开关型直流稳压电路

接线图 2023年07月21日 22:53 214 admin

稳压电源属于线性稳压电路，电路中的调整管工作在放大区。而开关型稳压电路的调整管工作在开关状态，一般以(10～100)kHz的调制频率快速地工作于饱和区和截止区。当管子截止时，尽管电压较高，而电流为零；当管子饱和时，尽管电流较大，而管压降很小。通常只要考虑管子的高频开关损耗。因此，管子功耗小，其效率很高(80％～90％以上)。

串联型开关电源：

电路由开关调整管(T)、续流滤波环节D和L-C2、控制环节(A、R1-R2、VREF)三个部分组成。续流滤波环节的作用是将调整管输出的开关脉冲电压波形加以平滑，变成平稳的直流输出电压。

由于这个电压是不稳定的，因而必须通过输出取样，反馈控制调整管的饱和与截止时间，使输出电压自动进行调节。

设比较放大器输出电压VF＜0。在三角波信号电压VS＞VF期间，比较器输出负电位，VB=-Vom。反之，在VS＜VF期间，VB=+Vom，由此可得VB为矩形脉冲。当VF变动时，VB波形的脉宽ton和占空比q(=ton/T)随着改变。

当VB=+Vom时，调整管T饱和导通，iL=iE，并在L中储能。T的发射极电位为VE=VI-VCES≈VI,而当VB=-Vom时，调整管T截止，iE=0。此时，电感L释放储能，其反电势使二极管D导通，iL=iD，所以负载上继续有电流通过，续流二极管D的名称由此而得。此时，T的发射极电位VE=-VD≈0。若忽略L中的直流电阻，则输出直流电压Vo即为VE的平均分量。

开关型直流稳压电路第3张，q为发射极脉冲占空比。

当VI一定时，Vo与占空比q成正比。当滤波器的参数L和C不是足够大时，输出电压将出现一定的纹波，其基波频率与三角波的频率相同。

稳压过程如下：当输出直流电压Vo下降时，取样电压FVo随着减小，所以｜VF｜减小。由图(a)可见，此时调整管T的导通时间ton增加，所以VB波形的占空比q增大，这使Vo增大，由此可弥补Vo的减小。而当Vo因某种原因增大时，反馈控制的结果将使VB波形的占空比q减小，从而使Vo下降，以弥补Vo的增大。可见这种开关电源的稳压过程是通过改变VB波形的脉宽(或占空比)来实现的，因而称为脉宽调制(PWM)型开关电源。