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顾名思义,开关电源就是利用电子开关器材(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),经过操控电路,使电子开关器材不停地“接通”和“关断”,让电子开关器材对输入电压进行脉冲调制,然后完成DC/AC、DC/DC电压改换,以及输出电压可调和主动稳压。
开关电源一般有三种作业形式:频率、脉冲宽度固定形式,频率固定、脉冲宽度可变形式,频率、脉冲宽度可变形式。前一种作业形式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压改换;后两种作业形式多用于开关稳压电源。别的,开关电源输出电压也有三种作业方法:直接输出电压方法、平均值输出电压方法、幅值输出电压方法。相同,前一种作业方法多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压改换;后两种作业方法多用于开关稳压电源。
依据开关器材在电路中衔接的方法,现在比较广泛运用的开关电源,大体上可分为:串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中,变压器式开关电源(后边简称变压器开关电源)还能够进一步分红:推挽式、半桥式、全桥式等多种;依据变压器的鼓励和输出电压的相位,又能够分红:正激式、反激式、单激式和双激式等多种;假如从用途上来分,还能够分红更多品种。
下面咱们先对串联式、并联式、变压器式等三种基本的模块电源模块电源作业原理进行简略介绍,其它品种的开关电源也将逐步进行详细分析。
串联式开关电源
串联式开关电源的作业原理
当操控开关K接通的时分,开关电源就向负载R输出一个脉冲宽度为Ton,幅度为Ui的脉冲电压Up;当操控开关K关断的时分,又相当于开关电源向负载R输出一个脉冲宽度为Toff,幅度为0的脉冲电压。这样,操控开关K不停地“接通”和“关断”,在负载两头就能够得到一个脉冲调制的输出电压uo 。
操控开关K输出电压uo是一个脉冲调制方波,脉冲幅度Up等于输入电压Ui,脉冲宽度等于操控开关K的接通时刻Ton,由此可求得串联式开关电源输出电压uo的平均值Ua为:
式中Ton为操控开关K接通的时刻,T为操控开关K的作业周期。改动操控开关K接通时刻Ton与关断时刻Toff的比例,就能够改动输出电压uo的平均值Ua 。一般人们都把 称为占空比(Duty),用D来表示,即:串联式开关电源输出电压uo的幅值Up等于输入电压Ui,其输出电压uo的平均值Ua总是小于输入电压Ui,因而,串联式开关电源一般都是以平均值Ua为变量输出电压。所以,串联式模块电源属于降压型开关电源。
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