1000W大功率开关电源设计

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AC-DC-DC电源(100V)设计

AC-DC-DC电源(100V)设计
3.1.2
仿真后 、 、 的示波器波形如图3-2:
图3-2交流侧不串接电感的波形图
图3-2示波器图形从上到下依次为交流侧A向电流 、整流桥输出电流 、负载R的电压 和电流 ,从示波器的图形中发现交流侧的A相电流 和整流输出电流 波形前沿陡峭,电流不连续,瞬时冲击电流的强度很大,达到几百安培,很容易对电力电子器件和电路的稳定工作造成冲击,使电子器件损坏、击穿或者是造成电路无法稳定运行,但是三相整流后输出的电压 的波形为周期性的锯齿波,整流输出电压的平均值和理论值 = 2.45 接近一致,电压电流的纹波系数小于0.03 ,能为Buck斩波电流提供很好的直流电源。但锯齿波的电压电流不如正弦波,含有较多的谐波分量,实际应用中对公用电网会产生危害和可能造成电力电子装置的噪声、过热等情况。
4.3
从图4-2至4-3中可看出,开环系统运行稳定后的纹波电压约为1.5V,纹波系数为0.5%;电流稳定后的纹波约为0.015A,纹波系数为0.45%。
从图4-5至4-6中可看出,闭环系统运行稳定后的纹波电压约为0.4V,纹波系数为0.13%;电流稳定后的纹波约为0.002A,纹波系数为0.06%。
3.1.3
为了避免交流侧的冲击电流,在电源侧串接电感,三相整流桥电路结构如图3-3所示:
图3-3交流侧串接电感的三相整流电路图
3.1.4
仿真后 、 、 的示波器波形如图3-4所示
图3-4交流侧串接电感的波形图
交流侧三相输入串联上适当大小的电感后,从示波器的图形中发现交流侧的A相电流 和整流输出电流 波形较为平缓,电流保持连续,没有出现瞬时冲击电流,并且电流的峰值在10A左右,不会对电力电子器件和电路的稳定工作造成较大冲击,这是因为电感起到了缓冲瞬时冲击电流的作用。并且三相整流后输出的电压 的波形为平稳的接近正弦的包络线,和锯齿波相比,谐波分量和无功损耗大大减少。

1000W正弦波逆变器制作过程详解

1000W正弦波逆变器制作过程详解

1000W正弦波逆变器制作过程详解1000W正弦波逆变器制作过程详解作者:老寿这个机器,输入电压是直流是12V,也可以是24V,12V时我的目标是800W,力争1000W,整体结构是学习了钟工的3000W机器.具体电路图请参考:1000W正弦波逆变器(直流12V转交流220V)电路图也是下面一个大散热板,上面是一块和散热板一样大小的功率主板,长228MM,宽140MM。

升压部分的4个功率管,H桥的4个功率管及4个TO220封装的快速二极管直接拧在散热板;DC-DC升压电路的驱动板和SPWM的驱动板直插在功率主板上。

因为电流较大,所以用了三对6平方的软线直接焊在功率板上:吸取了以前的教训:以前因为PCB设计得不好,打了很多样,花了很多冤枉钱,常常是PCB打样回来了,装了一片就发现了问题,其它的板子就这样废弃了。

所以这次画PCB 时,我充分考虑到板子的灵活性,尽可能一板多用,这样可以省下不少钱,哈哈。

如上图:在板子上预留了一个储能电感的位置,一般情况用准开环,不装储能电感,就直接搭通,如果要用闭环稳压,就可以在这个位置装一个EC35的电感。

上图红色的东西,是一个0.6W的取样变压器,如果用差分取样,这个位置可以装二个200K的降压电阻,取样变压器的左边,一个小变压器样子的是预留的电流互感器的位置,这次因为不用电流反馈,所以没有装互感器,PCB下面直接搭通。

