开关电源的工作原理简述

2015年09月25日
 
根据调整管的工作状态.我们常把稳压开关电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源.线性稳压电源是指调整管工作在线性状态
下的稳压电源.而在开关电源中则不样,开关管(在开关电源中.我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开关两种状态下的,开时
电阻很小,开关管管压降近似为零;关时电阻很大开关管管压降近似 为输入直流电压, 开关稳压电源是一种新型电源,它具有效
率高,质量小,输出电压可实现升压,降压输出功率大等优点,但是由于电路工作在开关状态所以噪声比较大,因此在电路中必须
加入噪声抑制电路。我们来简单说说降压型开关电源的工作原理电路由开关5实际电路中为功率型三极管或MNFED续流二极,管Ⅵ
储能电感L滤波电容C和负载电阻R等构成.当开关闭合时.电源通过开关5电感L给负载供电,并将部分电能储存在电感L和电容C中,
由于电感L的自感,在开关团合后.电流增大得比较缓慢,即输出不:能立刻达到电源电压值.一定时间后,开关断开,由于电感L
的自感作用(可以比较形象地认为电感中的电流有惯性作用,将保持降压式开关电源 电路中的电流不变,即从左往右继续流.
这个电流流过负载.从地线返回流到续流二极管\D的正极经过二极管VD返回电 感L的左端.从面形成了一个回路,通过控制
开关闭合跟断开的时间(即PWM:脉冲宽度调制)就可以控制输出电压,如果通过检测输出电压来控制开关的时间以保 持输
出电压不变,这就实现了稳压的目的在开关闭合期向,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电
感二极管\1)在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管Ⅵ叫做续流一级管在实际的开关电源m,开关¥由三极
管或MXFET管代替,当开关断开时,电流视小;当开关闭合时电‘很小所以发热功率m就会很小,这就是开关电源效率高的原因。
 简单地说,开关电源的工作原理是:(1)交流电源输入经整流滤波成直流(M到区的转换):(2)通过高频刚M(脉冲宽度调
制】信号控制开关管,将整流后 的直流加到开关变压器―次侧上(以到M的转换),(3)开关变压器二次感应出高频电压,
经整流滤波供给负载(AC到IX,的转换: (4)输出部分通过―定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以以达到稳定输
出的目的(输出电压反馈控制),交流电源输入时一般要经过扼流圈一类的东西,以过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对
电网的干扰,在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高,开关变压器的二次可以有多
个绕组或·个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;开关电源一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路、过电压等保护,否
则可能会烧毁开关电源。
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来源:深圳市鑫成电子有限公司
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