開(kāi)關(guān)電源的基本控制原理
一.開(kāi)關(guān)電源的控制結構:
一般地,開(kāi)關(guān)電源大致由輸入電路、變換器、控制電路、輸出電路四個(gè)主體組成。
如果細致劃分,它包括:輸入濾波、輸入整流、開(kāi)關(guān)電路、采樣、基準電源、比較放大、震蕩器、V/F轉換、基極驅動(dòng)、輸出整流、輸出濾波電路等。
實(shí)際的開(kāi)關(guān)電源還要有保護電路、功率因素校正電路、同步整流驅動(dòng)電路及其它一些輔助電路等。
下面是一個(gè)典型的開(kāi)關(guān)電源原理框圖,掌握它對我們理解開(kāi)關(guān)電源有重要意義。
圖2-1:開(kāi)關(guān)電源的基本結構框圖
根據控制類(lèi)型不同,PM(脈沖調制)電路可能有多種形式。這里是典型的PFM結構。
二.開(kāi)關(guān)電源的構成原理:
(一)輸入電路:
線(xiàn)性濾波電路、浪涌電流抑制電路、整流電路。
作用:把輸入電網(wǎng)交流電源轉化為符合要求的開(kāi)關(guān)電源直流輸入電源。
1.線(xiàn)性濾波電路:
抑制諧波和噪聲。
2.浪涌濾波電路:
抑制來(lái)自電網(wǎng)的浪涌電流。
3.整流電路:
把交流變?yōu)橹绷鳌?br /> 有電容輸入型、扼流圈輸入型兩種,開(kāi)關(guān)電源多數為前者。
(二).變換電路:
含開(kāi)關(guān)電路、輸出隔離(變壓器)電路等,是開(kāi)關(guān)電源電源變換的主通道,完成對帶有功率的電源波形進(jìn)行斬波調制和輸出。
這一級的開(kāi)關(guān)功率管是其核心器件。
1.開(kāi)關(guān)電路
驅動(dòng)方式:自激式、他激式。
變換電路:隔離型、非隔離型、諧振型。
功率器件:最常用的有GTR、MOSFET、IGBT。
調制方式:PWM、PFM、混合型三種。PWM最常用。
2.變壓器輸出
分無(wú)抽頭、帶抽頭。半波整流、倍流整流時(shí),無(wú)須抽頭,全波時(shí)必須有抽頭。
(三).控制電路:
向驅動(dòng)電路提供調制后的矩形脈沖,達到調節輸出電壓的目的。
基準電路:提供電壓基準。如并聯(lián)型基準LM358、AD589,串聯(lián)型基準AD581、REF192等。
采樣電路:采取輸出電壓的全部或部分。
比較放大:把采樣信號和基準信號比較,產(chǎn)生誤差信號,用于控制電源PM電路。
V/F變換:把誤差電壓信號轉換為頻率信號。
振蕩器:產(chǎn)生高頻振蕩波。
基極驅動(dòng)電路:把調制后的振蕩信號轉換成合適的控制信號,驅動(dòng)開(kāi)關(guān)管的基極。
(四).輸出電路:
整流、濾波。
把輸出電壓整流成脈動(dòng)直流,并平滑成低紋波直流電壓。輸出整流技術(shù)現在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。
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