上面是SPWM驱动板的接口,4个圆孔下面是装H桥的4个大功率管,那个白色的东西是0.1R电流取样电阻。

二个直径40的铁硅铝磁绕的滤波电感,是用1.18的线每个绕90圈,电感量约1MH,磁环初始导磁率为90。

上图是DC-DC升压电路的驱动板,用的是KA3525。

这次共装了二板这样的板,一块频率是27K,用于普通变压器驱动,还有一块是16K,想试试非晶磁环做变压器效果。

H桥部分的大功率管,我有二种选择,一种是常用的IRFP460,还有一种是IGBT管40N60,显然这二种管子不是同一个档次的,40N60要贵得多,但我的感觉,40N60的确要可靠得多,贵是有贵的道理,但压降可能要稍大一点。

开关电源的设计及计算

开关电源的设计及计算

开关电源的设计及计算1.先计算BUCK 电容的损耗(电容的内阻为R buck 假设为350m Ω,输入范围为85VAC~264VAC,频率为50Hz ,P OUT =60W,V OUT =60W ):电容的损耗:P buck =R buck *I buck,rms 2I buck,rms =I in,min1**32−cline t F t c :二极管连续导通的时间t c =linelineF VpeakV e F **2)min(arcsin *41π−=3ms其中:V min =linein ch in in in F C D P V V *)1(***2min ,min ,−−V peak =2*V in,min其图中的T1就是下面公式中t c或:V min =η*)*21(**2**2min ,min ,in c line o in in C t F P V V −−所以(假设最低输入电压时,输入电流=0.7A):I buck,rms =I in,min1**32−cline t F =0.7*13*50*32−=1.3A P buck =350m*1.32=0.95W第一步计算电容损耗是为了使用其中的t c 值,电容的容量一般通用范围选2~3μ/W ,固定电压为1μ/W2.输入交流整流桥的计算(假设V TO =0.7V,R d =70m Ω)在同一个时间内有两个二极管同时导通,半个周期内两个二极管连续导通I d,rms =c line in t F I **3min ,=m3*50*37.0=1.04AP diodes =2*(V TO *2min ,in I +R d *I d,rms 2)=2*(0.7*27.0+70m*1.042)=640mW 一个周期内桥堆损耗为:P BR=2*P diodes =2*640m=1.28W桥堆功耗超过1.5W 时,我个人认为应加散热器(特别是电源的使用环境温度较高时)变压器和初级开关MOS :反激式开关电源有两种模式CCM 和DCM ,各有优缺点。

基于UC3845的横机专用输出大功率开关电源

基于UC3845的横机专用输出大功率开关电源

基于UC3845的横机专用4路输出大功率开关电源目录一横机专用开关电源背景二横机专用开关电源系统级分析2.1技术指标2.2拓扑结构2.21反激式开关电源2.22正激式开关电源2.3工作模式2.31DCM模式2.32CCM模式2.4系统框架三横机专用开关电源电路级设计3.1主回路3.11输入保护电路3.12降功耗的EMI滤波电路3.13整流电路3.14输出电路3.2 13V辅助输出电路3.21高频变压器3.22钳位电路3.23反馈电路3.24控制电路3.25输出电路3.3 24V输出电路3.31高频变压器3.32钳位电路3.33反馈电路3.34控制电路3.35输出电路3.4 12V输出电路3.41高频变压器3.42钳位电路3.43反馈电路3.44控制电路3.45输出电路3.5 5V输出电路3.51高频变压器3.52钳位电路3.53反馈电路3.54控制电路3.55输出电路四实验附录A电路原理图附录B PCB和实物一、横机电源背景21 世纪是建设可持续发展的社会,提倡的是节约资源,提高能效,环境友好。

