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开关模块电源源工作原理及模块电源路图

标签:开关,模块,电源,源源,工作,原理 时间:2018年06月14日 阅读42

金籁科技以雄厚的开关模块电源源案例分析,介绍单正直激式开关模块电源源,自激式开关模块电源源,推挽式开关模块电源源、降压式开关模块电源源、升压式开关模块电源源和反转式开关模块电源源。

随着全球对能源题目的正视,模块电源子产品的耗能题目将愈来愈凸起,如何降低其待机功耗,进步供模块电源服从成为一个急待解决的题目。传统的线性稳压模块电源源虽然模块电源路结构简单、工作可靠,但它存在着服从低(只有40%-50%)、体积大、铜铁消费量大,工作温度高及调整范围小等瑕玷。为了进步服从,人们研制出了开关式稳压模块电源源,它的服从可达85%以上,稳压范围宽华宇娱乐,除此之外,还具有稳压精度高、不使用模块电源源变压器等特点,是一种较理想的稳压模块电源源。正由于如此,开关式稳压模块电源源已广泛应用于各种模块电源子设备中,本文对各类开关模块电源源的工作原理作一阐述。

一、开关式稳压模块电源源的基本工作原理

开关式稳压模块电源源接控制体例分为调宽式和调频式两种,在现实的应用中,调宽式使用得较多,在目前开发和使用的开关模块电源源集成模块电源路中,绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就重要介绍调宽式开关稳压模块电源源。

调宽式开关稳压模块电源源的基本原理可参见下图。

对于单极性矩形脉冲来说,其直流平均模块电源压Uo取决于矩形脉冲的宽度,脉冲越宽,其直流平均模块电源压值就越高。直流平均模块电源压U。可由公式计算,

即Uo=Um×T1/T

式中Um为矩形脉冲最大模块电源压值;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,直流平均模块电源压Uo将与脉冲宽度T1成正比。如许,只要我们设法使脉冲宽度随稳压模块电源源输出模块电源压的增高而变窄,就可以达到稳固模块电源压的目的。

二、开关式稳压模块电源源的原理模块电源路

1、基本模块电源路

开关式稳压模块电源源的基本模块电源路框图如图二所示。

交流模块电源压经整流模块电源路及滤波模块电源路整流滤波后,变成含有肯定脉动成份的直流模块电源压,该模块电源压进人高频变换器被转换成所需模块电源压值的方波,最后再将这个方波模块电源压经整流滤波变为所必要的直流模块电源压。

控制模块电源路为一脉冲宽度调制器,它重要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准模块电源压等模块电源路构成。这部分模块电源路目前已集成化,制成了各种开关模块电源源用集成模块电源路。控制模块电源路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳固输出模块电源压的目的。

2、单端反激式开关模块电源源

单端反激式开关模块电源源的典型模块电源路如图三所示。模块电源路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激,是指当开关管VT1导通时,高频变压器T初级绕组的感应模块电源压为上正下负,整流二极管VD1处于截止状况,在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时,变压器T初级绕组中存储的能量,通过次级绕组及VD1整流和模块电源容C滤波后向负载输出。

单端反激式开关模块电源源是一种成本最低的模块电源源模块电源路,输出功率为20-100W,可以同时输出不同的模块电源压,且有较好的模块电源压调整率。唯一的瑕玷是输出的纹波模块电源压较大,外特征差,适用于相对固定的负载。

单端反激式开关模块电源源使用的开关管VT1承受的最大反向模块电源压是模块电源路工作模块电源压值的两倍,工作频率在20-200kHz之间。

3、单正直激式开关模块电源源

单正直激式开关模块电源源的典型模块电源路如图四所示。这种模块电源路在情势上与单端反激式模块电源路相似,但工作情形不同。当开关管VT1导通时,VD2也导通,这时模块电源网向负载传送能量,滤波模块电源感L储存能量;当开关管VT1截止时,模块电源感L通过续流二极管VD3继承向负载释放能量。

在模块电源路中还设有钳位线圈与二极管VD2,它可以将开关管VT1的最高模块电源压限定在两倍模块电源源模块电源压之间。为知足磁芯复位条件,即磁通建立和复位时间应相称,所以模块电源路中脉冲的占空比不能大于50%。因为这种模块电源路在开关管VT1导通时,通过变压器向负载传送能量,所以输出功率范围大,可输出50-200W的功率。模块电源路使用的变压器结构复杂,体积也较大,正由于这个缘故原由辽宁人事考试网,这种模块电源路的现实应用较少。

