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開關電源工作原理及電路圖介紹

隨著全球關注能源問題,電子能源問題將會越來越突出,如何降低待機功耗,提高供電效率成為一個緊迫的問題。
雖然傳統的線性穩壓電源電路具有結構簡單,運轉可靠,但有一個低效率(只有40 - 50%,大容量、大消費的鐵、銅、高工作溫度和調整范圍和小缺點。
為了提高效率,人們發展出了開關穩壓電源,它的效率可以達到85?,寬電壓范圍,此外,還具有高精度電壓調節器,不使用電源變壓器等,是一種理想的穩壓電源。
正因為如此,開關穩壓電源已廣泛應用于各種電子設備,闡述了工作原理,各種類型的開關電源。
一、基本工作原理的開關穩壓電源
開關穩壓電源控制方法可分為廣式和調頻式兩種,在實際的應用程序中,廣泛使用得越多,目前開發和使用開關電源IC,絕大多數類型的脈沖寬度調制。
這里主要介紹的是寬可調開關穩壓電源。
的基本原理可調寬開關穩壓電源可以見下。

對于單一的矩形脈沖極性,平均直流電壓Uo取決于矩形脈沖寬度、脈沖寬度、更高的平均直流電壓值。
一般的直流電壓U。
由公式可以計算出,
=嗯* T1的Uo / T
類型的嗯為矩形脈沖峰值電壓值;
T為矩形脈沖周期;
對矩形脈沖寬度T1。
可以看到從類型,當嗯和T是恒定的,平均直流電壓Uo將是成正比的脈沖寬度T1。
所以,只要我們努力使的增加穩壓電源輸出電壓和脈沖寬度窄,可以達到穩定電壓的目的。
**,開關穩壓電源原理電路
1、基本電路

圖2開關電源基本電路圖
開關穩壓電源的基本電路框圖如圖2。
交流電壓整流電路和濾波電路后整流濾波器到含有成分必須脈動直流電壓,該電壓在高頻率轉換器轉換為所需的電壓方波,然后經過整流濾波器的方波電壓變為直流電壓,是必要的。
控制電路對脈沖寬度調制器,它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈沖寬度調制、電壓基準電路組成等。
這部分的電路已經集成,他們生產的各種開關電源集成電路。
控制電路是用來調整比例的高頻開關元件的開關時間,以達到穩定輸出電壓的目的。
2。
單端反激變換器的開關電源
典型的單端反激變換器開關電源電路如圖3所示。
單端電路的所謂指的是高頻變壓器磁芯的工作只在一邊的磁滯回線。
所謂的反激變換器,當開關管VT1傳導,高頻變壓器的感應電壓的T初級繞組是負的,整流二極管VD1在國家,存儲能量在初級繞組。
當開關管VT1截止,T能量存儲在初級繞組變壓器,通過二次繞組和VD1整流器和電容器C濾波器后輸出到負載。

單端反激變換器開關電源是一種*低成本的電源電路,輸出功率為20 - 100 w,可以輸出不同的版本,不同的電壓,在同樣的時間,和有更好的電壓調節。
唯壹的缺點是輸出紋波電壓較大,不同的外部特性,適用于相對固定負載。
單端反激變換器開關電源用在開關管VT1熊是*大的反向電壓電路工作電壓的兩倍,工作頻率20 - 200千赫之間。
3。
普通奶油式開關電源
單正確沖擊典型的開關電源電路如圖4所示。
這個電路在形式上類似于單端反激變換器式電路,但是有不同的工作情況。
當開關管VT1傳導,VD2傳導,那么電網負荷轉移能量,濾波電感L儲存能量;
當開關管VT1截止,電感L釋放能量的續流二極管VD3等多種營養成份繼續加載。

