开关电源( 四 )


开关电源

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开关电源 模组化是开关电源发展的总体趋势,可以採用模组化电源组成分散式电源系统,可以设计成N+1冗余电源系统,并实现并联方式的容量扩展 。针对开关电源运行噪声大这一缺点,若单独追求高频化其噪声也必将随着增大,而採用部分谐振转换电路技术,在理论上即可实现高频化又可降低噪声,但部分谐振转换技术的实际套用仍存在着技术问题,故仍需在这一领域开展大量的工作,以使得该项技术得以实用化 。电力电子技术的不断创新,使开关电源产业有着广阔的发展前景 。要加快我国开关电源产业的发展速度,就必须走技术创新之路,走出有中国特色的产学研联合发展之路,为我国国民经济的高速发展做出贡献 。工作原理开关电源的工作过程相当容易理解,线上性电源中,让功率电晶体工作线上性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率电晶体工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率电晶体上的伏-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 。
开关电源

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开关电源伯特图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 。开关电源有两种主要的工作方式:正激式变换和升压式变换 。儘管它们各部分的布置差别很小,但是工作过程相差很大,在特定的套用场合下各有优点 。工作条件1、开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频3、直流:开关电源输出的是直流而不是交流主要特点1、体积小、重量轻:由于没有工频变压器,所以体积和重量只有线性电源的20~30% 。2、功耗小、效率高:功率电晶体工作在开关状态,所以电晶体上的功耗小,转 化效率高,一般为60~70%,而线性电电源只有30~40% 。工作模式顾名思义,开关电源就是利用电子开关器件(如电晶体、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製,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

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开关电源及电路图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线的方式,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 。