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開關(guān)電源的組成及工作原理

一、組成

開關(guān)電源的組成框圖如圖1所示,它由以下幾個部分組成:

1)主電路包括輸入濾波器、整流與濾波、逆變、輸出整流與濾波;

2)控制與保護(hù)電路;

3)檢測與顯示電路除了提供保護(hù)電路所需的各種參數(shù)外,還提供各種顯示數(shù)據(jù);

4)輔助電源。開關(guān)電源的組成及工作原理。

二、開關(guān)穩(wěn)壓電源原理

開關(guān)穩(wěn)壓電源電路如圖2所示。

2中的開關(guān)K以一定的時間間隔重復(fù)地接通和斷開,在K接通時,輸入電源Vin通過K和濾波電路供電給負(fù)載RL,當(dāng)K斷開時,輸入電源Vin便中斷了能量的提供??梢?,輸入電源向負(fù)載提供能量是斷續(xù)的,為使負(fù)載能得到連續(xù)的能量提供,開關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲能裝置,在開關(guān)接通時將一部份能量儲存起來,在開關(guān)斷開時,向負(fù)載釋放。圖2中,由儲能電感L、濾波電容C2和續(xù)流二極管D組成的電路,就具有這種功能。在AB間的電壓平均值VAB可用式(1)表示。

VAB=Vinton/T=DVin(1)

式中:tonK導(dǎo)通時間;

TK工作周期

D為占空比,D=ton/T

由式(1)可知,改變D,即可改變VAB。因此,隨著負(fù)載及輸入電源電壓的變化調(diào)整D便能使輸出電壓Vo維持不變。這種控制方法稱為時間比率控制(Time Ratio Control,縮寫為TRC)。按TRC原理,它有3種方式:

1)脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,縮寫為PWM)其開關(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(Pulse Frequency Modulation,縮寫為PFM)導(dǎo)**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;

3)混合調(diào)制導(dǎo)**沖寬度和開關(guān)工作頻率均不固定,彼此都能改變的方式,它是以上二種方式的結(jié)合。開關(guān)電源的組成及工作原理。

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