開關電源就是用透過電路控制開關管進行高速的導通與截止。
將直流電轉化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產生所需要的一組或多組電壓!轉為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50HZ高很多.所以開關變壓器可以做的很小,而且工作時不是很熱!!成本很低.如果不將50HZ變為高頻那開關電源就沒有意義。
開關電源的工作流程是:
電源→輸入濾波器→全橋整流→直流濾波→開關管(振盪逆變)→開關變壓器→輸出整流與濾波。
交流電源輸入經整流濾波成直流
透過高頻PWM(脈衝寬度調製)訊號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上
開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載
輸出部分透過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM佔空比,以達到穩定輸出的目的
交流電源輸入時一般要經過厄流圈一類的東西,過濾掉電網上的干擾,同時也過濾掉電源對電網的干擾;
在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高;
開關變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出;
一般還應該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒燬開關電源。
主要用於工業以及一些家用電器上,如電視機,電腦等
開關電源原理圖分析
1、正激電路
電路的工作過程:
a》 開關S開通後,變壓器繞組N1兩端的電壓為上正下負,與其耦合的N2繞組兩端的電壓也是上正下負。因此VD1處於通態,VD2為斷態,電感L的電流逐漸增長;
b》 S關斷後,電感L透過VD2續流,VD1關斷.S關斷後變壓器的激磁電流經N3繞組和VD3流回電源,所以S關斷後承受電壓。
c》 變壓器的磁心復位:開關S開通後,變壓器的激磁電流由零開始,隨著時間的增加而線性的增長,直到S關斷。為防止變壓器的激磁電感飽和,必須設法使激磁電流在S關斷後到下一次再開通的一段時間內降回零,這一過程稱為變壓器的磁心復位。
正激電路的理想化波形:
變壓器的磁心復位時間為:
Tist=N3*Ton/N1
輸出電壓:輸出濾波電感電流連續的情況下:
Uo/Ui=N2*Ton/N1*T
磁心復位過程:
2、反激電路
反激電路原理圖
反激電路中的變壓器起著儲能元件的作用,可以看作是一對相互耦合的電感。
工作過程:
S開通後,VD處於斷態,N1繞組的電流線性增長,電感儲能增加;
S關斷後,N1繞組的電流被切斷,變壓器中的磁場能量透過N2繞組和VD向輸出端釋放.S關斷後的電壓為:us=Ui+N1*Uo/N2
反激電路的工作模式:
電流連續模式:當S開通時,N2繞組中的電流尚未下降到零。
輸出電壓關係:Uo/Ui=N2*ton/N1*toff
電流斷續模式:S開通前,N2繞組中的電流已經下降到零。
輸出電壓高於上式的計算值,並隨負載減小而升高,在負載為零的極限情況下, ,因此反激電路不應工作於負載開路狀態。
反激電路的理想化波形
開關電源就是用透過電路控制開關管進行高速的導通與截止。
將直流電轉化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產生所需要的一組或多組電壓!轉為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50HZ高很多.所以開關變壓器可以做的很小,而且工作時不是很熱!!成本很低.如果不將50HZ變為高頻那開關電源就沒有意義。
開關電源的工作流程是:
電源→輸入濾波器→全橋整流→直流濾波→開關管(振盪逆變)→開關變壓器→輸出整流與濾波。
交流電源輸入經整流濾波成直流
透過高頻PWM(脈衝寬度調製)訊號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上
開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載
輸出部分透過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM佔空比,以達到穩定輸出的目的
交流電源輸入時一般要經過厄流圈一類的東西,過濾掉電網上的干擾,同時也過濾掉電源對電網的干擾;
在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高;
開關變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出;
一般還應該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒燬開關電源。
主要用於工業以及一些家用電器上,如電視機,電腦等
開關電源原理圖分析
1、正激電路
電路的工作過程:
a》 開關S開通後,變壓器繞組N1兩端的電壓為上正下負,與其耦合的N2繞組兩端的電壓也是上正下負。因此VD1處於通態,VD2為斷態,電感L的電流逐漸增長;
b》 S關斷後,電感L透過VD2續流,VD1關斷.S關斷後變壓器的激磁電流經N3繞組和VD3流回電源,所以S關斷後承受電壓。
c》 變壓器的磁心復位:開關S開通後,變壓器的激磁電流由零開始,隨著時間的增加而線性的增長,直到S關斷。為防止變壓器的激磁電感飽和,必須設法使激磁電流在S關斷後到下一次再開通的一段時間內降回零,這一過程稱為變壓器的磁心復位。
正激電路的理想化波形:
變壓器的磁心復位時間為:
Tist=N3*Ton/N1
輸出電壓:輸出濾波電感電流連續的情況下:
Uo/Ui=N2*Ton/N1*T
磁心復位過程:
2、反激電路
反激電路原理圖
反激電路中的變壓器起著儲能元件的作用,可以看作是一對相互耦合的電感。
工作過程:
S開通後,VD處於斷態,N1繞組的電流線性增長,電感儲能增加;
S關斷後,N1繞組的電流被切斷,變壓器中的磁場能量透過N2繞組和VD向輸出端釋放.S關斷後的電壓為:us=Ui+N1*Uo/N2
反激電路的工作模式:
電流連續模式:當S開通時,N2繞組中的電流尚未下降到零。
輸出電壓關係:Uo/Ui=N2*ton/N1*toff
電流斷續模式:S開通前,N2繞組中的電流已經下降到零。
輸出電壓高於上式的計算值,並隨負載減小而升高,在負載為零的極限情況下, ,因此反激電路不應工作於負載開路狀態。
反激電路的理想化波形