開關(guān)電源工作原理開關(guān)電源就是采用功率半導體器件作為開關(guān)元件,通過周期性通斷開關(guān),控制開關(guān)元件的占空比來調(diào)整輸出電壓。開關(guān)元件以一定的時間間隔重復地接通和斷開,在開關(guān)無件接通時輸入電源Vi通過開關(guān)S和濾波電路向負載RL提供能量,當開關(guān)S斷開時,電路中的儲能裝置(L1、C2、二極管D組成的電路)向負載RL釋放在開關(guān)接通時所儲存的能量,使負載得到連續(xù)而穩(wěn)定的能量。VO=TON/T*Vi;VO為負載兩端的電壓平均值;TON為開關(guān)每次接通的時間;T為開關(guān)通斷的工作周期;由式可知,改變開關(guān)接通時間和工作周期的比例,VO間電壓平均值也隨之改變,因此,隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調(diào)整TON和T的比例便使輸出電壓VO維持不變。改變接通時間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比,這種方法稱為“時間比率控制”(TimeRationControl,縮寫為TRC)。按TRC控制原理,有三種方式:(1)脈沖寬度調(diào)制(PulseWithModulation,縮寫為PWM):開關(guān)周期恒定,通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。(2)脈沖頻率調(diào)制(PulseFrequencyModulation,縮寫為PFM):導沖寬度恒定,通過改變開關(guān)工作頻率來改變占空比的方式。 開關(guān)電源升降壓的便利性是以反極性為代價的,傳統(tǒng)的升降壓拓撲只有在希望或愿意接受反極性時才能使用。3.3v開關(guān)電源
開關(guān)電源典型控制模式分析和探討:簡單介紹一下電壓模式控制的原理,電壓模式控制是一個定頻的控制模式,通過一個固定頻率的時鐘產(chǎn)生固定的開關(guān)頻率,同時有一個斜坡電壓和開關(guān)頻率同頻率用于產(chǎn)生控制信號的比較標準,在斜坡開始時輸出開關(guān)脈沖信號。由于被控制量是輸出電壓,因此對輸出電壓進行采樣,期望的輸出電壓作為基準,二者比較產(chǎn)生控制誤差,這個誤差信號就作為PWM比較器的輸入和斜波比較,斜波電壓超過誤差信號時,開關(guān)管關(guān)斷,這樣通過調(diào)整誤差放大器的輸出電壓,就可以調(diào)整占空比大小。電壓控制模式有什么樣的優(yōu)點呢?首先,它是一個定頻的控制,這是一個基本的特點。其次,控制回路中的信號都不是來自于功率電路,尤其是比較基準斜坡信號,它是一個幅值比較大的穩(wěn)定信號,因此不容易受到噪聲信號的干擾。另外,它只有一個被控制量,輸出電壓,所以只要通過一個誤差放大補償網(wǎng)絡就可以實現(xiàn)占空比的控制,相對來說電路比較簡單。并且其比較基準斜坡,是一個固定頻率的穩(wěn)定的,大的且不受干擾的信號,所以占空比調(diào)制的抗噪聲能力很強。門禁讀卡器電源開關(guān)電源在開關(guān)管關(guān)斷時,所有拓撲中的電感電壓反向。電感一端的電壓相對于另一端跳變。
開關(guān)電源電路圖1、基本電路交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后,變成含有一定脈動成份的直流電壓,該電壓進人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波,再將這個方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷???刂齐娐窞橐幻}沖寬度調(diào)制器,它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準電壓等電路構(gòu)成。這部分電路目前已集成化,制成了各種開關(guān)電源用集成電路??刂齐娐酚脕碚{(diào)整高頻開關(guān)元件的開關(guān)時間比例,以達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
單端正激式開關(guān)電源:單端正激式開關(guān)電源的典型電路在形式上與單端反激式電路相似,但工作情形不同。當開關(guān)管VT1導通時,VD2也導通,這時電網(wǎng)向負載傳送能量,濾波電感L儲存能量;當開關(guān)管VT1截止時,電感L通過續(xù)流二極管VD3繼續(xù)向負載釋放能量。單端正激式開關(guān)電源在電路中還設(shè)有鉗位線圈與二極管VD2,它可以將開關(guān)管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復位條件,即磁通建立和復位時間應相等,所以電路中脈沖的占空比不能大于50%。由于這種電路在開關(guān)管VT1導通時,通過變壓器向負載傳送能量,所以輸出功率范圍大,可輸出50~200W的功率。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復雜,體積也較大,正因為這個原因,這種電路的開關(guān)電源實際應用較少。 開關(guān)電源中的串聯(lián)開關(guān)管不是工作在放大模式,而是工作在重復開關(guān)模式。
開關(guān)電源電路主要是由熔斷器、熱敏電阻器、互感濾波器、橋式整流電路、濾波電容器、開關(guān)振蕩集成電路、開關(guān)變壓器、光耦合器、三端穩(wěn)壓器等構(gòu)成的。1、熔斷器電源電路中的熔斷器通常安裝在交流220V輸入端附近,主要起到保證電路安全運行的作用。在電路中,熔斷器一般為圓柱形玻璃管,當電路發(fā)生短路等故障時,電流會異常升高,這時熔斷器會在電流異常升高到一定的大小時,自身熔斷切斷供電,從而起到保護電路安全的作用。2、熱敏電阻器熱敏電阻器在電路中起抗沖擊作用。通常,在設(shè)備開機時,220V交流電壓經(jīng)熔斷器、熱敏電阻器、橋式整流堆后為電容進行充電,根據(jù)電容器的特點,其瞬間充電電流為**大,從而可能產(chǎn)生浪涌電流,對前級電路中的橋式整流堆、熔斷器等帶來沖擊,造成損壞。為了防止電源遭受沖擊,通常在熔斷器之后加入熱敏電阻器進行限流。
LED開關(guān)電源內(nèi)部關(guān)鍵元器件工作在高頻開關(guān)狀態(tài),功耗小,轉(zhuǎn)化率高,體積和重量只有線性電源的20%到30%。開關(guān)電源直流24v
開關(guān)電源系統(tǒng)地是整個系統(tǒng)的參考點,系統(tǒng)中所有板載 DC-DC變換器都有各自的地,并與系統(tǒng)地緊密連接。3.3v開關(guān)電源
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(guān)電源和線性電源相比,二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長,但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上,反而高于開關(guān)電源,這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新,這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動,這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。 3.3v開關(guān)電源
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