由于开关电源在体积、重量、功能和能耗等方面有显著优势,而且稳定性很高,因此它正广泛应用于通信、航天、家电等领域。

随着技术的发展,高功率密度、高变换效率、高可靠性、低污染己成为开关电源的发展方向。

本设计开关电源是为满足针织横机的供电需要,基于当前流行的单片集成开关电源芯片UC3845设计的一款四路集成电源。

该电源可靠性高、功率密度大、抗干扰能力、输出电压稳定,高效率、体积小等特点。

为用户节约了安装空间,方便了用户的安装使用,提高了人工的安装效率。

二、横机专用开关电源系统级分析2.1 技术指标四路集成电源技术指标序号技术参数备注1 电源输入:AC220V单相输入A 误差范围175V ~ 275VB 电源频率50Hz±10%2 电源输出:V1:5V6A、V2:12V5A、V3:24V14.6A、V4:24V14.6A。

开关电源磁芯尺寸功率等全参数

开关电源磁芯尺寸功率等全参数

开关电源磁芯尺寸功率等全参数适用标准文案开关电源磁芯尺寸功率等参数MnZn 功率铁氧体EPC功率磁芯特色:拥有热阻小、衰耗小、功率大、工作频次宽、重量轻、构造合理、易表面贴装、障蔽成效好等长处,但散热性能稍差。

用途:宽泛应用于体积小而功率大且有障蔽和电磁兼容要求的变压器,如精细仪器、程控互换机模块电源、导航设备等。

EPC型功率磁芯尺寸规格磁芯型号尺寸 Dimensions(mm)Type A B C D Emin F G Hmin10.20 ±EPC10/8 4.05 ±±±7.60 2.65 ±±13.30 ±EPC13/13 6.60 ±±±±±17.60 ±EPC17/178.55 ±±±±±19.60 ±EPC19/209.75 ±±±±±EPC25/2525.10 ±12.50 ± 8.00 ±11.50 ±±±27.10 ±16.00 ±13.00 ±12.00 ±EPC27/328.00 ± 4.00 ±30.10 ±17.50 ±15.00 ±13.00 ±EPC30/358.00 ± 4.00 ±39.00 ±19.60 ±15.60 ±18.00 ±14.00 ±10.00 ±EPC39/3942.40 ±22.00 ±15.00 ±17.00 ±16.00 ±EPC42/447.40 ±46.00 ±24.80 ±19.50 ±20.80 ±18.40 ±11.90 ±EPC46/4946.50 ±22.30 ±19.40 ±21.00 ±15.80 ±12.00 ±54.50 ±27.20 ±21.50 ±26.50 ±19.30 ±14.00 ±EPC54/54EPC功率磁芯电气特征及有效参数有效参数 Effective parameters磁芯型号材质AL(nH/N2)C1Le Ae Ve重量功耗约设计功率( W)Type Material±25%(mm-1)(mm)(mm2)(mm3)(g/PRS)(W/PRS,max) EPC10/8TP49501673 EPC13/13TP48303826EPC17/17TP4115091713 EPC19/20TP4900104715 EPC25/25TP41550274740 EPC27/32TP41550399160 EPC30/35TP4150061497770 EPC39/39TP442509016915210220 EPC42/44TP428009516916055235 EPC46/49TP4410022725242360 TP4480010122923129370 EPC54/54TP4600033643949600注:AL 值测试条件为1KHz,0.25v,100Ts,25± 3℃Pc值测试条件为 100KHz,200mT,100℃EE、EEL、EF 型功率磁芯特色:引线空间大,绕制接线方便。

