开关电源电路，开关电源电路图及原理

接线图 2023年09月11日 20:36 267 admin

开关电源电路及原理是什么？

顾名思义，开关电源采用电子开关器件(如晶体管、场效应晶体管、晶闸管等。)通过控制电路不断“导通”和“关断”电子开关器件，使电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/交流、DC/DC电压转换、输出电压可调和自动稳压。电源一般有三种工作模式：定频变脉宽模式、定频变脉宽模式和变频变脉宽模式。前者工作模式多用于DC/交流逆变电源或DC/DC电压转换；后两种工作模式多用于开关电源。此外，开关电源的输出电压还有三种工作模式：直接输出电压模式、平均输出电压模式和幅度输出电压模式。同样，前一种工作模式多用于DC/交流逆变电源或DC/DC电压转换；后两种工作模式多用于开关电源。根据电路中开关器件的连接方式，开关电源大致可以分为串联开关电源、并联开关电源和变压器式开关电源三大类。其中，变压器开关电源(以下简称变压器开关电源)又可进一步分为推挽式、半桥式、全桥式等。根据变压器的励磁和输出电压的相位，可分为正激式、反激式、单激式和双激式。如果按用途分，还可以分成更多类型。工作原理开关电源的工作过程相当容易理解。在线性电源中，功率晶体管工作在线性模式。与线性电源不同，PWM开关电源使功率晶体管工作在导通和关断状态。在这两种状态下，施加在功率晶体管上的伏安积很小(导通时，电压低，电流大；关断时电压高，电流低)/功率器件上的伏安积就是功率半导体器件上产生的损耗。与线性电源相比，PWM开关电源更有效的工作过程是通过斩波来实现的，即将输入的DC电压斩波成与输入电压幅值相等的脉冲电压。脉冲的占空比由开关电源的控制器调节。一旦输入电压被斩波成交流方波，其幅度就可以通过变压器来提高或降低。通过增加变压器次级绕组的数量，可以提高输出电压。最后，这些交流波形被整流和滤波，以获得DC输出电压。控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程类似于线性控制器。也就是说，控制器的功能块、电压基准和误差放大器可以设计成与线性调节器相同。两者的区别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/脉宽转换单元。开关电源的工作模式主要有两种：正激变换和升压变换。虽然它们每一部分的排列都很小，但工作过程却大相径庭，在具体应用中各有千秋。扩展资料：开关电源与传统的线性电源相比，具有效率高的优点(这里的效率可以简单地看成输入功率与输出功率的比值)。另外，开关晶体管工作在开关状态，损耗较小，发热量较低，不需要体积/重量非常大的散热器，所以体积小，重量轻。但开关电源工作时，由于其频率较高，会对电网和周边设备造成干扰。所以这个问题一定要妥善处理。线性电源的优势在于结构相对简单，可靠性高，电流纹波率低，维护方便。实际上，在现代电路中，大多数情况下，开关电源电路和线性电源电路组合的——，采用开关电源进行初级变换，用于低纹波和有精度要求的电路；同时，低压差电压调节器(LDO)用于为运算放大器(OP-AMP)和模数转换器(A/D转换器)获得精确的低纹波(噪声)电压。

效率和电磁干扰更高的输入电压和同步整流方式，使得开关电源的功率转换过程更加高效，即使计入功率控制器的功耗。更高的开关频率减小了一些功率元件的体积，比如变压器，但是高频开关会产生很多电磁干扰。在所有类型的开关电源中，谐振正激变换器产生的电磁干扰最小，因为它采用了软开关技术。传统的硬切换开关会产生很大的电压和电流浪涌。与硬开关相比，软开关可以最大限度地减少电压和电流的突然波动。

开关电源电路，开关电源电路图及原理第2张

开关电源电路图开关电源工作原理

开关电源电路，开关电源电路图及原理第4张

开关电源的工作原理以及电路图是什么？

1.开关电源的工作原理1。开关稳压电源的连接控制方式分为两种：调宽型和调频型。在实际应用中，宽度调制型应用广泛，目前开发和使用的开关电源集成电路也大多是脉宽调制型。因此，下面将主要介绍宽度调制开关电源。2.宽度可调开关电源的基本原理见下图。3.对于单极矩形脉冲，其DC平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度。脉冲越宽，DC平均电压值越高。平均DC电压u .可由公式计算，即Uo=UmT1/T，其中Um为矩形脉冲的最大电压值；t是矩形脉冲周期；T1是矩形脉冲宽度。4.从上式可以看出，当Um和T恒定时，平均DC电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。这样，只要随着稳压电源输出电压的增加，尽量缩小脉宽，就可以达到稳压的目的。二。开关稳压电源基本电路原理补充：1。交流电压经整流电路和滤波电路整流滤波后，成为含有一定脉动成分的DC电压。该电压在高频转换器中被转换成具有所需电压值的方波，最后该方波电压被整流和滤波成所需的DC电压。2.控制电路为脉宽调制器，主要由采样器、比较器、振荡器、脉宽调制和参考电压组成。目前这部分电路已经集成到各种开关电源的集成电路中。控制电路用于调节高频开关元件的开关时间比，以达到稳定输出电压的目的。

开关电源电路，开关电源电路图及原理第6张

开关电源电路详细解析

图中变压器左侧的上绕组为主绕组，310V DC电压接在绕组的一端，再由13003型号的三极管控制另一端形成高频电流。变压器左下侧的绕组是反馈绕组，与电路的振荡有关。电源接通后，在启动电阻(左边两个510k电阻)的作用下，13003导通，电流流过变压器主绕组；然后在下层线圈和9013三极管的作用下，13003立即被切断，往复循环形成振荡，这样流经变压器的电流就不是DC，而是脉冲信号。变压器右侧的绕组是次级绕组，输出电压。

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