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高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源的分類

作者: 時間:2012-10-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
現(xiàn)在,隨著電子技術(shù)和應(yīng)用的迅速發(fā)展,對電子儀器和設(shè)各提出了更高的要求,即要求性能更加安全可靠,功能不斷增加,使用的自動化程度越來越高,體積日趨小型化。這使得采用具有眾多優(yōu)點的就顯得更加重要了,因此在計算機(jī)、通信、航天、彩色電視等方面都得到了越來越廣泛的應(yīng)用,并且發(fā)揮了巨大的作用,這又大大促進(jìn)了的發(fā)展,從事這方面研究和生產(chǎn)的人員也在不斷地增加,高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源的品種和類型也越來越多。如圖給出了各種類型的高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理圖。目前的高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為以下幾類。

  圖 各種類型的高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理圖

 ?。?)按激勵方式分類
 ?、偎な礁哳l開關(guān)穩(wěn)壓電源。電路中設(shè)有激勵信號的振蕩器,電路形式圖(e)所示。

 ?、谧约な礁哳l開關(guān)穩(wěn)壓電源。開關(guān)管兼作振蕩器中的振蕩管,電路形式如圖(f)所示。

  (2)按調(diào)制方式分類
 ?、倜}寬調(diào)制型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。開關(guān)電路的振蕩頻率保持不變,通過改變脈沖寬度來改變和調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。有時還通過取樣電路、耦合電路等構(gòu)成反饋閉環(huán)回路,來穩(wěn)定輸出電壓的幅度。

 ?、陬l率調(diào)制型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。開關(guān)電路的占空比保持不變,通過改變振蕩器的振蕩頻率來調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓的幅度。

  ③混合調(diào)制型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。通過調(diào)節(jié)開關(guān)管導(dǎo)通時間和開關(guān)頻率來達(dá)到調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓的目的。
(3)按開關(guān)管電流的工作方式分類
 ?、匍_關(guān)型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。用開關(guān)管把直流變成高頻標(biāo)準(zhǔn)方波,電路形式類似于他激式。

 ?、谥C振型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。開關(guān)管與LC諧振回路共同作用將直流變成標(biāo)準(zhǔn)正弦波,電路形式類似于自激式。

 ?。?)按開關(guān)管的類型分類
 ?、倬w管型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。采用晶體管作為開關(guān)管,電路形式如圖(d)所示。②晶閘管型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。采用晶問管作為開關(guān)管,這種電路的特點是可以從輸入端直接輸入交流電,不需要一次整流部分,其電路形式如圖(c)所示。

 ?。?)按儲能電感與負(fù)載的連接方式分類
  ①串聯(lián)型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。儲能電感串聯(lián)在輸入與輸出電壓之間、電路形式如圖(a)所示。

 ?、诓⒙?lián)型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。儲能電感并聯(lián)在輸入與輸出電壓之間,電路形式如圖(b)所示。

  (6)按開關(guān)管的連接方式分類
 ?、賳味耸礁哳l開關(guān)穩(wěn)壓電源。開關(guān)電路中僅使用一個開關(guān)管,這種電路的特點是價格低,電路結(jié)構(gòu)簡單,但輸出功率不高,其電路形式如圖(a)、(b)、(d)所示。

②推挽式高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。使用兩個晶體管作為開關(guān)管,將其連接成推挽功率放大器形式。這種電路的特`煢是開關(guān)變壓器必須具有中心抽頭,電路形式如圖(j)所示。

 ?、郯霕蚴礁哳l開關(guān)穩(wěn)壓電源。使用兩個晶體管作為開關(guān)管,將其連接成半橋形式。它的特點是適用于輸入電壓較高的場合。電路形式如圖(i)所示。

  ④全橋式高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。使用四個開關(guān)管,將其連接成全橋形式。它的特點是輸出的功率比較大,其電路形式如圖(k)所示。

 ?。?)按輸入與輸出的電壓大小分類
 ?、偕龎菏礁哳l開關(guān)穩(wěn)壓電源。輸出電壓比輸入電壓高,實際就是并聯(lián)型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。

  ②降壓式高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。輸出電壓比輸入電壓低,實際就是串聯(lián)型高頻開關(guān)穩(wěn)壓
電源。

 ?。?)按工作方式分類
  ①可控整流型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。所謂可控整流型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源,是指采用晶間管整流元件作為調(diào)整開關(guān)管的電源,它可由交流市電電網(wǎng)直接供電,也可用變壓器變壓后供電(這種供電方式在高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源剛興起的初期常常采用,目前基本上不太采用。)??煽卣餍透哳l開關(guān)穩(wěn)壓電源,依靠調(diào)節(jié)導(dǎo)通角的大小,可達(dá)到調(diào)整輸出電壓和穩(wěn)定電壓的目的。其電路如圖(h)所示。

  ②斬波型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。斬波型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源采用直流供電,輸入直流電壓加到開關(guān)電路上,在開關(guān)電路的輸出端得到單向的脈動直流,然后經(jīng)過濾波得到與輸入電壓不同的穩(wěn)定直流電壓。斬波型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源的控制電路從輸出電壓取樣,經(jīng)過比較、放大、控制脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖信號,用以控制開關(guān)管的導(dǎo)通時間和截止時間的長短或開關(guān)管的工作頻率,最后達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。電路的過壓保護(hù)電路也是依據(jù)這一部分提供的取樣信號來進(jìn)行工作的,斬波型電路形式如圖(g)所示。

 ?、鄹綦x型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。這種形式的高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源是在輸入回路與逆變電路之間加入了高頻變壓器(也可稱為開關(guān)變壓器),它是利用磁場的變化來實現(xiàn)能量的傳遞的,并沒有電流間的直接流通。隔離型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源采用直流供電,經(jīng)過開關(guān)電路,可將直流電變成頻率很高的交流電,再經(jīng)變壓器隔離、變壓(升壓或降壓),然后經(jīng)整流器整流,最后就可以得到新的極性和數(shù)值各不相同的多組直流輸出電壓。電路從輸出端取樣,經(jīng)放大后反饋至開關(guān)控制端,并控制驅(qū)動電路的工作,最后達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。這種形式的高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源在實際穩(wěn)壓電源中的應(yīng)用最為廣泛。

 ?。?)按電路結(jié)構(gòu)分類
 ?、偕⒓礁哳l開關(guān)穩(wěn)壓電源。整個高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源電路都是由分立元器件組成的,它的電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,可靠性較差。

 ?、诩呻娐肥礁哳l開關(guān)穩(wěn)壓電源。整個高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源電路或電路的一部分是由集成電路組成的,這種集成電路通常為厚膜電路。有的厚膜集成電路中包括開關(guān)管,有的則不包括開關(guān)管。這種電源的特點是電路結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)試方便,可靠性高。彩色電視機(jī)中常采用這種高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。

  以上闡述的高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源都是站在不同的角度,以不同特點分類的。盡管各種電路的激勵方法、輸出直流電壓的調(diào)節(jié)手段、儲能電感的連接方式、開關(guān)管器件種類,以及串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)等各不相同,但是它們最后總可以歸結(jié)為串聯(lián)型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源和并聯(lián)型高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源這兩大類。

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