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开关电源基础分类与原理

来源:来源: 电源网 | 作者:Prothe | 发布时间: 474天前 | 2997 次浏览 | 分享到:
开关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,在下文中,非特别说明,均指隔离电源。

 

反激式变换器一般有两种工作方式:完全能量转换(电感电流不连续)和不完全能量转换(电感电流连续)。这两种工作方式的小信号传递函数是截然不同的,动态分析时要做不同的处理。实际上当变换器输入电压在一个较大范围发生变化,和(或者)负载电流在较大范围内变化时,必然跨越两种工作方式,因此,常要求反激式变换器在完全能量和不完全能量转换方式下都能稳定工作。


开关式稳压电源的工作原理

        随着全球对能源问题的重视,电子产品的耗能问题将愈来愈突出,如何降低其待机功耗,提高供电效率成为一个急待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电路结构 简单、工作可靠,但它存在着效率低(只有40% -50%)、体积大、铜铁消耗量大,工作温度高及调整范围小等缺点。为了提高效率,人们研制出了开关式稳压电源,它的效率可达85% 以上,稳压范围宽,除此之外,还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点,是一种较理想的稳压电源。正因为如此,开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备 中,本文对各类开关电源的工作原理作一阐述。

一、开关式稳压电源的基本工作原理
       开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种,在实际的应用中,调宽式使用得较多,在目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
      调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。

      对于单极性矩形脉冲来说,其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度,脉冲越宽,其直流平均电压值就越高。直流平均电压U。可由公式计算,
    即Uo=Um×T1/T
   式中Um为矩形脉冲最大电压值;T为矩形脉冲周期;T1为矩形脉冲宽度。
从上式可以看出,当Um 与T 不变时,直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样,只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄,就可以达到稳定电压的目的。

二、开关式稳压电源的原理电路
    1、基本电路

                                             图二 开关电源基本电路框图

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