典型电力电子装置介绍
电力电子变压器简要介绍
电力电子变压器简要介绍电力电子变压器介绍0、前言电力电子变压器(Power Electronic Transformer 简称PET)作为一种新型的能量转换设备，与传统的变压器相比，具有体积小、重量轻、空载损耗小、不需要绝缘油等优点。
它是集电力电子、电力系统、运算机、数字信号处理以及自动操纵理论等领域为一体的电力系统前沿研究课题，通过电力电子器件和电力电子变流技术，对能量进行转换与操纵，以替代传统的电力变压器。
1、差不多原理PET 的设计思路源于具有高频连接的AC/AC变换电路, 其差不多原理见图1, 即通过电力电子变换技术将变压器原边的工频交流输入信号变换为高频信号, 经高频变压器耦合到副边后, 再经电力电子变换还原成工频交流输出。
因高频变压器起隔离和变压作用, 因铁心式变压器的体积与频率成反比, 因此高频变的体积远小于工频变压器, 其整体效率高。
图1 电力电子变压器差不多原理框图PET 的具体实现方案分两种形式: 一是在变换中不含直流环节, 即直截了当AC/AC变换, 其原理是: 在高频变压器原边进行高频调制, 在副边同步解调; 二是在变换中存在直流环节, 通常在变压器原边进行AC/AC变换, 再将直流调制为高频信号经高频变压器耦合到副边后, 在副边进行DC/AC变换。
比较两种方案, 后种操纵特性良好, 通过PWM 调制技术可实现变压器原副边电压、电流和功率的灵活操纵, 有望成为今后的进展方向。
2、研究现状自1970 年美国GE 公司第一发明了具有高频连接的AC/AC 变换电路后, 专门多科研工作者对各种不同结构的具有高频连接的AC/AC 变换器进行了深入的探讨和研究, 并提出了PET 的概念。
美国海军和美国电力科学研究院(EPRI)的研究小组先后提出了一种固态变压器结构, Koo suke Harada等人也提出了一种智能变压器, 他们通过对高频技术的使用, 使变压器体积减小, 实现恒压、恒流、功率因数校正等功能。
电力电子装置及系统
电力电子装置及系统概述张密李静怡牟书丹李子君0 引言在电力系统中，许多功能的实现都需要靠电力电子装置来完成。
比如说可再生能源的并网发电、无功和谐波的动态补偿、储能装置的功率转换、配用电能的双向流动、交直流电网的柔性互联等。
随着科技的日益发展，大功率、高电压电力电子器件的发展，变换器单元化、模块化以及智能化水平的提高，控制策略和调制策略性能的提升，电力电子装置在电力系统中的作用会越来越大。
1 电力电子装置及系统的概念电力电子装置是以满足用电要求为目标，以电力半导体器件为核心，通过合理的电路拓扑和控制方式，采用相关的应用技术对电能实现变换和控制的装置。
电力电子装置和负载组成的闭环控制系统称为电力电子控制系统，其基本组成如图所示。
它是通过弱电控制强电实现其功能的。
控制系统根据运行指令和输入、输出的各种状态，产生控制信号，用来驱动对应的开关器件，完成其特定功能。
2 电力电子装置的主要类型电力电子装置的种类繁多，根据电能转换形式的不同，基本上可以分为5大类：交流-直流变换器（AC/DC）、直流-交流变换器（DC/AC）、直流-直流变换器（DC/DC）、交流-交流变换器（AC/AC）和电力电子静态开关。
1.AC/DC变换器AC/DC变换器又称整流器。
用于将交流电能变换为直流电能。
2.DC/DC变换器DC/DC变换器用于将一种规格的直流电能变换为另一种规格的直流电能。
采用PWM 控制的DC/DC变换器也称直流斩波器，主要用于直流电机驱动和开关电源。
3.DC/AC变换器DC/AC变换器又称逆变器。
用于将直流电能变换为交流电能。
根据输出电压及频率的变化情况，可分为恒压恒频（CVCF）及变压变频（VVVF）两类，前者用作稳压电源，后者用于交流电动机变频调速系统。
4.AC/AC变换器AC/AC变换器用于将一种规格的交流电能变换为另一种规格的直流电能。
输入和输出频率相同的称为交流调压器，频率发生变化的称为周波变换器或变频器。
电力电子变换器的工作原理及应用
电力电子变换器的工作原理及应用电力电子变换器是一种将电能从一种形式转换为另一种形式的装置，它通过电压和电流的变化来实现电能的转换和控制。
电力电子变换器在许多电力系统和电子设备中起着重要的作用，它广泛应用于工业、交通、通信等领域。
一、工作原理电力电子变换器的工作原理主要涉及到功率半导体器件的开关行为。
主要的功率半导体器件包括晶体管、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）和金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）等。
