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開關(guān)電源簡析

作者: 時間:2014-01-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1.的定義:

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/226615.htm

輸入交流電壓(AC)經(jīng)由整流濾波以后可獲得一高壓的直流電壓(DC=1.4AC),此電壓接入交換元件當(dāng)做開關(guān)使用在20KHZ~100KHZ的高頻狀態(tài)。這時直流高壓會被切割成高頻的方波信號,這個方波信號經(jīng)由功率隔離變壓器,在二次側(cè)可以獲得事先所設(shè)定的電壓值,然后再經(jīng)由整流與濾波就可以獲得所需的直流輸出電壓。的方框圖如下:

2.的分類:

開關(guān)電源按照輸入電壓與輸出電壓的類型可以分為四類,即DC-DC,AC-DC,DC-AC,AC-AC。其中DC-AC,AC-AC在實際應(yīng)用中很少見到,本文敘述從略。

2.1 DC/DC變換 是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓,也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種,一是脈寬調(diào)制方式Ts不變,改變ton(通用),二是頻率調(diào)制方式,ton不變,改變Ts(易產(chǎn)生干擾)。其具體的電路由以下幾類:

(1) Buck電路——降壓斬波器,其輸出平均電壓Uo小于輸入電壓Ui,極性相同。

(2) Boost電路——升壓斬波器,其輸出平均電壓Uo大于輸入電壓Ui,極性相同。

(3) Buck-Boost電路——降壓或升壓斬波器,其輸出平均電壓Uo大于或小于輸入電壓Ui,極性相反,電感傳輸。

(4) Cuk電路——降壓或升壓斬波器,其輸出平均電壓Uo 大于或小于輸入電壓UI,極性相反,電容傳輸。

2.2 AC/DC變換

AC/DC變換是將交流變換為直流,其功率流向可以是雙向的,功率流由電源流向負(fù)載的稱為“整流”,功率流由負(fù)載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC變換器輸入為50/60Hz的交流電,因必須經(jīng)整流、濾波,因此體積相對較大的濾波電容器是必不可少的,同時因遇到安全標(biāo)準(zhǔn)(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、FCC、CSA),交流輸入側(cè)必須加EMC濾波及使用符合安全標(biāo)準(zhǔn)的元件,這樣就限制AC/DC電源體積的小型化,另外,由于內(nèi)部的高頻、高壓、大電流開關(guān)動作,使得解決EMC電磁兼容問題難度加大,也就對內(nèi)部高密度安裝電路設(shè)計提出了很高的要求,由于同樣的原因,高電壓、大電流開關(guān)使得電源工作消耗增大,限制了AC/DC變換器模塊化的進程,因此必須采用電源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法才能使其工作效率達到一定的滿意程度。

2.3 DC/AC變換;

2.4 AC/AC變換。

3.常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):

3.1 單端反激變換器

3.1.1、電路拓?fù)鋱D

3.1.2、電路原理

其變壓器T1起隔離和傳遞儲存能量的作用,即在開關(guān)管Q開通時Np儲存能量,開關(guān)管Q關(guān)斷時Np向Ns釋放能量。在輸出端要加由電感器Lo和兩Co電容組成一個低通濾波器,變壓器初級需有Cr、Rr和Dr組成的RCD漏感尖峰吸收電路。輸出回路需有一個整流二極管D1。由于其變壓器使用有氣隙的磁芯,故其銅損較大,變壓器溫相對較高。并且其輸出的紋波電壓比較大。但其優(yōu)點就是電路結(jié)構(gòu)簡單,適用于200W以下的電源且多路輸出交調(diào)特性相對較好。

3.2 雙管反激變換器

3.2.1、電路拓?fù)鋱D

3.2.2、電路原理

其變壓器T1起隔離和傳遞儲存能量的作用,即在開關(guān)管Q1、Q2開通時Np儲存能量,開關(guān)管Q1、Q2關(guān)斷時Np向Ns釋放能量,同時Np的漏感將通過D2、D3返回給輸入,可省去RCD漏感尖峰吸收電路。在輸出端要加由電感器Lo和兩Co電容組成一個低通濾波器。輸出回路需有一個整流二極管D1(最好使用恢復(fù)時間快的整流管)。


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