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什么是开关电源?
开关电源的关键就是通过控制开关管高速导通与截止,将直流电转化为高频交流电提供应变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压。
为何开关电源的效率比较高?
开关电源的开关管工作在开关状态,截止时有电压无电流,导通时有电流无电压,损耗比较小,效率高。
为何开关电源可以做到体积小重量轻?
开关管高频工作时,高频变压器线圈的匝数少,磁芯的体积小,滤波元件的量值和体积也对应减小,高效率是开关管的散热器较小。总体重量和体积都变小。
开关电源的优缺陷:
开关电源的高率高,体积小,重量轻,发热量小。
开关电源的电路复杂,干扰大,成本高。
开关电源的分类:
降压型,升压型,极性反转型
单端反激时,单端正激时,半桥式,全桥式
隔离型,非隔离型
软开关电源,DC/DC变换器
串联调整型----升压型
期间
的纹波计算
期间
串联调整型----降压型
在开关VT导通期间
在开关VT截止期间
电感电流的平均值计算
串联调整型----电压反转型
=
单端反激式开关电源
(一)在开关VT导通期间:
(二)在开关VT截止期间
单端反激式变换器也有三种工作状态:
1 磁通临界持续的工作状况
2 磁通不持续的工作状态
3 磁通持续的工作状况
(3)输入电压Uin与导通比αt的对应关系
即输入电压最高时,对应的导通比是最小,输入电压最低时,对应的导通比是最大。因此,输入电压与导通比是一一对应,互相制约的。运行中由于闭环调整,这种互相适应是自动的。但必须指出的是,由控制电路振荡器和PWM门闩电路自身固有的最大最小导通比,一定要与运行条件所需的最大最小导通比不矛盾,否则就会失调。
(4)磁通复位问题
为了不致于出现磁路饱和每个开关周期工作磁通都能复位,因此:
。
。
(5)间歇振荡问题
当电网电压升到一定值而又很大的状况下,欲维持输出电压恒定,则脉宽调制器会使脉宽减少到某一极限值时,不能再减小了,只能以最小导通比运行,但由于导通时所储存的能量没有释放回路,就有也许出现:有的振荡周期没有PWM脉冲输出,开关管不导通,有的振荡周期就很宽,变成了作周期性或非周期性的间歇振荡器,这时输出电压不稳,纹波大,变压器发出刺耳的哨叫声。克服这一问题的措施之一,也是最安全和可靠的措施是在付绕组中加一固定负载电阻(假负载),以防负载开路,这样电网电压最高,负载开路了,由于有固定的假负载,脉宽保证有一最小的宽度而不致于出现间歇振荡现象。最小的脉宽是由控制电路振荡器的最小导通比决定的。