开关电源原理与设计整流输出推挽式变压器开关电源1
开关电源工作原理与设计要点 ppt课件
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PPT课件
6
单端反激式开关电源
（一）在开关VT导通期间：
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（二）在开关VT截止期间
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5.输出电压U 0 的纹波计算
U0 uC PPT课件
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4
串联调整型----降压型
在开关VT导通期间
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开关电源工作原理
开关电源工作原理目前常见的电源在主要有两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。
一、线性电源线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。
工作过程：先将220 V市电通过变压器转为低压交流电，比如说12V,然后再通过一系列的二极管或整流桥堆进行整流，将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”）;再通过电容对脉动电压进行滤波,经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）;此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波)，要想得到高精度的稳定的直流电压,还需要稳压二极管或者电压反馈电路调整输出电压。
最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）.配图1：标准的线性电源设计图配图2：线性电源的波形线性电源的优点:纹波小，调整率好，对外干扰小。
适合用于模拟电路，各类放大器等低功耗设备.线性电源的缺点：体积大，笨重，效率低、发热量也大.需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大,效率低（35%左右）,需要加体积庞大的散热片，而且还需要同样也是大体积的工频变压器,当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。
对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。
二、开关电源开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。
开关电源的工作原理,简单的说是将交流电先整流成直流电，再将直流逆变成交流电，再整流输出成所需要的直流电压。
①交流电源经整流滤波成直流；②通过高频PWM（脉冲宽度调制)信号控制开关管进行高速的导通与截止，将直流电转化为高频率的交流电提供给开关变压器进行变压;③开关变压器次级感应出高频交流电压，经整流滤波变成直流电供给负载；④输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的.开关电源的主要优点：体积小、重量轻（体积和重量只有线性电源的20～30％)、效率高（一般为60~70％，而线性电源只有30～40%）、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化。
开关电源工作原理介绍
开关电源工作原理介绍开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置。
相比传统的线性电源，开关电源具有体积小、效率高和稳定性好的特点，广泛应用于电子产品中。
开关电源的工作原理是通过不断开关的方式将输入的电压转换为稳定的直流输出电压。
其核心元件是开关管和变压器。
下面是开关电源的详细工作原理介绍。
1.输入电压调整：开关电源首先会对输入的交流电压进行整流和滤波处理。
交流电压经过整流桥整流后得到纹波较大的整流电压，然后通过电容进行滤波，减小纹波电压的幅度。
2.PFC电路：为了提高开关电源的功率因数，通常在输入端加入功率因数修正（PFC）电路。