基于UCC2808的推挽式升压型开关电源设计

基于UCC2808的推挽式升压型开关电源设计
研究与设计
Research and Design
基于 UCC2808 的推挽式升压型开关电源设计
Push-pull Boost Switching-mode Power Supply Based on UCC2808
靳丽 1,戴永军 1,李惺 1,钱耀国 2 1. 中国电子科技集团第三十六研究所(浙江,嘉兴 314001); 2. 浙江嘉科电子有限公司(浙江,嘉兴 314001) Jin Li1,Dai Yongjun1,Li Xing1,Qian Yaoguo2 1. No. 36 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation(Jiaxing City, Zhejiang 314001); 2. ZheJiang JEC Electronic Co.,Ltd (Jiaxing City, Zhejiang 314001);
I p =1.56 Po =1.3(A) Vimin
(6)
初级绕组电流有效值由式(7)计算。
I r =I p ×
Dmax 2
=0.87(A)
(7)
芯片1脚
取初级绕组导体的电流密度为 8A/mm2,初级绕组所需导 体的截面积为:
Ac1 = Ir =0.1087mm 2 8
(8)
考虑到导线的集肤效应,选双线并绕,则每股所需的导
1 引言
推挽变换器是最早也是应用最广泛的拓扑之一。在低压 输入时,电路中两个对称的功率开关管每次只导通一个,相 对于其他电路,导通损耗更小 。本文基于 UCC2808 电流模 式控制芯片,采用推挽变换器拓扑,设计了一款 DC/DC 升压 型开关电源。电源的直流输入电压范围 18V ~ 32V,直流输 出电压为 200V,输出电流为 75mA。该电源具有极高的电压 调整率和负载调整率、高效率、低纹波,以及良好的电路保 护功能。

一步一步精通单端反激式开关电源设计

一步一步精通单端反激式开关电源设计

一步一步精通单端反激式开关电源设计目录■系统应用需求 (3)■步骤1_确定应用需求 (3)■步骤2_根据应用需求选择反馈电路和偏置电压VB (4)■步骤3_确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX,并基于输入电压和PO选择输入存储电容CIN的容量 (6)3.1、选择输入存储电容CIN的容量 (6)3.2、确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX (8)■步骤4_输入整流桥的选择 (9)■步骤5_确定发射的输出电压VOR以及钳位稳压管电压VCLO (10)■步骤6_对应相应的工作模式及电流波形设定电流波形参数KP:当KP≤1时,KP=KRP;当KP≥1时,KP=KDP (14)■步骤7_根据VMIN和VOR确定DMAX (15)■步骤8_计算初级峰值电流IP、输入平均电流IAVG和初级RMS电流IRMS (16)■步骤9_基于AC输入电压,VO、PO以及效率选定MOS管芯片 (17)■步骤10_设定外部限流点降低的ILIMIT降低因数KI (17)■步骤11_通过IP和ILIMIT的比较验证MOS芯片选择的正确性 (17)■步骤12_计算功率开关管热阻选择散热片验证MOS芯片选择的正确性 (17)■步骤13_计算初级电感量LP (18)■步骤14_选择磁芯和骨架,再从磁芯和骨架的数据手册中得到AA,AA,AA,和BW的参考值 (18)■步骤15_设定初级绕组的层数L以及次级绕组圈数AA(可能需要经过迭代的过程) (24)■步骤16_计算次级绕组圈数AA以及偏置绕组圈数AA (25)■步骤17_确定初级绕组线径参数OD、DIA、AWG (25)■步骤18_步骤23-检查AA、AAA以及AA。

如果有必要可以通过改变L、AA或AA或磁芯/骨架的方法对其进行迭代,知道满足规定的范围 (25)■步骤24 –确认AA≤4200高斯。

如有必要,减小限流点降低因数AA (26)■步骤25 –计算次级峰值电流AAA (26)■步骤26 –计算次级RMS电流AAAAA (26)■步骤27 –确定次级绕组线径参数AA A、AAA A、AAA A (26)■步骤28 –确定输出电容的纹波电流AAAAAAA (27)■步骤29 –确定次级及偏置绕组的最大峰值反向电压AAAA,AAAA (27)■步骤30 –参照表8,基于VOR及输出类型选择初级钳位电路中使用的钳位稳压管以及阻断二极管 (27)■步骤31 –根据表9选择输出整流管 (28)■步骤32 –输出电容的选择 (28)■步骤33 –后级滤波器电感L和电容C的选择 (29)■步骤34 –从表10选择偏置绕组的整流管 (29)■步骤35 –偏置绕组电容的选择 (29)■步骤36 –控制极引脚电容及串联电阻的选择 (29)■步骤37 –根据图3、4、5及6中所示的参考反馈电路的类型,选用相应的反馈电路元件 (29)■步骤38 –环路动态补偿设计 (30)■系统应用需求交流输入最小电压:VACMIN,单位V交流输入最大电压:VACMAX,单位V交流输入电压频率:FL,单位HZ开关频率:FS,单位KHZ输出电压:Vo,单位V输出电流:IO,单位A电源效率:η负载调整率:SI损耗分配因子:Z空载功率损耗:P_NO_LOAD,单位MW输出纹波电压:VRIPPLE,单位MV■步骤1_确定应用需求●交流输入最小电压:VACMIN●●交流输入电压频率:FL50HZ或者60HZ,详见世界电网频率表。

