【48812】开关式稳压电源的根本作业原理

来源：行业新闻    发布时间：2024-08-11 01:54:17

  开关式稳压电源接操控方法分为调宽式和调频式两种，在实践的运用中，调宽式运用得较多，在现在开发和运用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因而下面就首要介绍调宽式开关稳压电源。

  关于单极性矩形脉冲来说，其直流均匀电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流均匀电压值就越高。直流均匀电压Ｕ。可由公式核算，

  从上式能够精确的看出，当Um 与T 不变时，直流均匀电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样，只需咱们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就能够到达安稳电压的意图。

  沟通电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有必定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最终再将这个方波电压经整流滤波变为所需求的直流电压。

  操控电路为一脉冲宽度调制器，它首要由取样器、比较器、振动器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路现在已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。操控电路用来调整高频开关元件的开关时刻份额，以到达安稳输出电压的意图。

  单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅作业在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状况，在初级绕组中贮存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，经过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。

  单端反激式开关电源是一种本钱最低的电源电路，输出功率为20－100Ｗ，能够一起输出不同的电压，且有较好的电压调整率。仅有的缺陷是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。

  单端反激式开关电源运用的开关管VT1 接受的最大反向电压是电路作业电压值的两倍，作业频率在20－200kHz之间。

  单规矩激式开关电源的典型电路如图四所示。这种电路在形式上与单端反激式电路类似，但作业景象不同。当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感Ｌ贮存能量；当开关管VT1截止时，电感Ｌ经过续流二极管VD3 持续向负载开释能量。

  在电路中还设有钳位线的最高电压约束在两倍电源电压之间。为满意磁芯复位条件，即磁通树立和复位时刻应持平，所以电路中脉冲的占空比不能大于５０％。因为这种电路在开关管VT1导通时，经过变压器向负载传送能量，所以输出功率规模大，可输出50－200 Ｗ的功率。电路运用的变压器结构较为杂乱，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的实践运用较少。

  自激式开关稳压电源的典型电路如图五所示。这是一种运用间歇振动电路组成的开关电源，也是现在遍及的运用的根本电源之一。

  当接入电源后在R1给开关管VT1供给发动电流，使VT1开端导通，其集电极电流Ic在L1中线 基极为正，发射极为负的正反馈电压，使VT1 很快饱满。与此一起，感应电压给C1充电，跟着C1充电电压的增高，VT1基极电位逐步变低，致使VT1退出饱满区，Ic 开端减小，在L2 中感应出使VT1 基极为负、发射极为正的电压，使VT1 敏捷截止，这时二极管VD1导通，高频变压器Ｔ初级绕组中的储能开释给负载。在VT1截止时，L2中没有感应电压，直流供电输人电压又经R1给C1反向充电，逐步进步VT1基极电位，使其从头导通，再次翻转到达饱满状况，电路就这样重复振动下去。这儿就像单端反激式开关电源那样，由变压器Ｔ的次级绕组向负载输出所需求的电压。

  自激式开关电源中的开关管起着开关及振动的双重作从，也省去了操控电路。电路中因为负载坐落变压器的次级且作业在反激状况，具有输人和输出彼此阻隔的长处。这种电路不只适用于大功率电源，亦适用于小功率电源。