PFC电路通过改变电流波形来改善功率因数，并减少谐波干扰。
3.高频开关转换：经过初步整流和滤波后的直流电压，接下来进入高频开关转换器。
开关转换器包含有功率开关器件，如MOS管或IGBT，通过开关的方式将直流电压转换为高频脉冲信号。
4.变压器：高频脉冲信号经过变压器的升压或降压作用，将电压转换为所需的电压等级。
变压器有助于实现输入和输出之间的电隔离，并减小输入到输出的纹波电压。
5.稳压与滤波：经过变压器的电压输出经过稳压和滤波电路进行后处理，以获得稳定的直流输出电压。
稳压电路通常采用反馈控制，将一部分输出电压作为参考信号与输入电压进行比较，通过调节开关器件的通断情况来实现输出电压的稳定化。
6.输出电流限制：为了保护电路和负载设备，开关电源通常会设置过流保护电路。
过流保护电路通过监测输出电流，当电流超出设定值时，会自动切断开关管的导通，以保护电路的安全运行。
7.其它功能电路：开关电源通常还会配备输出过压、过温、短路等保护电路，以及启动电路、关断电路、软启动电路等功能电路，以提高电源的可靠性和稳定性。
综上所述，开关电源通过不断开关的方式将输入的交流电压转换为稳定的直流输出电压。
它具有高效率、体积小和稳定性好等优势，广泛用于各种电子设备中。
开关电源原理与设计_陶老师
开关电源原理与设计_陶老师开关电源是一种将输入的电能通过适当的控制，变换为输出电能的电源。
相比传统的线性电源，开关电源具有高效率、小体积、轻重量的优点，因此得到了广泛应用。
开关电源的工作原理如下：首先，将输入电源通过矩形波振荡器产生高频交变电压。
然后，经过变压器将其变换为在输出侧所需的直流电压。
接下来，经过整流、滤波电路将高频输出变为纯净的直流电压。
最后，经过稳压电路将输出电压保持在稳定的值。
开关电源的设计主要包括变压器、整流滤波电路、调节稳定电路和保护电路四个部分。
变压器是开关电源的核心组件之一、它用于将高频交变电压变换为所需的直流电压。
变压器主要由铁芯和线圈组成。
在设计变压器时，需要根据输入输出电压、输出电流和工作频率等参数来确定铁芯的尺寸和线圈的匝数。
整流滤波电路用于将高频输出转换为稳定的直流电压。
这个电路通常包括整流管、滤波电容和负载电阻等组件。
整流管用于将交流信号转换为直流信号，滤波电容则用于去除残留的纹波，负载电阻用于负载电流的平衡。
调节稳定电路用于保持输出电压的稳定性。
这个电路主要包括反馈控制器、比较器和调节元件等组件。
反馈控制器用于检测输出电压，并将其与参考电压进行比较，从而产生相应的控制信号。
比较器用于将控制信号转换为相应的开关信号，控制开关管的通断。
调节元件则用于调节开关管的通断时间，从而控制输出电压的稳定性。
保护电路用于保护开关电源在故障情况下的安全运行。
这个电路通常包括过压保护、过流保护和短路保护等功能。
过压保护用于在输出电压超过额定值时切断电路，以防止损坏负载。
过流保护则用于在输出电流超过额定值时切断电路，以防止损坏开关管和负载。
短路保护则用于在输出短路时切断电路，以防止损坏开关管和负载。
总之，开关电源是一种高效率、小体积、轻重量的电源，其工作原理主要包括矩形波振荡器产生高频交变电压、变压器将其变换为直流电压、整流滤波电路将输出变为纯净的直流电压、调节稳定电路保持输出电压稳定以及保护电路保护开关电源在故障情况下的安全运行。
开关电源基本原理与设计介绍
基本变换电路
Buck ZCS-PWM变换器
i Lr
基本變換電路
Buck ZCS-PWM變換器工作原理
設初始時刻主開關管Q1和輔助開關管Q2均處于關斷狀態,輸出負載電流Io 從續流二极管D上流過,電容Cr兩端的電壓為零.一個開關從主開關管Q1的導通 開始.當Q1在Snubber電感Lr作用下零電流導通後,電感電流 i Lr將在電源電壓 上升倒等於IO時,續流二極體D關斷.之後,D2導通,LR Vin 作用下線性上升,當 i Lr 與CR諧振.經過半個諧振週期, 以諧振方式再次達到IO, vcr以諧振方式上升 到 2Vin,此時由於輔助開關管Q2處於關斷狀態,故Vcr 與i Lr 將保持在該值上,無法 繼續諧振.這個狀態的持續時間由電路輸出的PWM控制要求確定.如果這一段 時間等於零,則ZCS-PWM電路就完全等同於ZCS-QRC電路了.當電路的輸出 PWM控制要求關斷主開關管Q1時,首先應導通開關管Q2(在SNUBBER電感LR 的作用下零電流導通),之後 C r與 Lr 再次諧振.當電感電流諧振到零時,二極體 D1導通,之後, i Lr繼續向反方向諧振並再次諧振到零.在電感電流反方向運行期 間,主開關管Q1可在零電流零電壓下完成關斷過程.在此之後,電容電壓 v cr 將 在輸出電流的作用下線性衰減到零,使續流二極體D自然導通,直到下一個開關 週期到來..輔助開關管Q2可以在D到同之後及下一個開關週期到來之前的任何
