件下載后無此問題,請放心下載。
2. 本文檔由用戶上傳,版權(quán)歸屬用戶,天天文庫負責整理代發(fā)布。如果您對本文檔版權(quán)有爭議請及時聯(lián)系客服。
3. 下載前請仔細閱讀文檔內(nèi)容,確認文檔內(nèi)容符合您的需求后進行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時可能由于網(wǎng)絡波動等原因無法下載或下載錯誤,付費完成后未能成功下載的用戶請聯(lián)系客服處理。