这些器件通过控制电流和电压的开关状态，来实现对电能的变换和控制。
在电力电子变换器中，最常见的拓扑结构包括单相全控桥式变流器和三相全控桥式变流器。
其中，单相全控桥式变流器由四个可控硅器件组成，可以将交流电源转换为直流电源，进而实现对电能的控制。
而三相全控桥式变流器由六个可控硅器件组成，可以将三相交流电转换为直流电，用于驱动电动机等应用。
电力电子变换器的工作过程可以简单描述为：首先，通过控制器对变换器中的可控硅或其他功率开关器件进行开关控制；其次，电力电子变换器通过开关器件的导通和截止，实现对输入电压和电流的变换；最后，经过滤波电路的处理，输出稳定的电能供给给电机、电网等负载。
二、应用领域1. 电力系统电力电子变换器在电力系统中起着至关重要的作用。
它们可用于电力传输的高压直流输电系统（HVDC），将交流电转换为直流电以降低输电损耗和提高输电能力。
此外，电力电子变换器还被广泛应用于无功补偿装置、电力调制装置以及电力质量改善装置等领域，用于提高电能质量和电压的稳定性。
2. 工业在工业领域，电力电子变换器可用于可调速驱动器，用于控制电动机的转速和扭矩。
这种变换器可以根据需要调整电源电压和频率，实现更高的运行效率和精确控制。
同时，电力电子变换器还广泛应用于电焊机、电炉和数控设备等工业设备中，以满足不同的工作需求。
3. 交通电力电子变换器在交通领域中具有重要作用。
例如，交流传动机构中的变频器是一种电力电子变换器，它将交流电源转换为直流电并供给给电动机，从而实现电机转速的调节。
逆变器简介介绍
逆变器的工作原理
• 逆变器通过控制开关管的导通和关断，使得直流电源在开关管 的作用下形成交流脉冲波形，然后通过滤波电路得到平滑的交 流输出电压。其工作过程涉及到复杂的电子电路控制和电力电 子技术。
逆变器的分类
根据输出交流电的性质，逆变器可分为正弦波逆变器和方波 逆变器两大类。正弦波逆变器的输出波形接近正弦波，而方 波逆变器的输出波形为方波或修正波。
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逆变器简介介绍
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目录Βιβλιοθήκη • 逆变器的基本概念 • 逆变器的主要类型 • 逆变器的应用领域 • 逆变器的技术发展趋势 • 逆变器的选择和使用注意事项
01
逆变器的基本概念
逆变器的定义
• 逆变器（Inverter）是一种电力电子装置，它能够 将直流电源转换为交流电源，以满足各种交流负 载的需求。
根据直流电源的性质，逆变器可分为电压源型逆变器和电流 源型逆变器。电压源型逆变器直流侧为电压源，或近似为电 压源，而电流源型逆变器直流侧为电流源，或近似为电流源 。
02
逆变器的主要类型
逆变器的主要类型
• 逆变器是一种电力电子装置，它能够将直流电源转换为交流电源，以满足各种电子设备和应用的需求。逆变器的应用范围 广泛，包括太阳能发电、风能发电、电动汽车、轨道交通、工业电源等领域。
03
逆变器的应用领域
逆变器的应用领域
• 逆变器是一种电力电子装置，它能够将直流电（DC）转换 为交流电（AC）。在现代工业和生活中，逆变器扮演着重 要的角色，其应用领域广泛，包括但不限于以下几个方面。
04
逆变器的技术发展趋势
逆变器的技术发展趋势
• 逆变器是一种电力电子装置，主要用于将直流电源 转换为交流电源，以满足各种电子设备和应用的需 求。随着新能源和可再生能源的快速发展，逆变器 作为其核心转换装置，其技术和发展趋势也日益受 到关注。
新电力电子装置介绍
新电力电子装置介绍新电力电子装置是近年来发展起来的一种电子设备。
它能够将输电线路上的电能进行高效的转换和调节，从而提高输电和配电的效率和质量。
新电力电子装置的出现，为电力系统的更新改造提供了一种全新的技术手段，成功地改变了以往传统电力系统的缺陷。
新电力电子装置的种类非常多，包括了HVDC（高压直流）输电系统、STATCOM（静止补偿装置）、UPFC（统一电力流控制装置）和SVG（静态无功补偿装置）等。
它们有着不同的特点和功能，用于解决电力系统中的不同问题。
HVDC系统是新电力电子装置中最重要的系统之一。
它采用的是高压直流技术，能够将远距离的电能按照高效率进行传输。
它大大降低了电力输送中的能量损失，提高了电力系统的经济性和稳定性。
同时，HVDC系统也能够在不同区域的电力系统之间进行直接连接，增强电力系统的交流能力，避免了传统电力系统中输电路线重复建设的现象。
