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標簽 > 電源開關(guān)
電源開關(guān)就是用通過電路控制開關(guān)管進行高速的道通與截止.將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓!
電源開關(guān)就是用通過電路控制開關(guān)管進行高速的道通與截止.將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓!
電源開關(guān)的作用
1.交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流; 2.通過高頻pwm(脈沖寬度調(diào)制)信號控制開關(guān)管,將那個直流加到開關(guān)變壓器初級上; 3.開關(guān)變壓器次級感應出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供給負載; 4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制pwm占空比,以達到穩(wěn)定輸出的目的。
電源開關(guān)就是用通過電路控制開關(guān)管進行高速的道通與截止.將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓!
電源開關(guān)的作用
1.交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流; 2.通過高頻pwm(脈沖寬度調(diào)制)信號控制開關(guān)管,將那個直流加到開關(guān)變壓器初級上; 3.開關(guān)變壓器次級感應出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供給負載; 4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制pwm占空比,以達到穩(wěn)定輸出的目的。
電源開關(guān)的工作原理
電源開關(guān)里有一扇門,一開門電源就通過,一關(guān)門電源就停止通過,那么什么是門呢,開關(guān)電源里有的采用可控硅,有的采用開關(guān)管,這兩個元器件性能差不多,都是靠基極、(開關(guān)管)控制極(可控硅)上加上脈沖信號來完成導通和截止的,脈沖信號正半周到來,控制極上電壓升高,開關(guān)管或可控硅就導通,由220v整流、濾波后輸出的300v電壓就導通,通過開關(guān)變壓器傳到次級,再通過變壓比將電壓升高或降低,供各個電路工作。振蕩脈沖負半周到來,電源調(diào)整管的基極、或可控硅的控制極電壓低于原來的設置電壓,電源調(diào)整管截止,300v電源被關(guān)斷,開關(guān)變壓器次級沒電壓,這時各電路所需的工作電壓,就靠次級本路整流后的濾波電容放電來維持。待到下一個脈沖的周期正半周信號到來時,重復上一個過程。這個開關(guān)變壓器就叫高頻變壓器,因為他的工作頻率高于50hz低頻。那么推動開關(guān)管或可控硅的脈沖如何獲得呢,這就需要有個振蕩電路產(chǎn)生,我們知道,晶體三極管有個特性,就是基極對發(fā)射極電壓是0.65-0.7v是放大狀態(tài),0.7v以上就是飽和導通狀態(tài), -0.1v- -0.3v就工作在振蕩狀態(tài),那么其工作點調(diào)好后,就靠較深的負反饋來產(chǎn)生負壓,使振蕩管起振,振蕩管的頻率由基極上的電容充放電的時間長短來決定,振蕩頻率高輸出脈沖幅度就大,反之就小,這就決定了電源調(diào)整管的輸出電壓的大小。
那么變壓器次級輸出的工作電壓如何穩(wěn)壓呢,一般是在開關(guān)變壓器上,單繞一組線圈,在其上端獲得的電壓經(jīng)過整流濾波后,作為基準電壓,然后通過光電耦合器,將這個基準電壓返回振蕩管的基極,來調(diào)整震蕩頻率的高低,如果變壓器次級電壓升高,本取樣線圈輸出的電壓也升高,通過光電耦合器獲得的正反饋電壓也升高,這個電壓加到振蕩管基極上,就使振蕩頻率降低,起到了穩(wěn)定次級輸出電壓的穩(wěn)定
電源開關(guān)控制穩(wěn)壓原理
開關(guān)k以一定的時間間隔重復地接通和斷開,在開關(guān)k接通時,輸入電源e通過開關(guān)k和濾波電路提供給負載rl,在整個開關(guān)接通期間,電源e向負載提供能量;當開關(guān)k斷開時,輸入電源e便中斷了能量的提供??梢?,輸入電源向負載提供能量是斷續(xù)的,為使負載能得到連續(xù)的能量提供,開關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲能裝置,在開關(guān)接通時將一部份能量儲存起來,在開關(guān)斷開時,向負載釋放。圖中,由電感l(wèi)、電容c2和二極管d組成的電路,就具有這種功能。電感l(wèi)用以儲存能量,在開關(guān)斷開時,儲存在電感l(wèi)中的能量通過二極管d釋放給負載,使負載得到連續(xù)而穩(wěn)定的能量,因二極管d使負載電流連續(xù)不斷,所以稱為續(xù)流二極管。 在ab間的電壓平均值eab可用下式表示: eab=ton/t*e 式中ton為開關(guān)每次接通的時間,t為開關(guān)通斷的工作周期(即開關(guān)接通時間ton和關(guān)斷時間toff之和)。 由式可知,改變開關(guān)接通時間和工作周期的比例,ab間電壓的平均值也隨之改變,因此,隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調(diào)整ton和t的比例便能使輸出電壓v0維持不變。改變接通時間ton和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比,這種方法稱為“時間比率控制”(time ratio control,縮寫為trc)。 按trc控制原理,有三種方式: 一、脈沖寬度調(diào)制(pulse width modulation,縮寫為pwm):開關(guān)周期恒定,通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。 二、脈沖頻率調(diào)制(pulse frequency modulation,縮寫為pfm):導通脈沖寬度恒定,通過改變開關(guān)工作頻率來改變占空比的方式。 三、混合調(diào)制:導通脈沖寬度和開關(guān)工作頻率均不固定,都能改變的方式,它是以上二種方式的混合。
電源開關(guān)構(gòu)成
開關(guān)電源大至由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成。
1、主電路沖擊電流限幅:限制接通電源瞬間輸入側(cè)的沖擊電流。
輸入濾波器:其作用是過濾電網(wǎng)存在的雜波及阻礙本機產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。
整流與濾波:將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電。
逆變:將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電,這是高頻開關(guān)電源的核心部分。
輸出整流與濾波:根據(jù)負載需要,提供穩(wěn)定可靠的直流電源。
2、控制電路
一方面從輸出端取樣,與設定值進行比較,然后去控制逆變器,改變其脈寬或脈頻,使輸出穩(wěn)定,另一方面,根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù),經(jīng)保護電路鑒別,提供控制電路對電源進行各種保護措施。
3、檢測電路。
提供保護電路中正在運行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。
現(xiàn)代電子系統(tǒng)中的元件集成通過增加功能來提高性能。大多數(shù)此類系統(tǒng)使用需要保護的敏感且昂貴的電子器件(現(xiàn)場可編程門陣列、專用集成電路和微處理器)。
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