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2015-1-20 17:45| 编辑:电工学习网| 查看: 3767| 评论: 0

摘要:   开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止。   将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!转为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率 ...

  开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止。

  将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!转为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50HZ高很多.所以开关变压器可以做的很小,而且工作时不是很热!!成本很低.如果不将50HZ变为高频那开关电源就没有意义。

  开关电源的工作流程是:

  电源→输入滤波器→全桥整流→直流滤波→开关管(振荡逆变)→开关变压器→输出整流与滤波。
  交流电源输入经整流滤波成直流

  通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上

  开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载

  输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的

  交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;

  在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;

  开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;

  一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源.

  主要用于工业以及一些家用电器上,如电视机,电脑
 

  开关电源原理图分析

  1、正激电路


 

  电路的工作过程:

  a> 开关S开通后,变压器绕组N1两端的电压为上正下负,与其耦合的N2绕组两端的电压也是上正下负.因此VD1处于通态,VD2为断态,电感L的电流逐渐增长;

  b> S关断后,电感L通过VD2续流,VD1关断.S关断后变压器的激磁电流经N3绕组和VD3流回电源,所以S关断后承受电压.

  c> 变压器的磁心复位:开关S开通后,变压器的激磁电流由零开始,随着时间的增加而线性的增长,直到S关断.为防止变压器的激磁电感饱和,必须设法使激磁电流在S关断后到下一次再开通的一段时间内降回零,这一过程称为变压器的磁心复位.

  正激电路的理想化波形:  


  变压器的磁心复位时间为:
  Tist=N3*Ton/N1
  输出电压:输出滤波电感电流连续的情况下:
  Uo/Ui=N2*Ton/N1*T
  磁心复位过程:

  2、反激电路

  反激电路原理图

 


  反激电路中的变压器起着储能元件的作用,可以看作是一对相互耦合的电感.

  工作过程:

  S开通后,VD处于断态,N1绕组的电流线性增长,电感储能增加;

  S关断后,N1绕组的电流被切断,变压器中的磁场能量通过N2绕组和VD向输出端释放.S关断后的电压为:us=Ui+N1*Uo/N2

  反激电路的工作模式:

  电流连续模式:当S开通时,N2绕组中的电流尚未下降到零.
  输出电压关系:Uo/Ui=N2*ton/N1*toff
  电流断续模式:S开通前,N2绕组中的电流已经下降到零.

  输出电压高于上式的计算值,并随负载减小而升高,在负载为零的极限情况下, ,因此反激电路不应工作于负载开路状态.

  反激电路的理想化波形

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