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程控开关电源是如何工作的?工作原理是什么?

2021-03-26 13:46 行业新闻 已读

  线性电源相对程控开关电源来说,会相对的简单一点,下面就简单的介绍一下程控开关电源是如何进行工作的?并且提供其原理图。

  首先,通过桥式整流器对AC220V/50Hz输入进行整流

  1、能电容对整流后的波形进行滤波,并提供未稳压的高压直流电源,为DC-DC转换电路的下一级提供电源。

  2、率晶体管开关将直流电转换为20kHz至200kHz的高频高压脉冲。

  3、据输出电压要求,选择匝数比合适的高频脉冲变压器。

  4、变压器将高频脉冲和高压转换为低压脉冲。由于变压器以高频运行,因此流经变压器铁芯的能量与频率成正比。因此,开关电源中的变压器的体积可以比相同功率的线性电源的体积小得多,这大大减小了电源的体积和重量。

  5、二极管整流器电路,将带有脉动的低压脉冲调整为直流电。

  6、C(电感器-电容器)网络进一步过滤了纹波直流电流,并将其平均化为稳定的直流电压输出。

  7、线性电源一样,差分信号放大器比较直流输出电压和参考电压之间的差异,并将输出电压稳定在所需的设置值。

  调制器电路将来自差分信号放大器的信号转换为高频脉冲宽度调制波形,以驱动开关电源晶体管。如果需要更多功率输出,就增加占空比,否则减小占空比。由于开关占空比差用于控制输出功率,因此通过开关的损耗要小得多。与线性电源相比,省电效果非常明显。

程控开关电源是如何工作的?工作原理是什么?

  程控开关电源的典型工作原理图

  随着开关电源频率的增加,许多大功率开关电源可能会变小。即使同时切换4套5KW的电源,20KW的输出功率高度也仅不到0.5米。与我们在许多工厂看到的大型壁橱中的20KW电源相比,它要小得多。由于这条电源线的效率接近90%,功率因数达到99%,因此每年可节省大量电。

  在开关电源中,由于存在诸如开关之类的高频设备,因此产生相对较高的纹波和噪声。特别是,由于高性能开关通常连接到冷却器,因此开关和冷却器之间存在杂散电容。这样,当开关管在高频下工作时,它会引起较大的共模电流,这会引起更多的噪声。因此,对于普通的开关电源,无论是差模噪声还是共模噪声,它都比线性电源高出一个数量级。

  但是,随着开关电源技术的发展,大功率可编程开关电源中使用了许多新技术,从而大大降低了噪声。某些高性能开关电源的噪声指数甚至与精密线性电源的噪声指数匹配。模块化电源系统的密度是类似线性电源的几倍。它具有多达4个输出,并在1U高的机柜中提供了总计1200瓦的输出功率。某些模块的输出噪声与线性电源的输出噪声完全相同。

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