STATCOM是一种重要的静止补偿装置，能够大大提升电力系统的稳定性和可靠性。
STATCOM能够通过调整电网中的电压频率和电流大小，使电力系统的电能质量得到保障，避免了系统电压波动、频闪和电力波动等问题。
此外，STATCOM 还能够改善电力系统的功率因数，提高电网的能效。
UPFC是一种集静止补偿、电压控制和无功补偿于一体的电力调节装置。
UPFC用于电力系统中的电力路线控制和电力容量调节，可大大提高电力系统的动态稳定性和运行效率。
UPFC还可以根据实时电价和电力需求进行智能电力调节，控制电力系统的负荷特性，使运行的电力系统更加经济高效。
SVG是静态无功补偿装置，主要用于电力系统的无功平衡控制和电力质量控制。
SVG能够根据电网的工作状态和负荷特性，对电力系统的无功功率进行调节和补偿。
通过SVG对电力系统进行控制和优化，可以使电网的功率因数始终处于理想状态，从而提高电能利用率和经济效益。
总的来说，新电力电子装置是一个高效的电力调节工具。
它采用了先进的电子技术，能够为电力系统提供更好的稳定性、可靠性和经济性。
电力电子设备在日常生活中的应用有哪些？
电力电子设备在日常生活中的应用有哪些？在当今科技飞速发展的时代，电力电子设备已经深深地融入了我们的日常生活，从家庭到工作，从交通到娱乐，几乎无处不在。
这些设备以其高效、精确的电能转换和控制能力，为我们的生活带来了诸多便利和创新。
首先，让我们来看看家庭中的电力电子设备。
冰箱是一个典型的例子。
它通过电力电子技术实现精确的温度控制，确保食物在适宜的环境中保存。
冰箱中的压缩机和风扇的运行速度，都由电力电子器件进行调节，以达到节能和稳定运行的目的。
空调也是如此，它根据室内外温度和设定的温度值，通过电力电子变频器来调整压缩机的转速，从而实现高效的制冷或制热，为我们营造舒适的居住环境。
在厨房，电磁炉的广泛应用改变了我们的烹饪方式。
它利用电力电子技术产生高频电磁场，使锅具迅速发热，加热效率高且易于控制。
相比传统的燃气炉灶，电磁炉更加安全、清洁，而且能够实现精确的温度调节，满足不同烹饪需求。
还有微波炉，它通过电力电子器件产生微波，快速加热食物，为我们节省了大量的时间。
家庭中的照明系统也离不开电力电子设备。
LED 灯凭借其高效节能、长寿命等优点，逐渐取代了传统的白炽灯和荧光灯。
LED 灯的驱动电路就是一种电力电子装置，它能够将市电转换为适合 LED 工作的直流电，并实现调光、调色等功能，为我们创造出丰富多彩的照明效果。
接下来，让我们把目光转向个人电子设备。
手机是现代人生活中不可或缺的一部分，其内部的充电器就是一个电力电子设备。
它将市电转换为适合手机电池充电的直流电，并且具备过压、过流保护等功能，确保充电过程安全可靠。
笔记本电脑的电源适配器也起着类似的作用，为电脑提供稳定的电源供应。
在交通领域，电力电子设备的应用更是日益广泛。
电动汽车的发展是一个显著的趋势。
电动汽车的核心部件之一是电机驱动器，它通过电力电子技术将电池的直流电转换为交流电，驱动电机运转，实现车辆的加速、减速和巡航。
同时，电动汽车的充电设施也依赖电力电子技术，快速充电桩能够在短时间内为车辆补充大量电能。
svcsvg介绍
止无功补偿器(Static Var Compensator——SVC)等。
其中，SVC是用于无功补偿典型的电力电子装置，它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器和电容器的容量，从而改变输电系统的导纳。
按控制对象和控制方式不同，分为晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor——TCR)和晶闸管投切电容器(Thyristor Switching Capacitor——TSC)以及这两者的混合装置(TCR+TSC)、TCR与固定电容器(Fixed Capacitor)配合使用的静止无功补偿装置(FC + TCR)和TCR与机械投切电容器(Mechanically Switch Capacitor——MSC)配合使用的装置(TCR+MSC)。
为静止无功发生器(Static Var Generator——SVG)。
它既可提供滞后的无功功率,又可提供超前的无功功率。
SVG分为电压型和电流型两种，图3给出了SVG装置电路的基本结构图。
简单地说，SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。
风114554299|四级MCR-SVC.磁控电抗器是磁阀式可控电抗器的简称（即MCR）。
磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值的连续可调.TCR-SVC.通过对可控硅导通时间进行控制，控制角为α，电流基波分量随控制角α的增大而减小，控制角α可在0°~90°范围内变化SVG并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，其无功电流可以快速地跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿系统所需无功功率。
SVG又称为静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator, 简称STATCOM）。
电力电子技术_基础知识
电力电子技术_基础知识一、内容简述本文将阐述电力电子技术的定义与发展历程，及其在现代能源系统中的地位和作用。
我们将让读者理解电力电子技术是如何通过半导体器件将电能从源头转换到最终用户的过程。
此外还将介绍电力电子技术在可再生能源、工业控制、交通运输等领域的应用及其发展趋势。
本节将介绍电力电子系统中的主要组成部分——电力电子转换器与变换器。
这些设备是电力电子技术中的核心部件，用于实现交流（AC）和直流（DC）之间的转换，电压和电流的控制以及调整。
本部分将介绍不同类型转换器的工作原理和特性，并探讨其在各种应用场景中的应用。
本节将详细介绍在电力电子系统中使用的半导体器件和功率模块。
包括二极管、晶体管（如IGBT）、场效应晶体管（MOSFET）等的基本工作原理及其在电力转换和控制中的应用。
此外还将探讨这些器件的性能参数、特点及其在高性能电力系统中的应用挑战。
本部分将介绍电力电子系统中的控制技术和调制策略，通过适当的控制方法，可以实现电力电子系统的稳定运行和精确控制。
本部分将讨论不同类型的控制方法（如PWM调制、空间矢量调制等）以及它们在电力电子系统中的应用和实现。
电力电子系统的安全和稳定运行至关重要，本部分将介绍在电力电子系统中使用的保护和故障诊断技术。
这些技术可以确保系统在异常情况下安全运行并避免损坏，本部分将探讨不同类型的保护措施（如过流保护、过电压保护等）以及现代故障诊断技术的应用和发展趋势。
1. 介绍电力电子技术的概念及其在现代社会的重要性电力电子技术是一种结合了电力工程与电子工程的理论和技术的跨学科领域。
它主要研究利用半导体器件进行电能转换、控制和优化的技术。
简单来说电力电子技术就是研究如何将电能从一种形式转换为另一种形式，以满足不同设备和系统的需求。
这种技术在现代社会中扮演着至关重要的角色，涉及到我们日常生活中的方方面面。
随着科技的快速发展，电力电子技术的重要性日益凸显。
在现代社会的各个领域，从工业制造、交通运输、通讯设备，到家庭生活、数据中心以及可再生能源系统，几乎无处不在都需要电力电子技术的支持。
电力电子产品介绍
图1-4 AB变 频器
1. 5 电力电子应用范围
■ 交通运输 ☞电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的
直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流 斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中，电 力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外，车辆 中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。
6逆变电路的应用静止无功补偿装置的作用在较弱的电力系统中维持稳定的电压提高电电滤除系统谐波滤除系统谐波提高功率因数提高功率因数抑制三相不平衡抑制三相不平衡能质抑制冲击性无功负荷引起的电压波动与闪变量提高输电系统的暂态稳定性提高系系提高受电系统的电压稳定性统稳抑制功率振荡抑制功率振荡定定性调节长距离输电线路电压降低输电损耗提高输送能力3
☞电动汽车的电机依靠电力电子装置进行电力变换和驱 动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高 级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器 驱动并控制。
☞飞机、船舶和电梯都离不开电力电子技术。
1. 5 电力电子应用范围
■ 电力系统
