開關(guān)電源學(xué)習(xí)系列開關(guān)電源了解(一)
發(fā)布時(shí)間:2024-11-08作者:admin點(diǎn)擊:64
開關(guān)電源在整個(gè)電路設(shè)計(jì)中極其重要,涉及到的理論知識(shí)也很多,在設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮到很多地方,這一章主要簡(jiǎn)單的介紹一下開關(guān)電源的一些基礎(chǔ)的知識(shí)。
一、開關(guān)電源是什么?
在電路設(shè)計(jì)中,我們常把穩(wěn)壓電源分成兩類:開關(guān)穩(wěn)壓電源與線性穩(wěn)壓電源。開關(guān)穩(wěn)壓電源,顧名思義就是 通過高頻率的“開關(guān)” 來控制輸出的電源。線性穩(wěn)壓電源,顧名思義就是通過線性元件來控制輸出的電源。兩者對(duì)比優(yōu)劣勢(shì):
開關(guān)電源由于內(nèi)部電路不斷開關(guān)作用,導(dǎo)致其輸出紋波大,很容易產(chǎn)生電磁干擾問題。
二、工作原理
1.電路構(gòu)成
開關(guān)電源主要由以上幾部分組成,核心部分為反饋回路,通過電壓反饋回路來調(diào)整輸出電壓,從而達(dá)到穩(wěn)定輸出。2.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
這里主要講幾種常接觸到的基礎(chǔ)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),比如Buck,boost,正反激這些。1.Buck降壓式開關(guān)電源
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析:①三極管Q導(dǎo)通,電流從電源流經(jīng)電感L1后給電容和負(fù)載供電,此時(shí)電感L1儲(chǔ)能,此時(shí)電路可以簡(jiǎn)化為下圖
②三極管Q斷開,由于電感釋放存儲(chǔ)的能量,充當(dāng)電源給負(fù)載供電,此時(shí)電路可以簡(jiǎn)化為下圖
這樣的話我們就可以通過控制三極管導(dǎo)通時(shí)間來控制輸出大小。2.Boost升壓式開關(guān)電源
拓補(bǔ)分析:①三極管導(dǎo)通時(shí),電感不斷充電,負(fù)載通過電容供電,電路可以簡(jiǎn)化為下圖所示
?、谌龢O管截至?xí)r,電感由于電流保持特性,不會(huì)里面斷開為0,而是會(huì)給后面的負(fù)載供電,這時(shí)候負(fù)載兩端的電壓等于電感及電源相加的電壓。
這樣,當(dāng)電感放電完畢后我們立馬導(dǎo)通三極管Q對(duì)電感進(jìn)行儲(chǔ)能,這時(shí)負(fù)載通過電容供電,如此反復(fù)循環(huán)通過調(diào)整三極管的導(dǎo)通時(shí)間就可以控制輸出電壓。3.Buck-Boost升降壓式開關(guān)電源
拓?fù)浞治觯孩佼?dāng)三極管Q導(dǎo)通時(shí),由于二極管的單向?qū)ㄌ匦?,電源流?jīng)電感后回到電源,電感充電,此時(shí)電路可以簡(jiǎn)化為下圖
?、诋?dāng)三極管截至?xí)r,電感由于電流保持特性,此時(shí)電感需要釋放能量,負(fù)載通過電感供電,電路圖可以簡(jiǎn)化為下圖所示。
4.單端正激式開關(guān)電源
當(dāng)三極管VT1導(dǎo)通時(shí),變壓器初級(jí)繞組上正下負(fù),次級(jí)繞組感應(yīng)電壓上正下負(fù),二極管VD2導(dǎo)通,電感L儲(chǔ)能后向負(fù)載供電;當(dāng)三極管VT1截至?xí)r,二極管VD2截至,電感釋放能量,通過二極管VD3形成回路給負(fù)載供電。5.單端反激式開關(guān)電源
當(dāng)三極管S1導(dǎo)通時(shí),變壓器初級(jí)繞組感應(yīng)電壓為上正下負(fù),二極管D1截至,初級(jí)繞組儲(chǔ)能;當(dāng)三極管S1截至?xí)r,變壓器T初級(jí)繞組中儲(chǔ)存的能量通過次級(jí)繞組給后級(jí)電路供電。,使用成本低,但是輸出的紋波較大??偨Y(jié)本章節(jié)主要簡(jiǎn)單了解了一下開關(guān)電源的一些基本知識(shí),然后介紹了開關(guān)電源幾種常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),都是比較簡(jiǎn)單的知識(shí)