开关电源设计设计

开关电源设计设计

开关电源设计设计开关电源设计摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。

开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨重的线性电源。

电力电子技术的发展,特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,使其具有高稳定性和高性价比等特性。

开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。

信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求,从而促进了开关电源技术的发展。

开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。

本论文是基于芯片UC3842的小功率高频开关电源系统设计。

关键词开关电源;半桥全桥;高频变压器- II -目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究的目的及意义 (2)1.2.1 课题研究的目的 (2)1.2.2课题研究的意义 (2)第2章开关电源输入电路设计 (3)2.1 电压倍压整流技术 (3)2.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (3)2.1.2 倍压整流技术 (3)2.2 输入保护器件保护 (4)2.2.1 浪涌电流的抑制 (4)2.2.2 热敏电阻技术分析 (5)2.3 本章小结 (6)第3章开关电源主电路设计 (7)3.1 单端反激式变换器电路的工作原理 (7)3.2 开关晶体管的设计 (8)3.3 变压器绕组的设计 (10)3.4 输入整流器的选择 (11)3.5 输出滤波电容器的选择 (12)3.6 本章小结 (12)第4章开关电源控制电路设计 (13)4.1 芯片简介 (13)4.1.1 芯片原理 (13)4.1.2 UC3842内部工作原理简介 (13)4.2 工作描述 (14)4.3 UC3842常用的电压反馈电路 (18)4.4 本章小结 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)- II -第1章绪论1.1课题背景随着大规模和超大规模集成电路的快速发展,特别是微处理器和半导体存储器的开发利用,孕育了电子系统的新一代产品。

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1000W大功率开关电源设计摘要随着电源技术的不断发展,开关电源作为一种新型电源设备得到了广泛的认可和应用。

