簡(jiǎn)化離線(xiàn)式開(kāi)關(guān)電源的設計
英飛凌汽車(chē)電子生態(tài)圈
掃碼關(guān)注
獲取最新最全汽車(chē)電子
技術(shù)方案與實(shí)用技巧
開(kāi)關(guān)電源的使用日益普及,電視機、機頂盒和錄像機均采用這種方式供電,移動(dòng)電話(huà)充電器、PDA(個(gè)人數字助理),甚至一些電動(dòng)牙刷都采用開(kāi)關(guān)電源。 與傳統的線(xiàn)性電源相比,開(kāi)關(guān)電源具有許多優(yōu)點(diǎn)。在通常情況下,如果只需要一個(gè)直流輸出,采用一個(gè)變壓器、整流器和濾波電容就可構成線(xiàn)性電源。有時(shí),可采用一個(gè)線(xiàn)性穩壓器提供穩壓輸出。這種系統的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單,所以成本通常較低。而開(kāi)關(guān)電源通常結構復雜、價(jià)格昂貴,所以線(xiàn)性電源獲得了廣泛應用。表1列出了兩種系統的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/179175.htm
表1線(xiàn)性與開(kāi)關(guān)電源對比
| 線(xiàn)性電源 | 開(kāi)關(guān)模式電源 |
| 通常成本很低 | 成本有低有高 |
| 噪聲低 | 可達到低噪聲,但會(huì )增加復雜度 |
| 結構簡(jiǎn)單 | 結構復雜 |
| 重量重,體積大 | 重量輕,體積小 |
| 效率低 | 效率高 |
| 固定輸入電壓 | 通用輸入電壓 |
開(kāi)關(guān)電源電路有許多種,但最常見(jiàn)的是反激式轉換器,其原理如圖1所示,電源輸入首先經(jīng)過(guò)整流,然后濾波,接下來(lái)經(jīng)過(guò)變壓器和初級開(kāi)關(guān),以及初級控制器;這個(gè)控制器根據反饋信號來(lái)改變開(kāi)關(guān)的占空比,反饋信號是由次級反饋而來(lái)。
盡管可采用電感器,但所示設計采用的是未隔離的變壓器。隔離設計在離線(xiàn)設備中更為常見(jiàn),在離線(xiàn)設備中,變壓器具有隔離作用,可方便地實(shí)現占空比調整。反激式開(kāi)關(guān)電源可在非連續導通和連續導通兩種模式下工作,不連續導通模式如圖2所示。Ilm和Vlm是變壓器磁化電感通過(guò)的電流和施加的電壓。
表2開(kāi)關(guān)電源的兩種導通模式
| 連續導通模式 | 非連續導通模式 |
| 峰值電流較小,開(kāi)關(guān)損耗較低 | 峰值電流較大,開(kāi)關(guān)損耗較 |
| 峰值電流較小,變壓器損耗較低 | 峰值電流較大,變壓器損耗較 |
| 所需電感較大,緩沖損耗較高 | 所需電感較小,緩沖損耗較低 |
| 次邊需要快速恢復二極管 | 不需要快速恢復二極管 |
當開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電壓施加在變壓器初級的兩端,因為此時(shí)次級二極管是截止的,變壓器所起的作用就像電感器。經(jīng)過(guò)初級線(xiàn)圈的電流會(huì )上升,同時(shí)能量?jì)Υ嬖诖磐恐?。當開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),次級二極管導通,電流通過(guò)次級時(shí)會(huì )下降,因為能量被轉換至次邊大容量電容器。如果電流經(jīng)過(guò)磁化電感區后降至零,這是不連續導通模式。如果磁化電流未降至零,如圖3所示,則系統以連續導通模式工作。
評論