开关电源的基础知识.pptx

文档介绍：
：美国宇航局用于搭载火箭
：计算机全面实现开关电源化
：电子电器、家电广泛应用
发展史：
调整器件
储能电路
取　样
基准电压
方波发生
比　较
脉冲调宽
UI
＋
－
UO
＋
－
RL
一、组成(脉宽调制型 )：
调整管工作在开关状态

二、工作原理：
（调宽式）
1、输入和输出之间接开关调整管和储能电路。调整管周期性开、关，　
　 将能量输入储能电路，经均衡滤波后成为电压输出，输出电压的大　
　 小，取决于调整管开关时间的长短。
2、调整管的开关状态受脉冲电压的控制，脉冲电压则由方波发生电路
　 产生，并经脉冲调宽电路调制后得到。
3、取样比较电路将一部分输出电压和基准电压进行比较，当输出电压
偏离正常值时，输出误差信号，对开关脉冲宽度进行调制。
1
2
3
例如：输出电压升高，脉宽变窄（即占空比D减小），调整管开启时间缩短，输入储能电路的能量减小，输出电压降低。
　 　　　反之亦然。

及开关电源实例
三、一个具体的开关
　　稳压电源工作原理：
★储能电路：
　即续流滤波电路
★储能电路组成：
　续流二极管
　储能电感
　储能滤波电容

及开关电源实例
四、储能电路：
1、串联型：储能电感
和负载相串联
⑴、V饱和导通时，VD截止，UI经V在L中产生电流iL向电容C充电。
⑵、V截止时， L中的电流不能突变，产生左负　右正的自感电动　　
　　势，VD导通，续流电流 iZ 向电容C充电，将L中的磁能转换为电
容C中的电能。
◆总之，调整管V导通期间，L储存磁能，并给电容C充电，同时向负载供电；
　　　　调整管V截止期间，L释放磁能，转变为C的电能，同时向负载供电。
根据储能电感的连接方式可分为：
串联型　并联型　并联独立输出型

2、并联型：储能电感
和负载相并联
⑴、V饱和导通时，VD截止，UI经V在L中产生电流iL，L储能。
⑵、V截止时， L中的电流不能突变，产生上负　下正的自感电动　　
　　势，VD导通，续流电流iZ 向电容C充电，将L中的磁能转换为电
容C中的电能。
◆总之，调整管V导通期间，L储存磁能，负载由电容C供电；
　　　　调整管V截止期间，L释放磁能，转变为C的电能，同时向负载供电。
※并联型电路中，调整管承受的反峰电压为2UI ，为串联型的两倍。

3、并联独立输出型：通过续流电感的电磁耦合，实现隔离输出。
　　　　　　　　　　（电源输入端不使用变压器、实现多种电压输出）
＊应用最多的一种电路形式
＊三极管V可使用功率场效应管
＊脉冲调宽、脉冲发生及误差信号的产生等可集成化例如TOP221TOP227

五、三端单片开关集成稳压器及其应用
　Switch－Ⅱ简介：
　　（TOP221TOP227）
　Switch－Ⅱ工作原理： (参考开关电源原理方框图)
三端器件
DIP－8或SMT－8封装

3. TOP　Switch的应用电路：
并联独立输出型

五、三端单片开关集成稳压器及其应用
工作原理说明：
1、单端型反激式开关电源：开关管导通时储能，开关管截止时，储能释放给负载。
　 开关管和脉宽调制采用三端单片集成稳压器TOP221P， 当221P内开关功率管导
　 通时，N1上产生上正下负电压，N1储存能量。开关功率管截止时，N1上产 生上
负下正电压，N2产生上正下负电压，VD2导通， 经C2、L、C3滤波后提 供＋5V
输出电压。　　UO1≈UZ＋UF（LED正向压降）
2、N3上感应的交流电压经VD3整流、C4滤波，获＋12V电压为IC2中的光
　 电三极管供电。　
　 稳压原理：例　UO1↓→IF（LED正向电流）↓→IC（IC1 控制电流) ↓→
D（占空比）↑→ UO1↑
3、保护电路：R3、C