高頻開關(guān)電源電路的組成及實(shí)現(xiàn)原理

高頻開關(guān)電源由以下幾個(gè)部分組成：

一、主電路

從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程,包括：

1、輸入濾波器：其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾,同時(shí)也阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。

2、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,以供下一級(jí)變換。

3、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,頻率越高,體積、重量與輸出功率之比越校

4、輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要,提供穩(wěn)定可靠的直流電源。

二、控制電路

一方面從輸出端取樣,經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,然后去控制逆變器,改變其頻率或脈寬,達(dá)到輸出穩(wěn)定,另一方面,根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù),經(jīng)保護(hù)電路鑒別,提供控制電路對(duì)整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。

三、檢測電路

除了提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)外,還提供各種顯示儀表數(shù)據(jù)。

四、輔助電源

提供所有單一電路的不同要求電源。

開關(guān)控制穩(wěn)壓原理

開關(guān)K以一定的時(shí)間間隔重復(fù)地接通和斷開,在開關(guān)K接通時(shí),輸入電源E通過開關(guān)K和濾波電路提供給負(fù)載RL,在整個(gè)開關(guān)接通期間,電源E向負(fù)載提供能量;當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí),輸入電源E便中斷了能量的提供?？梢?輸入電源向負(fù)載提供能量是斷續(xù)的,為使負(fù)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(chǔ)能裝置,在開關(guān)接通時(shí)將一部份能量儲(chǔ)存起來,在開關(guān)斷開時(shí),向負(fù)載釋放。圖中,由電感L、電容C2和二極管D組成的電路,就具有這種功能。電感L用以儲(chǔ)存能量,在開關(guān)斷開時(shí),儲(chǔ)存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負(fù)載,使負(fù)載得到連續(xù)而穩(wěn)定的能量,因二極管D使負(fù)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(shí)間,T為開關(guān)通斷的工作周期(即開關(guān)接通時(shí)間TON和關(guān)斷時(shí)間TOFF之和)。

由式可知,改變開關(guān)接通時(shí)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(fù)載及輸入電源電壓的變化自動(dòng)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(shí)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(shí)間比率控制”(TimeRatioControl,縮寫為TRC)。

按TRC控制原理,有三種方式：

一、脈沖寬度調(diào)制(PulseWidthModulation,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(PulseFrequencyModulation,縮寫為PFM)

導(dǎo)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(dǎo)通脈沖寬度和開關(guān)工作頻率均不固定,彼此都能改變的方式,它是以上二種方式的混合。

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