電路中還將包括一個夾緊線圈與二極管VD2,它可以限制*高電壓的開關管之間VT1電源電壓的兩倍。
以滿足核心復位狀態,即建立和通量
重置時間應該是平等的,所以在電路的脈沖占空比不能大于50%因為這個電路在開關管VT1傳導,通過變壓器的負載轉移能量,所以大范圍的輸出功率、輸出的50 - 200 W功率。
轉換器電路使用復雜結構,體積也較大,因為這個原因,這個電路的實際應用較少。
4。
自治的開關穩壓電源
典型的自激開關穩壓電源電路如圖5所示。
這是一個使用間歇振蕩電路的開關電源,是一種應用廣泛的基本權力。

當接入電源開關管的R1 VT1起動電流,使VT1開始傳導,線性增長,集電極電流Ic在L1在L2感應到VT1基地是正面的,積極的反饋電壓非常消極的,浸透了VT1很快。
同時,感應電壓充電,C1作為充電電壓增加,VT1 C1基地潛力逐漸成為低,導致VT1退出飽和區、Ic開始減少,在L2感應到VT1基地發射極其積極的消極的,電壓,使VT1很快,二極管VD1傳導、高頻變壓器T釋放加載在初級繞組機。
當全球VT1,沒有感應電壓在L2,直流電源輸入電壓和R1,C1反向電荷,逐步改善VT1基地的潛力,使其導電、回轉達到飽和狀態,所以反復振蕩電路。
這里就像一個單端反激變換器開關電源,變壓器的次級繞組輸出電壓不需要加載。
自激式開關電源的開關管扮演一個開關和振蕩的兩倍,也擺脫了控制電路。
電路由于負載在二級和工作狀態的回掃變壓器,具有的優勢和孤立的產量損失。
這種電路不僅適合大功率電源,也適合小型電源。
5。
推挽式開關電源
推挽式開關電源的典型電路如圖6所示。
它屬于雙端類型轉換電路、高頻變壓器磁芯的工作在雙方的磁滯回線。
電路使用兩個開關管VT1和VT2,兩個開關管和外激勵交變方波信號的控制下傳導和期限,得到方波電壓在二級串聯變壓器T組、整流濾波器變為直流電壓,是必要的。

這個電路的優點是兩個開關管是容易驅動,主要的缺點是,壓力開關管實現雙峰值電壓電路。
電路的輸出功率比較大,通常在范圍的100 - 500 W。
6。
降壓開關電源
降壓開關電源的典型電路如圖7所示。
當VT1開關管導通時,二極管VD1期限,輸入整流電壓到VT1和L C充電,電流增加電感L的能量存儲。
當開關管VT1截止,電感L離開消極權利是電壓傳感器,在負載RL和續流二極管VD1釋放儲存能量在電感L、維持輸出直流電壓恒定。
的判斷電路輸出直流電壓通過添加在VT1底部的脈沖寬度。
這個電路使用更少的組件,它是一樣的另外兩個電路描述下面,只需要利用電感、電容和二極管可以實現。
7。
升壓型開關電源
調壓電路的開關電源如圖8所示。
當開關管VT1傳導,電感L儲存能量。
當開關管VT1截止,電感L離開消極權利是電壓傳感器,疊加在輸入電壓,電壓供電的負荷由二極管VD1使輸出電壓大于輸入電壓,地層壓力開關電源。
8。
反轉開關電源
反演是開關電源的典型電路如圖9所示。
這個電路也稱為升壓開關電源。
無論開關管在VT1脈動直流電壓高于或低于輸出穩定的電壓,電路能正常工作。
當開關管VT1傳導,電感L儲存能量,二極管VD1截止,負載RL充電充電電源的電容C上次。
當開關管VT1截止,當前在電感L繼續流通,是根據感應的負電壓,二極管VD1到負載供電和充電電容C。
超過了脈沖寬度調制的基本工作原理,介紹了一種開關電源和各種電路類型,在實踐中,會有各種各樣的實際控制電路,但無論如何,也是的基礎上發展起來的這些。
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