☞据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一 次以上电力电子变流装置的处理。
☞抽水储能发电站的大型电动机需要用电力电子技术来起动和 调速。超导储能是未来的一种储能方式，它需要强大的直流电源 供电，这也离不开电力电子技术。
第二部分： 整流电路
2. 1 整流电路
■ 整流电路： 出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。
■ 整流电路的分类： 按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。 按电路结构可分为桥式电路和零式电路。 按交流输入相数分为单相电路和多相电路。 按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍 电路和双拍电路。
电力电子装置在电力系统中的应用
电力电子装置在电力系统中的应用【摘要】电力电子装置在电力系统中起着非常重要的作用。
本文将从电力电子装置的种类开始介绍，然后阐述其在输电线路、发电机调度、电能质量改善和电能节约中的应用。
通过这些应用，电力电子装置为电力系统带来了很多益处，帮助提高系统的效率和稳定性。
结论部分指出电力电子技术的发展将进一步推动电力系统的现代化和智能化。
通过本文的阐述，读者可以更加深入地理解电力电子装置在电力系统中的重要性，以及它们对整个电力行业发展的促进作用。
随着技术的不断创新和应用的不断完善，电力电子装置将继续发挥着重要的作用，推动电力系统朝着更加智能化和高效化的方向迈进。
【关键词】电力电子装置，电力系统，应用，种类，输电线路，发电机调度，电能质量，电能节约，电力系统益处，电力电子技术，现代化，智能化。
1. 引言1.1 电力电子装置在电力系统中的应用电力电子装置在电力系统中的应用是为了实现电力系统的稳定运行和效率提升，在现代电力系统中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步，电力电子技术在电力系统中的应用也不断创新和普及。
电力电子装置的种类多种多样，包括交流变流器、直流变流器、逆变器、整流器等等，每种装置都有其特定的应用领域和功能。
在输电线路中，电力电子装置可以提高输电效率、减少功率损耗，进而降低能源浪费。
在发电机调度中，电力电子装置可以实现对发电机的精确控制和调节，保证电力系统的稳定性和可靠性。
在电能质量改善方面，电力电子装置可以消除电网中的谐波和电磁干扰，提高电能质量和供电可靠性。
在电能节约方面，电力电子装置可以实现电力系统的智能控制和能源管理，提高能源利用效率。
电力电子装置的应用为电力系统带来了很多益处，促进了电力系统的现代化和智能化。
随着电力电子技术的不断发展，相信电力系统的运行效率和稳定性将会得到进一步提升。
2. 正文2.1 电力电子装置的种类电力电子装置是指利用电子器件将电力转换、控制和调节的装置。
根据其功能和应用领域的不同，电力电子装置可以分为多种类型。
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控制电路的工作原理是：电源接上负载后，通过 取样电路获得其输出电压，将此电压与基准电压做 比较后，将其误差值放大，用于控制驱动电路，控 制变换器中功率开关管的占空比，使输出电压升高 （或降低），以获得一稳定的输出电压。
3． 开关稳压电源的控制原理
开关电源中，变换电路起着主要的调节稳压作用，这是通
这种稳压电源具有优良的纹波及动态响应特性， 但 同时存在以下缺点：
(1) 输入采用50 Hz工频变压器， 体积庞大。 (2) 电压调整器件（如图8-1所示的三极管）工作在线 性放大区内，损耗大，效率低。 (3) 过载能力差。
2． 开关稳压电源的基本工作原理
开关稳压电源简称开关电源，这种电源中，起电压调 整，实现稳压控制功能的器件始终以开关方式工作。图 8-2所示为输入输出隔离的开关电源原理框图。
第8章 典型电力电子装置介绍
8.1 开关电源 8.2 UPS不间断电源 8.3 有源功率因数校正器
8.1 开关电源
8.1.1 开关电源的基本工作原理 1． 线性稳压电源的工作原理及其特点 稳压电源通常分为线性稳压电源和开关稳压电源。 电子技术课程中所介绍的直流稳压电源一般是线性稳压电
源, 它的特点是起电压调整功能的器件始终工作在线性放大区， 其原理框图如图8-1所示, 由50Hz工频变压器、整流器、滤波 器和串联调整稳压器组成。
8.1.2 在开关稳压电源的主电路中，调频变换电路是核心部分，
