随着全球关注能源问题,电子能源问题将会越来越突出,如何降低待机功耗,提高供电效率成为一个紧迫的问题。
虽然传统的线性稳压电源电路具有结构简单,运转可靠,但有一个低效率(只有40-50%,大容量、大消费的铁、铜、高工作温度和调整范围和小缺点。
为了提高效率,人们发展出了开关稳压电源,它的效率可以达到85?,宽电压范围,此外,还具有高精度电压调节器,不使用电源变压器等,是一种理想的稳压电源。
正因为如此,开关稳压电源已广泛应用于各种电子设备,阐述了工作原理,各种类型的开关电源。
一、基本工作原理的开关稳压电源
开关稳压电源控制方法可分为广式和调频式两种,在实际的应用程序中,广泛使用得越多,目前开发和使用开关电源IC,绝大多数类型的脉冲宽度调制。
这里主要介绍的是宽可调开关稳压电源。
的基本原理可调宽开关稳压电源可以见下。
对于单一的矩形脉冲极性,平均直流电压Uo取决于矩形脉冲宽度、脉冲宽度、更高的平均直流电压值。
一般的直流电压U。
由公式可以计算出,
=嗯*T1的Uo/T
类型的嗯为矩形脉冲峰值电压值;
T为矩形脉冲周期;
对矩形脉冲宽度T1。
可以看到从类型,当嗯和T是恒定的,平均直流电压Uo将是成正比的脉冲宽度T1。
所以,只要我们努力使的增加稳压电源输出电压和脉冲宽度窄,可以达到稳定电压的目的。
第二,开关稳压电源原理电路
1、基本电路
图2开关电源基本电路图
开关稳压电源的基本电路框图如图2。
交流电压整流电路和滤波电路后整流滤波器到含有成分必须脉动直流电压,该电压在高频率转换器转换为所需的电压方波,然后经过整流滤波器的方波电压变为直流电压,是必要的。
控制电路对脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉冲宽度调制、电压基准电路组成等。
这部分的电路已经集成,他们生产的各种开关电源集成电路。
控制电路是用来调整比例的高频开关元件的开关时间,以达到稳定输出电压的目的。
2。
单端反激变换器的开关电源
典型的单端反激变换器开关电源电路如图3所示。
单端电路的所谓指的是高频变压器磁芯的工作只在一边的磁滞回线。
所谓的反激变换器,当开关管VT1传导,高频变压器的感应电压的T初级绕组是负的,整流二极管VD1在国家,存储能量在初级绕组。
当开关管VT1截止,T能量存储在初级绕组变压器,通过二次绕组和VD1整流器和电容器C滤波器后输出到负载。
单端反激变换器开关电源是一种*低成本的电源电路,输出功率为20-100w,可以输出不同的版本,不同的电压,在同样的时间,和有更好的电压调节。
唯壹的缺点是输出纹波电压较大,不同的外部特性,适用于相对固定负载。
单端反激变换器开关电源用在开关管VT1熊是*大的反向电压电路工作电压的两倍,工作频率20-200千赫之间。
3。
普通奶油式开关电源
单正确冲击典型的开关电源电路如图4所示。
这个电路在形式上类似于单端反激变换器式电路,但是有不同的工作情况。
当开关管VT1传导,VD2传导,那么电网负荷转移能量,滤波电感L储存能量;
当开关管VT1截止,电感L释放能量的续流二极管VD3等多种营养成份继续加载。
电路中还将包括一个夹紧线圈与二极管VD2,它可以限制*高电压的开关管之间VT1电源电压的两倍。
以满足核心复位状态,即建立和通量
重置时间应该是平等的,所以在电路的脉冲占空比不能大于50%因为这个电路在开关管VT1传导,通过变压器的负载转移能量,所以大范围的输出功率、输出的50-200W功率。
转换器电路使用复杂结构,体积也较大,因为这个原因,这个电路的实际应用较少。
4。
自治的开关稳压电源
典型的自激开关稳压电源电路如图5所示。
这是一个使用间歇振荡电路的开关电源,是一种应用广泛的基本权力。
当接入电源开关管的R1VT1起动电流,使VT1开始传导,线性增长,集电极电流Ic在L1在L2感应到VT1基地是正面的,积极的反馈电压非常消极的,浸透了VT1很快。
同时,感应电压充电,C1作为充电电压增加,VT1C1基地潜力逐渐成为低,导致VT1退出饱和区、Ic开始减少,在L2感应到VT1基地发射极其积极的消极的,电压,使VT1很快,二极管VD1传导、高频变压器T释放加载在初级绕组机。
当全球VT1,没有感应电压在L2,直流电源输入电压和R1,C1反向电荷,逐步改善VT1基地的潜力,使其导电、回转达到饱和状态,所以反复振荡电路。
这里就像一个单端反激变换器开关电源,变压器的次级绕组输出电压不需要加载。
自激式开关电源的开关管扮演一个开关和振荡的两倍,也摆脱了控制电路。
电路由于负载在二级和工作状态的回扫变压器,具有的优势和孤立的产量损失。
这种电路不仅适合大功率电源,也适合小型电源。
5。
推挽式开关电源
推挽式开关电源的典型电路如图6所示。
它属于双端类型转换电路、高频变压器磁芯的工作在双方的磁滞回线。
电路使用两个开关管VT1和VT2,两个开关管和外激励交变方波信号的控制下传导和期限,得到方波电压在二级串联变压器T组、整流滤波器变为直流电压,是必要的。
这个电路的优点是两个开关管是容易驱动,主要的缺点是,压力开关管实现双峰值电压电路。
电路的输出功率比较大,通常在范围的100-500W。
6。
降压开关电源
降压开关电源的典型电路如图7所示。
当VT1开关管导通时,二极管VD1期限,输入整流电压到VT1和LC充电,电流增加电感L的能量存储。
当开关管VT1截止,电感L离开消极权利是电压传感器,在负载RL和续流二极管VD1释放储存能量在电感L、维持输出直流电压恒定。
的判断电路输出直流电压通过添加在VT1底部的脉冲宽度。
这个电路使用更少的组件,它是一样的另外两个电路描述下面,只需要利用电感、电容和二极管可以实现。
7。
升压型开关电源
调压电路的开关电源如图8所示。
当开关管VT1传导,电感L储存能量。
当开关管VT1截止,电感L离开消极权利是电压传感器,叠加在输入电压,电压供电的负荷由二极管VD1使输出电压大于输入电压,地层压力开关电源。
8。
反转开关电源
反演是开关电源的典型电路如图9所示。
这个电路也称为升压开关电源。
无论开关管在VT1脉动直流电压高于或低于输出稳定的电压,电路能正常工作。
当开关管VT1传导,电感L储存能量,二极管VD1截止,负载RL充电充电电源的电容C上次。
当开关管VT1截止,当前在电感L继续流通,是根据感应的负电压,二极管VD1到负载供电和充电电容C。
超过了脉冲宽度调制的基本工作原理,介绍了一种开关电源和各种电路类型,在实践中,会有各种各样的实际控制电路,但无论如何,也是的基础上发展起来的这些。
