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解析開關電源的組成和優缺點
1、主電路
沖擊電流限幅:約束接通電源瞬間輸入側的沖擊電流。
輸入濾波器:其作用是過濾電網存在的雜波及阻礙本機發生的雜波反饋回電網。
整流與濾波:將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電。
//逆變:將整流后的直流電變為高頻交流電,這是高頻開關電源的核心部分。(逆變時分用)
輸出整流與濾波:依據負載需求,供給穩定牢靠的直流電源。
2、操控電路
一方面從輸出端取樣,與設定值進行比較,然后去操控逆變器,改變其脈寬或脈頻,使輸出穩定,另一方面,依據測驗電路供給的數據,經維護電路辨別,供給操控變壓器電路對電源進行各種維護措施。
3、檢測電路
供給維護電路中正在運行中各種參數和各種外表數據。
4、輔佐電源
完成電源的軟件(遠程)發動,為維護電路和操控電路(PWM等芯片)作業供電。
開關電源由于具有體積小、重量輕、效率高、牢靠性高等長處,契合現在電子技術開展的需求,然后廣泛應用于各大領域。在開關電源中首要分為單規矩激式、反激式、推挽式、全橋式及半橋式五種電路結構,下面解析下它們的優缺陷。單規矩激式的結構中單端是指選用一只開關器件單向驅動脈沖變壓器,正激式是指在開關管導通時,通過變壓器或電感向負載開釋。其間串聯式、buck拓撲結構、推挽式、激式變壓器、半橋及全橋式均屬于正激式。正激式電源輸出電壓的瞬時操控特性及負載才能較強,只有在關斷時,功率輸出才全由儲能電感電容供給,這時輸出電壓會受負載電流影響。當選用容量大的電容時,影響可降低最小。
正激式開關電源和反激式比較,正激式電源為了削減變壓器的勵磁電流提高效率,會比反激式變壓器多一個反電動勢吸收繞組,所以發生的反電動勢電壓高、體積較大。雙管正激式還能夠應用在較高電壓輸入、大功率輸出的場所。正激式比反激式多一個儲能濾波電感和續流二極管,輸出電壓受占空比的調制起伏相對于反激式會小很多。
反激式結構是指開關管開的時分儲存能量,關斷時開釋能量,一般有并聯式、boots、極性回轉變換器、反激式變壓器等開關電源。反激式電源輸出電壓的瞬時操控特性及負載才能會比正激式差,而且反激式變壓器初級和次級線圈的漏感較大,作業效率低。其長處是電路簡略、體積小、調控占空比的差錯信號低,差錯信號放大器的增益和動態規模較小,在小功率、多路輸出、家電領域廣泛應用。
推挽式的結構特點是對稱性結構,其脈沖變壓器原邊是兩個對稱線圈,兩只開關管接成對稱輪流轉斷,與線性放大電路中的乙類推挽功率放大器作業類似。其長處是驅動電路簡略、輸出功率大、兩管基級均為低電平、電壓及高頻變壓器磁芯利用率高。缺陷是變壓器繞組利用率低和對開關管的耐壓值高。
全橋式結構的特點是由四只相同的開關管接成電橋結構然后驅動脈沖變壓器原邊。比較與推挽式,其原邊繞組和開關管耐壓值削減了一半。缺陷是驅動電路雜亂、完成同步較難,一般使用在超大功率1KW以上的開關電源中。
半橋式結構類似于全橋式,驅動方式改為由兩個開關管和電容。長處是使用功率規模廣泛、對電路對稱要求不嚴、有必定的抗不平衡才能。其開關管耐壓值較低、電路成本低,廣泛應用在各種非穩壓輸出的DC變換器中。
工程師在規劃電源時,都需求了解各類不同的電路結構,依據他們的優缺陷和特性來滿足實際需求。模塊電源雖然由于小尺寸、高效能得到重視,可是優化電路規劃、集成化一直是開展和研討的方向。
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