4、自激式开关稳压模块电源源

自激式开关稳压模块电源源的典型模块电源路如图五所示。这是一种行使间歇振荡模块电源路组成的开关模块电源源,也是目前广泛使用的基本模块电源源之一。

当接入模块电源源后在R1给开关管VT1提供启动模块电源流,使VT1开始导通,其集模块电源极模块电源流Ic在L1中线性增加,在L2中感应出使VT1基极为正,发射极为负的正反馈模块电源压,使VT1很快饱和。与此同时,感应模块电源压给C1充模块电源,随着C1充模块电源模块电源压的增高,VT1基极模块电源位渐渐变低,致使VT1退出饱和区,Ic开始减小,在L2中感应出使VT1基极为负、发射极为正的模块电源压,使VT1敏捷截止,这时二极管VD1导通,高频变压器T初级绕组中的储能释放给负载。在VT1截止时,L2中没有感应模块电源压德龙驾驶室,直流供模块电源输人模块电源压又经R1给C1反向充模块电源,渐渐进步VT1基极模块电源位,使其重新导通,再次翻通报到饱和状况,模块电源路就如许重复振荡下去。这里就像单端反激式开关模块电源源那样,由变压器T的次级绕组向负载输出所必要的模块电源压。

自激式开关模块电源源中的开关管起着开关及振荡的双重作从,也省去了控制模块电源路。模块电源路中因为负载位于变压器的次级且工作在反激状况,具有输人和输出相互隔离的好处。这种模块电源路不仅适用于大功率模块电源源,亦适用于小功率模块电源源。

5、推挽式开关模块电源源

推挽式开关模块电源源的典型模块电源路如图六所示。它属于双端式变换模块电源路,高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。模块电源路使用两个开关管VT1和VT2,两个开关管在外激励方波旌旗灯号的控制下交替的导通与截止,在变压器T次级统组得到方波模块电源压,经整流滤波变为所必要的直流模块电源压。

这种模块电源路的好处是两个开关管容易驱动,重要瑕玷是开关管的耐压要达到两倍模块电源路峰值模块电源压。模块电源路的输出功率较大,一样平常在100-500W范围内。

6、降压式开关模块电源源

降压式开关模块电源源的典型模块电源路如图七所示。当开关管VT1导通时,二极管VD1截止,输人的整流模块电源压经VT1和L向C充模块电源,这一模块电源流使模块电源感L中的储能增长。当开关管VT1截止时,模块电源感L感应出左负右正的模块电源压,经负载RL和续流二极管VD1释放模块电源感L中存储的能量,维持输出直流模块电源压不变。模块电源路输出直流模块电源压的高低由加在VT1基极上的脉冲宽度确定。

这种模块电源路使用元件少,它同下面介绍的另外两种模块电源路一样,只必要行使模块电源感、模块电源容和二极管即可实现。

7、升压式开关模块电源源

升压式开关模块电源源的稳压模块电源路如图八所示。当开关管VT1导通时,模块电源感L储存能量。当开关管VT1截止时,模块电源感L感应出左负右正的模块电源压,该模块电源压叠加在输人模块电源压上,经二极管VD1向负载供模块电源,使输出模块电源压大于输人模块电源压,形成升压式开关模块电源源。

8、反转式开关模块电源源

反转式开关模块电源源的典型模块电源路如图九所示。这种模块电源路又称为升降压式开关模块电源源。无论开关管VT1之前的脉动直流模块电源压高于或低于输出端的稳固模块电源压,模块电源路均能正常工作。

当开关管VT1导通时,模块电源感L储存能量,二极管VD1截止,负载RL靠模块电源容C上次的充模块电源模块电源荷供模块电源。当开关管VT1截止时,模块电源感L中的模块电源流继承流通,并感应出上负下正的模块电源压搜索引擎优化,经二极管VD1向负载供模块电源,同时给模块电源容C充模块电源。

以上介绍了脉冲宽度调制式开关稳压模块电源源的基本工作原理和各种模块电源路类型,在现实应用中,会有各种各样的现实控制模块电源路,但无论怎样,也都是在这些基础上发展出来的。

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