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开关稳压电源基本原理及基本电路框图介绍

2020-12-16 13:21 行业新闻 已读

  一、开关式稳压电源的基本工作原理

  开关式稳压电源的连接控制方法可以分为两种:宽度调制和频率调制,通常在实际应用中调宽式使用的较多。在当前开关电源集成电路的开发和使用中,大多数是脉冲宽度调制型。因此,下面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如下图所示。

开关稳压电源基本原理及基本电路框图介绍

  对于单极性方波,其直流平均电压Uo取决于方波的宽度,脉冲宽度越宽,平均直流电压值就越高,直流平均电压U,可以通过以下公式计算。

  即Uo = Um×T1/T

  其中,Um是矩形脉冲的最大电压值,T是矩形脉冲的周期,T1是矩形脉冲的宽度。

  从上式可以看出,如果Um和T不变,则DC平均电压Uo与脉冲宽度T1成正比。这样,如果尝试增加稳压电源的输出,电压的增高而变窄,就可以达到稳压的目的。

  二、开关式稳压电源的基本电路框图

  开关式稳压电源基本电路框图如下图所示:

开关稳压电源基本原理及基本电路框图介绍

  经过整流电路和滤波电路的整流和滤波后,交流电压变成包含特定脉动分量的直流电压,并转换成具有高频转换器所需电压值的方波,最后成为方波电压已整流,这是需要过滤的直流电压。

  控制电路是脉冲宽度调制器,主要由采样器,比较器,振荡器,脉冲宽度调制和基准电压等电路组成。电路的此部分已集成,并且制作了各种集成电路来切换电源,控制电路用于调节高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。

  下图所示为单端反激式开关电源的典型电路:

开关稳压电源基本原理及基本电路框图介绍

  电路中所谓的单端电路意味着高频转换器的磁芯仅在磁滞回路的一侧工作。所谓的反激是指,当开关管VT1导通时,高频变压器T的初级绕组的感应电压变为正负,整流二极管VD1被截止,能量被存储在初级绕组中手段,当开关管VT1断开时,存储在变压器T初级绕组中的能量由次级绕组和VD1整流,并由电容器C滤波,然后输出到负载。

  单端反激式开关电源是一种低成本电源电路,其输出功率为20-100W,能够同时输出不同的电压,并且具有更好的电压调节率。唯一的缺点是它具有较大的输出纹波电压,较差的外部特性,并且适合于相对固定的负载。

  单端反激式开关电源中使用的开关管VT1的最大反向电压是电路工作电压的两倍,工作频率为20-200kHz。

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