用于单片机和开发装置的开关电源,switching power supply for MCU...
开关电源电路,开关电源电路图大全
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。
开关电源电路图及原理
开关电源连接控制模式分为两种:宽度调制模式和频率调制模式。在实际应用中,广泛采用的是脉宽调制方式,目前开发和使用的开关电源集成电路大多也是脉宽调制方式。因此,下面将主要介绍宽度调制开关电源。输出电压从0 ~ 12V连续可调,电流从0 ~ 5000A连续可调,满载时输出功率为60kW。由于采用了ZVT软开关技术和良好的散热结构,电源的各项指标满足了用户的要求。主要类型:这里主要介绍DC开关电源。其作用是将市电或电池电源等电能质量较差的原生态电源(粗电源)转换成满足设备要求的优质DC电压(细电源)。开关电源的核心是DC/DC变换器。因此,DC开关电源的分类取决于DC/DC转换器的分类。也就是说,DC开关电源的分类和DC/DC变换器的分类基本相同,也就是DC开关电源的分类基本相同。
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2023-09-11 271 开关电源电路 开关电源电路图及原理
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