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开关电源工作原理

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来源:路盛源科技 发布时间:2017-11-09 10:21:05
我们在生活中常会用到的开关电源,主要用于获得一定功率的直流电源(多数是12V),我们常看到的开关电源外观上多数象一个小主箱,通过表面开发很多散热孔可以看到里面的电路板,可它的工作原理可能我们还不是很清楚,下面介绍一下它的常识,要有一点电子电气知识才能更好的理解。
 
高频开关电源由以下几个部分组成:
 
一、主电路
从交流电网输入、直流输出的全过程,包括:
1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。
2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。 
3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越校
4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
二、控制电路
一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。
三、检测电路
除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表数据。
四、辅助电源
提供所有单一电路的不同要求电源
 
开关控制稳压原理
 
开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关K接通时,输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL,在整个开关接通期间,电源E向负载提供能量;当开关K断开时,输入电源E便中断了能量的提供。可见,输入电源向负载提供能量是断续的,为使负载能得到连续的能量提供,开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放。
由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,AB间电压的平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”(TimeRatioControl,缩写为TRC)。
 
按TRC控制原理,有三种方式:
 
一、脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,缩写为PWM) 开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
二、脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,缩写为PFM) 导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
三、混合调制 导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。