Boost DC-DC变换器主要架构
2. Boost (step up) Ideal transfer function
peak drain current
.peak drain voltage
Average diode currents
Diode voltages (vrm
推挽开关电源原理
推挽开关电源原理
推挽开关电源原理是一种常见的电源供电方式。
它以两个互补的晶体管组成，其中一个为NPN型晶体管，另一个为PNP型晶体管。
这两个晶体管通过基极驱动电路进行控制，在不同的工作状态下，实现对电荷的自由流动。
在推挽开关电源的工作中，NPN型晶体管和PNP型晶体管总是交替工作，当NPN型晶体管导通时，PNP型晶体管截止，反之亦然。
这样可以通过控制两个晶体管的导通与截止状态，实现对电源的输入和输出电流进行有效的控制。
推挽开关电源的核心部件是电感和电容。
电感在电流变化时产生反向电动势，从而实现电流的平滑变化，确保输出电流的稳定性。
而电容则对电源输出波形进行滤波，减小输出波形的纹波，提高电源输出的稳定性。
在推挽开关电源工作时，还需要一个高频振荡器，用来产生高频信号。
这个高频信号会通过驱动电路，使得两个晶体管交替工作。
在NPN型晶体管导通时，输出电流从电源正极通过电感、NPN型晶体管和负载，最后回到电源负极。
而在PNP型晶体管导通时，输出电流则从电源负极通过负载、PNP型晶体管和电感，最后回到电源正极。
通过这种交替工作的方式，推挽开关电源实现了电流的正向和反向流动，从而确保电荷的平稳传输。
而高频振荡器的作用，则是为了保证晶体管的快速切换，使得电流能够快速启停，从而实现高效的电源供电效果。
总的来说，推挽开关电源利用两个互补的晶体管，通过交替导通和截止，控制电源输入与输出电流的流向。
同时，利用电感和电容进行电流平滑变化和滤波，从而实现稳定的电源输出。
这种电源供电方式被广泛应用于各种电子设备和工业控制系统中。
开关电源 原理
开关电源原理一、概述开关电源是一种高效率的电源，它通过将交流电转换成高频脉冲信号，再经过变压、整流、滤波等环节，最终得到所需的直流电。
相较于传统的线性稳压电源，开关电源更为节能、稳定和可靠。
二、基本原理1. 开关管控制器开关管控制器是开关电源的核心部件，它通过控制开关管的通断来实现输出电压和电流的调节。
常见的开关管有MOSFET和IGBT两种。
2. 变压器变压器是将输入交流电转换成所需输出直流电时必不可少的部件。
它主要由铁芯和绕组两部分构成，其中铁芯承担着磁通传递作用，而绕组则负责变换输入输出电压。
3. 整流器整流器主要负责将变压器输出的交流信号转化成直流信号。
常见的整流方式有单相桥式整流和三相桥式整流两种。
4. 滤波器滤波器主要用于去除整流后直流信号中残留的交流成分。
常见的滤波方式有LC滤波、RC滤波和LCL滤波。
三、工作原理1. 开关管控制器的工作原理开关管控制器通过控制开关管的通断来实现输出电压和电流的调节。
具体来说，当开关管通电时，输入电源会通过变压器传递到输出端，此时输出端会有一个正向电压；而当开关管断电时，则会有一个反向电压。
因此，通过不断地改变开关管的通断状态，就可以得到所需的输出电压和电流。
2. 变压器的工作原理变压器主要由铁芯和绕组两部分构成。
当输入交流信号经过铁芯时，由于铁芯中存在磁场，因此会在绕组中产生感应电动势。
同时，在绕组中也存在着一定的阻抗，因此输入信号也会受到一定程度的衰减。
最终，在输出端得到了所需的直流信号。
3. 整流器的工作原理整流器主要负责将变压器输出的交流信号转化成直流信号。
常见的整流方式有单相桥式整流和三相桥式整流两种。
其中单相桥式整流主要由四个二极管构成，它们将输入交流信号分别转化成正半周和负半周的直流信号；而三相桥式整流则由六个二极管构成，它们可以将三相交流信号转化成直流信号。
4. 滤波器的工作原理滤波器主要用于去除整流后直流信号中残留的交流成分。
常见的滤波方式有LC滤波、RC滤波和LCL滤波。
模拟电子技术基础知识开关电源的工作原理与设计
模拟电子技术基础知识开关电源的工作原理与设计模拟电子技术基础知识：开关电源的工作原理与设计开关电源是一种广泛应用于电子设备的电源转换器，它通过开关管的通断控制来实现电能的转换和稳定输出。
