开关型直流稳压电源如何设计?
到目前为止,我们之前应该也了解了许多直流稳压电源设计,我之前讲述的所有电路都是线性稳定的,包括由分立元件和集成电压镇流器组成的串联直流稳定电路,这是由于调节管始终在线性放大区域中工作。
线性稳压电路的优点是结构简单,调整方便,输出电压脉动低。但是,这种类型的稳压电路的主要缺点是效率低下,通常只有20%-40%。由于调节管消耗大量功率,因此可能需要将散热器安装到调节管上,这增加了电源的容量和重量,使其相对较笨重。
直流稳压电源电路图
最初,稳压直流电源存在许多缺陷,例如效率低,尺寸大以及难以携带,因此需要设计出一款高效电源,这就是后来的开关电源设计。
首先,我将介绍一个开关电源,开关电源有不同类型。根据开关管和负载的连接方式:可以分为串联和并联两种。按开关器件的激励方式分:自激式和他激式;按稳压的控制方式分:脉冲宽度调制型(PWM)、脉冲频率调制型(PFM)和混合调制(即脉宽-频率调制)型。按开关管的连接和工作方式分:单端式、推挽式、半桥式和全桥式;按开关管的类型分:晶体管、VMOS管和晶闸管。
现在,让我们首先看一下开关电源的原理图设计。
我们需要首先分析该工作原理,对于ut ut> uA,UB = -UOPP,则关闭调节管VT,L释放能量,其感应电动势导通D,uE = -UD,VD导通。
从该工作图中,您可以看到调节器管处于开关状态,并且发射极电势是高-低交变脉冲波形。经过LC滤波电路后,负载可提供更平滑的输出电压。这里最需要关注的输出电压,对于特定UI值,可以通过调整占空比来调整输出电压UO。 D越大,输出电压UO越大,因此被称为脉冲宽度调制(PWM)型开关电源。
实际上,开关电源本身具有稳定的能力。这是因为随着输出电压的增加,电压比较器减少了uB波形的高电平时间,低电平时间增加了,并且调整管VT的ton导通时间增加了。随着其变小,占空比D变小并且输出电压降低。
我不知道是否每个人都知道没有开关电源相对线性电源更难设计,但是我了解它的工作原理,知道是如何做出来的,也能提高电子电源这方面盲区。
吉事励电子(苏州)有限公司专业致力于电力电子变换技术的研发和应用,专业生产变频电源、直流电源、交流负载、直流负载、回馈式电子负载、回馈式电网模拟器、电池模拟器、充电桩测试负载、光伏逆变器测试设备、新能源电机电控测试电源及自动化测试系统等产品制造及解决方案厂家,是国内电源行业与测试系统核心技术自动化的高新技术企业。
转载请注明来源:吉事励电子(苏州)有限公司http://www.jshlpower.com/