其电路形式多种多样，下面介绍输入输出隔离的开关电源 常用的几种高频变换电路的结构和工作原理。
1． 正激式变换电路（Forward） 所谓正激式变换电路，是指开关电源中的变换器不仅起 着调节输出电压使其稳定的作用，还作为振荡器产生恒定
周期T的方波， 后续电路中的脉冲变压器也具有振荡器的
过调节功率开关管的占空比来实现的。设开关管的开关周期为T， 在一个周期内，导通时间为ton，则占空比定义为D＝ton／t。在
开关电源中，改变占空比的控制方式有两种，即脉冲宽度调制 （PWM）和脉冲频率调制（PWF）。在脉冲宽度控制中，保
持开关频率（开关周期T）不变，通过改变ton来改变占空比D， 从而达到改变输出电压的目的， 即D越大，滤波后输出电压也 就越大；D越小，滤波后输出电压越小, 如图8-3所示。
在开关电源中，开关器件工作在开关状态，它产生 的交流电压和电流会通过电路中的其它元器件产生尖峰 干扰和谐振干扰，对这些干扰如果不采取一定的措施进 行抑制、消除和屏蔽，就会严重影响整机正常工作。此 外，这些干扰还会串入工频电网，使电网附近的其它电 子仪器、设备和家用电器受到干扰。因此，设计开关电 源时，必须采取合理的措施来抑制其本身产生的干扰。
交流输入EM I 滤波器
整流 滤波
变换 电路
高频 变压器
整流 直流输出 滤波器
控制 驱动
取样比 较放大
图 8-2 开关电源的基本框图
其主电路的工作原理为：50 Hz单相交流220 V电压 或三相交流220 V/380 V电压首先经EMI防电磁干扰的 电源滤波器滤波（这种滤波器主要滤除电源的高次谐 波），直接整流滤波（不经过工频变压器降压，滤波电 路主要滤除整流后的低频脉动谐波），获得一直流电压； 然后再将此直流电压经变换电路变换为数十或数百千赫 的高频方波或准方波电压，通过高频变压器隔离并降压 （或升压）后，再经高频整流、滤波电路，最后输出直 流电压。
T不变
ton
ton
图 8-3 PWM控制方式
频率控制方式中，保持导通时间ton不变，通过改变 频率（即开关周期T）而达到改变占空比的一种控制方式。
由于频率控制方式的工作频率是变化的，造成后续电路 滤波器的设计比较困难，因此，目前绝大部分的开关电 源均采用PWM控制。
4．开关稳压电源的特点 开关稳压电源具有如下的优点： (1) 功耗小、 效率高。 开关管中的开关器件交替工作在导通—截止—导通的开关 状态，转换速度快， 这使得功率损耗小，电源的效率可以大 幅度提高，可达90％～95％。 (2) 体积小、重量轻。 开关电源效率高，损耗小，可以省去较大体积的散热器； 用起隔离作用的高频变压器取代工频变压器，可大大减小体 积，降低重量；因为开关频率高，输出滤波电容的容量和体 积也可大为减小。
交流输入 工频
整流
变压
滤波
器电路Leabharlann ＋基础 电压放大器
RL
Uo
取样
－
图 8-1 线性稳压电源
它的基本工作原理为：工频交流电源经过变压器降 压、 整流、滤波后成为一稳定的直流电。图8-1中其余 部分是起电压调节，实现稳压作用的控制部分。电源接 上负载后， 通过采样电路获得输出电压，将此输出电压 与基准电压进行比较。如果输出电压小于基准电压，则 将误差值经过放大电路放大后送入调节器的输入端，通 过调节器调节使输出电压增加，直到与基准值相等；如 果输出电压大于基准电压， 则通过调节器使输出减小。
作用。
该电路的结构如图8-4（a）所示。工频交流电源通
过电源滤波器、整流滤波器后转换成该图中所示的直流
电 压 Ui ； V1 为 功 率 开 关 管 ， 多 为 绝 缘 栅 双 极 型 晶 体 管
IGBT（其基极的驱动电路图中未画出）；TR为高频变压
器；L和C1组成LC滤波器；二极管VD1为半波整流元件，
线圈N3和二极管VD3反送回电源。变压器的副边由于输
VD2为续流二极管；RL为负载电阻； Uo为输出稳定的直
流电压。
当控制电路使V1导通时，变压器原、副边
均有电压输出且电压方向与图示参考方向一致，所以二
极管VD1导通，VD2截止， 此时电源经变压器耦合向负
载传输能量，负载上获得电压，滤波电感L储能。
当控制电路使V1截止时，变压器原、副边输出电压
为零。 此时，变压器原边在V1导通时储存的能量经过
(3) 稳压范围宽。 开关电源的输出电压由占空比来调节，输入电压的变 化可以通过占空比的大小来补偿。这样，在工频电网电 压变化较大时， 它仍能保证有较稳定的输出电压。 (4) 电路形式灵活多样。 设计者可以发挥各种类型电路的特长， 设计出能满足 不同应用场合的开关电源。 开关电源的缺点主要是存在开关噪声干扰。