開關電源分哪幾種?
字號:T|T
開關式穩壓電源接控製方式分為調寬式和調頻式兩種,在實際的應用中,調寬式使用得較多,在目前開發和使用的開關電源集成電路中,絕大多數也為脈寬調製型。
1、開關式穩壓電源的原理電路
交流電壓經整流電路及濾波電路整流濾波後,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換成所需電壓值的方波,最後再將這個方波電壓經整流濾波變為所需要的直流電壓。
控製電路為一脈衝寬度調製器,它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調製及基準電壓等電路構成。這部分電路目前已集成化,製成了各種開關電源用集成電路。控製電路用來調整高頻開關元件的開關時間比例,以達到穩定輸出電壓的目的。
2.單端反激式開關電源
單端反激式開關電源的典型電路如圖三所示。電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側。所謂的反激,是指當開關管VT1 導通時,高頻變壓器T初級繞組的感應電壓為上正下負,整流二極管VD1處於截止狀態,在初級繞組中儲存能量。當開關管VT1截止時,變壓器T初級繞組中存儲的能量,通過次級繞組及VD1 整流和電容C濾波後向負載輸出。
單端反激式開關電源是一種成本最低的電源電路,輸出功率為20-100W,可以同時輸出不同的電壓,且有較好的電壓調整率。唯一的缺點是輸出的紋波電壓較大,外特性差,適用於相對固定的負載。
單端反激式開關電源使用的開關管VT1 承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍,工作頻率在20-200kHz之間。
在電路中還設有鉗位線圈與二極管VD2,它可以將開關管VT1的最高電壓限製在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯複位條件,即磁通建立和複位時間應相等,所以電路中脈衝的占空比不能大於50%。由於這種電路在開關管VT1導通時,通過變壓器向負載傳送能量,所以輸出功率範圍大,可輸出50-200 W的功率。電路使用的變壓器結構複雜,體積也較大,正因為這個原因,這種電路的實際應用較少。
3.自激式開關穩壓電源
當接入電源後在R1給開關管VT1提供啟動電流,使VT1開始導通,其集電極電流Ic在L1中線性增長,在L2 中感應出使VT1 基極為正,發射極為負的正反饋電壓,使VT1 很快飽和。與此同時,感應電壓給C1充電,隨著C1充電電壓的增高,VT1基極電位逐漸變低,致使VT1退出飽和區,Ic 開始減小,在L2 中感應出使VT1 基極為負、發射極為正的電壓,使VT1 迅速截止,這時二極管VD1導通,高頻變壓器T初級繞組中的儲能釋放給負載。在VT1截止時,L2中沒有感應電壓,直流供電輸人電壓又經R1給C1反向充電,逐漸提高VT1基極電位,使其重新導通,再次翻轉達到飽和狀態,電路就這樣重複振蕩下去。這裏就像單端反激式開關電源那樣,由變壓器T的次級繞組向負載輸出所需要的電壓。
自激式開關電源中的開關管起著開關及振蕩的雙重作從,也省去了控製電路。電路中由於負載位於變壓器的次級且工作在反激狀態,具有輸人和輸出相互隔離的優點。這種電路不僅適用於大功率電源,亦適用於小功率電源。
4.推挽式開關電源
推挽式開關電源的典型電路如圖六所示。它屬於雙端式變換電路,高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側。電路使用兩個開關管VT1和VT2,兩個開關管在外激勵方波信號的控製下交替的導通與截止,在變壓器T次級統組得到方波電壓,經整流濾波變為所需要的直流電壓。
這種電路的優點是兩個開關管容易驅動,主要缺點是開關管的耐壓要達到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大,一般在100-500 W範圍內。
5.降壓式開關電源
降壓式開關電源的典型電路如圖七所示。當開關管VT1 導通時,二極管VD1 截止,輸人的整流電壓經VT1和L向C充電,這一電流使電感L中的儲能增加。當開關管VT1截止時,電感L感應出左負右正的電壓,經負載RL和續流二極管VD1釋放電感L中存儲的能量,維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈衝寬度確定。
6.升壓式開關電源
升壓式開關電源的穩壓電路如圖八所示。當開關管 VT1 導通時,電感L儲存能量。當開關管VT1 截止時,電感L感應出左負右正的電壓,該電壓疊加在輸人電壓上,經二極管VD1向負載供電,使輸出電壓大於輸人電壓,形成升壓式開關電源。
當開關管 VT1 導通時,電感L 儲存能量,二極管VD1 截止,負載RL靠電容C上次的充電電荷供電。當開關管VT1截止時,電感L中的電流繼續流通,並感應出上負下正的電壓,經二極管VD1向負載供電,同時給電容C充電。
上一篇:電子元器件有哪些? 下一篇:開關電源的工作原理是什麼?
同類文章排行
- MOS驅動電流計算的三種方法
- LED芯片和燈珠怎麼選?
- UC3842電路連續燒芯片的原因?
- 二極管在穩壓三極管中輸出為何隻有一半?
- 光耦在電路中的作用及工作原理
- 三極管開關電路與場效應管電路的區別?
- 電源適配器的電壓與電流之間關係?
- 五大注意讓你的LED燈珠壽命延長
- MOS管米勒效應電容問題怎麼處理?
- 光耦元件輸出端接法?