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開關電源的基本控制原理

鉅大LARGE  |  點擊量:848次  |  2020年05月14日  

一.開關電源的控制結構:一般地,開關電源大致由輸入電路、變換器、控制電路、輸出電路四個主體組成。假如細致劃分,它包括:輸入濾波、輸入整流、開關電路、采樣、基準電源、比較放大、震蕩器、V/F轉換、基極驅動、輸出整流、輸出濾波電路等。實際的開關電源還要有保護電路、功率因素校正電路、同步整流驅動電路及其它一些輔助電路等。下面是一個典型的開關電源原理框圖,掌握它對我們理解開關電源有重要意義。


圖2-1:開關電源的基本結構框圖根據控制類型不同,pM(脈沖調制)電路可能有多種形式。這里是典型的pFM結構。


二.開關電源的構成原理:(一)輸入電路:線性濾波電路、浪涌電流抑制電路、整流電路。用途:把輸入電網交流電源轉化為符合要求的開關電源直流輸入電源。1.線性濾波電路:抑制諧波和噪聲。2.浪涌濾波電路:抑制來自電網的浪涌電流。3.整流電路:把交流變為直流。有電容輸入型、扼流圈輸入型兩種,開關電源多數為前者。(二).變換電路:含開關電路、輸出隔離(變壓器)電路等,是開關電源電源變換的主通道,完成對帶有功率的電源波形進行斬波調制和輸出。這一級的開關功率管是其核心器件。1.開關電路驅動方式: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.變壓器輸出分無抽頭、帶抽頭。半波整流、倍流整流時,無須抽頭,全波時必須有抽頭。(三).控制電路:向驅動電路供應調制后的矩形脈沖,達到調節輸出電壓的目的。基準電路:供應電壓基準。如并聯型基準LM358、AD589,串聯型基準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,出現誤差信號,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:出現高頻振蕩波。基極驅動電路:把調制后的振蕩信號轉換成合適的控制信號,驅動開關管的基極。


(四).輸出電路:整流、濾波。把輸出電壓整流成脈動直流,并平滑成低紋波直流電壓。輸出整流技術現在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。


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