本文将介绍开关电源的基本工作原理，并探讨一些常见的开关电源设计技巧。
一、开关电源的基本工作原理开关电源将输入交流电源通过整流滤波电路转换为直流电压，然后通过开关器件（通常是MOSFET）的开关动作，利用高频变压器对直流电压进行变换，最后通过输出滤波电路获得稳定的直流输出电压。
1. 输入整流滤波开关电源的输入阶段通常采用整流滤波电路将输入的交流电转换为脉动较小的直流电。
整流电路常用的方式有单相和三相整流桥等。
2. 短路保护为了保护开关电源和负载，通常需要在输出端设计短路保护电路。
短路保护电路能够在短路发生时迅速切断输出电路，避免损坏电源或负载。
3. 高频变压器高频变压器是开关电源中的关键组件之一，通过变压比调整输入直流电压的大小。
其工作原理是利用高频信号通过磁感应耦合将输入电压传导到输出端。
4. PWM控制为了实现开关器件的开关动作，需要使用脉冲宽度调制（PWM）控制。
PWM控制器通过控制开关管的导通时间与断开时间的比例来调节输出电压。
5. 输出滤波开关电源的输出滤波电路用于滤除开关器件开关过程中产生的高频噪声，以获得稳定的输出电压。
输出滤波电路通常由电容器和电感器组成。
二、开关电源设计技巧在进行开关电源设计时，需要考虑多个因素以确保电源的稳定性和高效性。
1. 开关器件选择开关器件的选择对开关电源的性能至关重要。
常用的开关器件有MOSFET、IGBT等，具有不同的特性和适用范围，应根据具体设计需求进行选择。
2. 输出滤波元件输出滤波电路的设计应合理选择电容器和电感器的参数，并注意电容器的耐压和寿命。
合理的滤波电路可以有效减小输出纹波和噪声。
3. 控制电路设计PWM控制器的设计要充分考虑稳定性和反馈控制的准确性。
其中包括基准电压源的选取、反馈电路的准确性和稳定性等。
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开关电源原理与设计整流输出推挽式变压器开关电源1开关电源原理与设计整流输出推挽式变压器开关电源1
一、开关电源原理与设计
开关电源是一种通过开关器件（如晶体管、MOSFET、IGBT等）对直
流电压进行开关切换的电源。
其工作原理是通过将交流电源转换为高频脉
冲信号，再经过整流和滤波电路获得所需的直流输出电压。
相比传统的线
性电源，开关电源具有体积小、效率高和稳定性好等优点，因而得到了广
泛应用。
开关电源主要由输入电路、开关控制电路和输出电路三部分组成。
输
入电路主要用于将交流电源转换为直流电源，开关控制电路用于控制开关
器件的开关状态，输出电路则用于将开关器件输出的高频脉冲信号转换为
所需的直流输出电压。
二、推挽式变压器开关电源
推挽式变压器开关电源是一种常用的开关电源结构，其主要特点是采
用推挽式变压器来实现输入电流的隔离和输出电压的变换。
1.输入电路
推挽式变压器开关电源的输入电路一般包括输入滤波电路、整流电路
和功率因数校正电路。
（1）输入滤波电路：输入滤波电路主要用于对输入电压进行滤波，
以消除输入电压的高频噪声和干扰，提供稳定的直流电压给整流电路使用。
（2）整流电路：整流电路一般采用全波整流或桥式整流电路来将交流电源转换为直流电源。
全波整流电路通过二极管桥将输入交流电压转换为脉冲电压，而桥式整流电路则可以实现更高的整流效率。
（3）功率因数校正电路：功率因数校正电路主要用于改善开关电源的功率因数，以降低对电网的污染。
常用的功率因数校正技术有桥式整流功率因数校正和直流并联功率因数校正。
2.开关控制电路
开关控制电路主要用于控制开关器件的开关状态，以实现开关电源的输出调节和保护功能。
（1）PWM控制技术：PWM控制技术通过调节开关器件的导通时间和截止时间来实现对输出电压的调节，以达到恒定输出电压的目的。
常用的PWM控制技术有固定频率PWM控制和可变频率PWM控制。
（2）反馈控制技术：反馈控制技术通过将输出电压与参考电压进行比较，产生误差信号并经过PID控制后调节PWM信号的占空比，以实现对输出电压的精确调节。
3.输出电路
输出电路主要用于将开关器件输出的高频脉冲信号转换为所需的直流输出电压。
输出电路一般由变压器、整流电路和滤波电路组成，其中变压器起到隔离输入端和输出端的作用，通过变换变比来实现电压的降压或升压。
推挽式变压器开关电源具有结构简单、效率高和可靠性好等优点，广泛应用于各种领域，如电子设备、通信设备和汽车电子等。
以上是对推挽式变压器开关电源的原理和设计进行的简要介绍，希望能对您的学习和理解有所帮助。