开关电源原理

时间:2024-10-03 04:36:18编辑:奇闻君

开关电源的基本原理

开关电源主要是利用现代电力电子技术,通过控制电子开关器件的导通和关断的时间比率,来维持输出电压的稳定。一般由PWM(脉冲宽度调制)控制IC和MOSFET构成,具有体积小、重量轻,功率小、效率高的特点。目前已广泛应用于军工设备、工业自动化控制、医疗设备、数码产品等各个领域。 主电路又可分为冲击电流限幅部分、输入滤波部分、整流与滤波部分、逆变部分、输出整流与滤波部分。其中,冲击电流限幅部分负责限制电源接通瞬间输入侧的冲击电流;输入滤波器部分负责过滤杂波;整流与滤波部分负责将电网交流电源整流为直流电;逆变部分负责将整流形成的直流电转变为高频交流电;输出整流与滤波部分负责提供稳定可靠的直流电源。


开关电源工作原理开关电源的组成

开关电源在生活中被广泛运用,然而开关电源与线性电源相比,具有输出电压稳定可靠,稳压范围宽、保护全面、功耗小、转换效率高等特点。所以有线电视设备电源多数用开关电源,如光发射机、光接收机、光放大器、数字卫星接收机、放大器、调制器等设备均采用开关电源。接下来小编为大家介绍开关电源工作原理及开关电源的组成。开关电源工作原理开关电源的工作原理不同于线性电源,线性电源是让功率晶体管工作于线性模式下,而开关电源是让功率晶体管工作于导通和关断两种工作状态下,换言之,是通过“斩波”,即把输入直流电压的幅值斩成与输入电压幅值相等的脉冲电压来实现的。开关电源的这种工作原理使得加于功率晶体管上的伏安乘积很小(导通状态下,电压低,电流大;关断状态下,电压高,电流小),即功率晶体管上产生的损耗很小。开关电源的组成1、主电路冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。2、控制电路一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。3、检测电路提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。4、辅助电源实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。开关电源工作模式1、频率、脉冲宽度固定模式,这种模式常用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换。2、频率固定、脉冲宽度可变模式,常用于开关稳压电源。3、频率、脉冲宽度可变模式,也用于开关稳压电源。


开关电源工作原理详解析

开关电源的使用范围非常的广泛,很多人都对比有所接触,但是还是有大部分人对开关电源不太了解,所以小编今天打算就来给大家讲讲开关电源工作原理详细解析,以及开关电源的分类,朋友们跟着小编的脚步一起来看看吧。
一、开关电源工作原理详解析
开关电源是一种电压转换电路,主要的工作内容是升压和降压,广泛应用于现代电子产品。因为开关三极管总是工作在 “开” 和“关” 的状态,所以叫开关电源。开关电源实质就是一个振荡电路,这种转换电能的方式,不仅应用在电源电路,在其它的电路应用也很普遍,如液晶显示器的背光电路、日光灯等。开关源与变压器相比具有效率高、稳性好、体积小等优点,缺点是功率相对较小,而且会对电路产生高频干扰,电路复杂不易维修等。
二、开关电源的分类
一种是直流开关电源;另一种是交流开关电源。这里主要介绍的只是直流开关电源,其功能是将电能质量较差的原生态电源(粗电),如市电电源或蓄电池电源,转换成满足设备要求的质量较高的直流电压(精电)。直流开关电源的核心是DC/DC转换器。因此直流开关 电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。也就是说,直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的,DC/DC转换器的分类基本上就是直 流开关电源的分类。
以上就是小编为大家准备的关于开关电源工作原理详细解析,以及开关电源的分类的全部内容,希望能给对这方面有疑惑的朋友们带来帮助。确实对于很多我们使用的电器,我们除了会基本的操作,其他一概不了解,所以多查看相关知识还是不错的。


开关电源设计原理

这是一个电器化的时代,开关电源是我们生活当中必不可少的,只要有电的地方就会有开关电源,别看开关是非常小的物件,如果在夜晚没有开关,灯就不会亮我们就会找不到方向,我们都知道电源开关,但我们不知道它的原理是什么,下面就由我们来介绍一下开关电源设计原理与模块。一、开关电源设计工作原理顾名思义,开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。开关电源一般有三种工作模式:频率、脉冲宽度固定模式,频率固定、脉冲宽度可变模式,频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换;后两种工作模式多用于开关稳压电源。另外,开关电源输出电压也有三种工作方式:直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样,前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换;后两种工作方式多用于开关稳压电源。根据开关器件在电路中连接的方式,目前比较广泛使用的开关电源,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(后面简称变压器开关电源)还可以进一步分成:推挽式、半桥式、全桥式等多种;根据变压器的激励和输出电压的相位,又可以分成:正激式、反激式、单激式和双激式等多种;如果从用途上来分,还可以分成更多种类。二、开关电源设计模块开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm3,效率为(80-90)%。日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200~300)kHz,功率密度已达到27W/cm3,采用同步整流器(MOS-FET代替肖特基二极管),是整个电路效率提高到90%。三、开关电源维修方法1、修理开关电源时,首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路,如电源整流桥堆,开关管,高频大功率整流管;抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。再检测各输出电压端口电阻是否异常,上述部件如有损坏则需更换。2、第一步完成后,接通电源后还不能正常工作,接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM),查阅相关资料,熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。开关是我们生活当中所有电子产品所有需要到的部分,对于电子设备来说开关是非常重要的,那通过以上小编为大家介绍的开关电源设计方面的知识大家也了解了,在以后遇到这方面的问题我们也就不好一无所知了。


开关电源工作原理

开关电源工作原理:在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于,误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。主要用途:开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯带,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。以上内容参考:百度百科-开关电源

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