伴随着这种趋势,人们也在期待着开关电源的大功率化。

本文从大功率开关电源的方向着手设计,分析了开关电源的组成与工作原理,了解了开关电源的主要结构、辅助技术以及开关器件的选择与驱动等方面。

从而掌握了开关电源的相关知识,理解了人们对大功率开关电源的迫切需求。

此外,本文最后提到了蓄电池的充电技术,这是因为时代的高速运转,使得快速充电技术应运而生。

因此作为一名电源工作者,应当有所了解。

关键词:开关电源,大功率,快速充电DESIGN OF 1000W SWITCHING HIGH-POWER SUPPLYABSTRACTWith the continuous development of power technology,switching power supply is a new type of power equipment that has been widely recognized and applied.Along with this trend,people in high power switching power supply of look forward to.The article from the switching power supply design directions,analyzed the composition and working principle of switching power supply,the main structure of switch power supply,assistive technology and the choice of switching device and drive etc..To master the related knowledge of switching power supply,understand the urgent demand of high-power switching power supply of the people.In addition,the last mentioned charging battery,this is because the high running times,makes the rapid charging technology emerge as the times require.Therefore as a power worker,I should be aware of it.KEY WORDS:Switching power supply,High-power,Fast charging目录前言 (1)第1章开关电源的基本原理 (2)1.1 开关电源的组成与工作原理 (2)1.1.1 开关电源的工作原理 (2)1.1.2 开关电源的构成 (3)1.1.3 开关电源的特点 (4)1.2 开关电源的主要类型 (5)1.2.1 控制方式 (5)1.2.2 连接分类 (6)1.2.3 输出取样方式 (6)第2章系统分析和选择 (7)2.1 开关电源系统概述 (7)2.2 DC/DC变换器的选择 (8)2.2.1 硬开关式全桥变换器 (8)2.2.2 谐振式全桥变换器 (9)2.2.3 移相式全桥变换器 (10)2.3 控制电路的设计 (10)2.4 整流滤波电路的设计 (12)2.4.1 输入整流滤波回路 (12)2.4.2 输出整流滤波回路 (12)第3章开关电源主电路的设计 (13)3.1 开关电源的设计要求 (13)3.2 电路结构框图 (13)3.3 输入整流滤波电路 (15)3.3.1 整流桥电路 (15)3.2.2 输入整流电容 (16)3.3.3输入滤波电感 (17)3.4 逆变电路的设计 (17)3.4.1 功率转换电路 (17)3.4.2 确定电路工作频率 (17)3.4.3 高频变压器的计算 (17)3.4.4 高压开关管的选择 (21)3.4.5 隔直电容b C的选择 (22)3.5 输出整流滤波电路 (22)3.5.1 输出整流二极管 (23)3.5.2 输出滤波电感 (23)3.5.3 输出滤波电容 (23)第4章控制电路的设计 (25)4.1 PWM集成控制器的基本原理 (25)4.2 高速脉宽调制器UC3825 (25)4.2.1 主要特点 (25)4.2.2 极限参数 (26)4.2.3 内部工作原理 (26)4.3 UC3825的调试 (30)4.4 反馈电路的设计 (32)4.5 保护电路的设计 (33)4.5.1 软启动电路的设计 (33)4.5.2 过流过压保护 (34)4.6 均流电路的设计 (36)4.6.1 均流电路的简述 (36)4.6.2 开关电源并联系统的常用均流方法 (37)4.7 辅助电源 (38)第5章对蓄电池充电的认识 (40)5.1 蓄电池充电的理论基础 (40)5.2 蓄电池的常规充电法 (40)5.2.1 恒压充电方式 (41)5.2.2 恒流充电方式 (41)5.3 蓄电池的快速充电方式 (41)5.3.1 脉冲式充电法 (42)5.3.2 REFLEXTM充电法 (42)结论 (44)谢辞 (45)参考文献 (46)前言电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。

在信息时代,各行业的迅猛发展对电源产品提出了更多、更高的要求,如节能、节电、节材、缩体、减重、环保、安全等,这就迫使电源工作者在电源的研发过程中不断探索,寻求各种相关技术。

做出最好的电源产品。

开关电源是一种新型电源设备,较之于传统的线性电源,其技术含量高、能耗低、使用方便。

开关电源技术作为电力电子学的一个重要组成部分,目前在国内的相关资料较少,使得在一定程度上影响了这一新技术在我国的推广和应用。

然而近年来,伴随大量电源工作者的辛苦研发工作,开关电源在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电路中得到了广泛应用。

本文通过对开关电源基本原理的分析,提出了大功率开关电源的主电路和控制电路的设计方案,并完成了开关电源的硬件电路部分的设计。

本次论文主要分析了开关电源的桥式整流、滤波回路、PWM集成控制部分等的分析。

本文在编写过程中,我们参考了各种文献资料和期刊论文,对我的帮助很大,对此,向这些文献作者表示感谢。

第1章开关电源的基本原理开关电源中的功率调整管工作在开关状态,具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点,在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。

1.1 开关电源的组成与工作原理1.1.1 开关电源的工作原理开关电源的工作原理可以用图1-1进行说明。

图中输入的直流不稳定电压U经开关S加至输入端,S为受控开关,是一个受脉冲控制的开关调i整管。

开关S按要求改变导通或断开时间,就能把输入的直流电压U变成i矩形脉冲电压。

这个脉冲电压经过滤波电路进行平滑滤波就可得到稳定的U。

直流输出电压o(a)原理电路O O O(b)波形图图1-1开关电源工作原理定义脉冲占空比如下:Tt D on = (1-1) 式中,T 表示开关S 的开关重复周期:on t 表示开关S 在一个开关周期中的导通时间。

开关电源直流输出电压o U 与输入电压i U 之间具有如下关系:D U U i o = (1-2)由上面两式可以看出:(1)若开关周期T 一定,改变开光S 的导通时间on t ,即可改变脉冲占空比D ,达到调节输出电压的目的,这种保持T 不变而只改变on t 来实现占空比调节的方式,称为脉冲宽度调节(PWM)。

由于PWM式的开关频率固定,输出滤波电路比较容易设计,易实现最优化,因此PWM式开关电源用的较多。

(2)若保持on t 不变,利用改变开关频率Tf 1=来实现脉冲占空比调节,从而实现输出直流电压o U 稳压的方式,称为脉冲频率调制(PFM)。

由于开关频率不固定,所以PFM方式的输出滤波电路的设计不易实现最优化。

(3)既改变on t ,有改变T ,从而实现脉冲占空比的调节的稳压方式,称为脉冲调频调宽方式。

在各种开关电源中,以上三种脉冲占空比调节方式均有应用。

1.1.2 开关电源的构成开关电源由以下四个基本环节组成(如图1-2):(1)DC/DC 变换器:用以进行功率变换,是开关电源的核心部分。

DC/DC 变换器有多种电路形式,其中控制波形为方波的PWM 变换器以及工作波形为准正弦波的谐振变换器应用较为普遍。

(2)驱动器:开关信号的放大部分,对来自信号源的开关信号放大、整形,以适应开关管的驱动要求。

(3)信号源:产生控制信号,由它激或自激电路产生,可以是PWM 信号,也可以是PFM 信号或其他信号。

(4)比较放大器:对给定信号和输出反馈信号进行比较运算,控制开关信号的幅值、频率、波形等,通过驱动器控制开关器件的占空比,达到稳定输出电压的目的。

图1-2开关电源基本组成框图除此之外,开关电源还有辅助电路,包括启动电路、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等。

开关电源与线性电源相比,输入的瞬态变换比较多地表现在输出端,在提高开关频率的同时,由于反馈放大器的频率特性得到改善,开关电源的瞬态响应指标也能得到改善。

负载变换瞬态响应主要由输出端LC滤波器的特性决定。

所以可以通过提高开关频率、降低输出滤波器LC的值的方法改善瞬态响应特性。

1.1.3 开关电源的特点开关电源具有以下特点:(1)效率高。

开关电源的功率开关调整管工作在开关状态,所以调整管的功耗小、效率高。

调整管的效率一般为80%~90%,高的可达90%以上。

(2)重量轻。

由于开关电源省掉了笨重的电源变压器,节省了大量的漆包线和硅钢片,所以电源的重量只是同容量线性电源的1/5,体积也大大缩小。

(3)稳压范围宽。

开关电源的交流输入电压在90~270V范围变化时,输出电压的变化在±2%以下。

合理设计电路还可使稳压范围更宽,并保证开关电源的高效率。

(4)安全可靠。

在开关电源中,由于可以方便地设置各种形式的保护电路,所以当电源负载出现故障时,能自动切断电源,保护功能可靠。

(5)元件数值小。

由于开关电源的工作频率高,一般在20KHz 以上,所以滤波元件的数值可以大大减小。

(6)功率小。

功率开关管工作在开关转台,其损耗小;电源温升低,不需要采用大面积散热器。

采用开关电源可以提高整机的可靠性和稳定性。

1.2 开关电源的主要类型下面从电路的控制方式和输出取样方式两方面对开关电源做一大致分类。

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