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环亚娱乐ag88手机版开关电源拓扑结构概述

来源:http://www.360yptsh.com 编辑:www.ag88.com 时间:2018/09/23

  开关电源拓扑结构概述

  

主回路—开关电源中,功率电流流经的通路。主回路一般包含了开关电源中的开关器材、储能器材、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等一切功率器材,以及供电输入端和负载端。

开关电源(直流改换器)的类型许多,在研讨开发或许修理电源体系时,全面了解开关电源主回路的各种根本类型,以及作业原理,具有极其重要的含义。

开关电源主回路能够分为阻隔式与非阻隔式两大类型。

1. 非阻隔式电路的类型:
非阻隔——输入端与输出端电气相通,没有阻隔。

1.1. 串联式结构

串联——在主回路中开关器材(下图中所示的开关三极管T)与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联衔接的联系。

开关管T替换作业于通/断两种状况,当开关管T导通时,输入端电源经过开关管T及电感器L对负载供电,并一起对电感器L充电,当开关管T关断时,电感器L中的反向电动势使续流二极管D主动导通,电感器L中贮存的能量经过续流二极管D构成的回路,对负载R持续供电,然后保证了负载端取得接连的电流。

串联式结构,只能取得低于输入电压的输出电压,因此为降压式改换。

1.2. 并联式结构

并联——在主回路中,相对于输入端而言,开关器材(下图中所示的开关三极管T)与输出端负载成并联衔接的联系。

开关管T替换作业于通/断两种状况,当开关管T导通时,输入端电源经过开关管T对电感器L充电,一起续流二极管D关断,负载R靠电容器存储的电能供电;当开关管T关断时,续流二极管D导通,输入端电源电压与电感器L中的自感电动势正向叠加后,经过续流二极管D对负载R供电,并一起对电容器C充电。

由此可见,并联式结构中,能够取得高于输入电压的输出电压,因此为升压式改换。而且为了取得接连的负载电流,并联结构比串联成果对输出滤波电容C的容量有更高的要求。

1.3.极性回转型改换器结构

极性回转——输出电压与输入电压的极性相反。电路的根本结构特征是:在主回路中,相对于输入端而言,电感器L与负载成并联。

开关管T替换作业于通/断两种状况,作业进程与并联式结构类似,当开关管T导通时,输入端电源经过开关管T对电感器L充电,一起续流二极管D关断,负载RL 靠电容器存储的电能供电;当开关管T关断时,续流二极管D导通,电感器L中的自感电动势经过续流二极管D对负载RL供电,并一起对电容器C充电;因为续流二极管D的反向极性,使输出端取得相反极性的电压输出。

2. 阻隔式电路的类型:

阻隔——输入端与输出端电气不相通,经过脉冲变压器的磁巧合方法传递能量,输入输出彻底电气阻隔。

2.1. 单规矩激式

单端——经过一只开关器材单向驱动脉冲变压器;
正激——脉冲变压器的原/付边相位联系,保证在开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边一起对负载供电。

该电路的最大问题是:开关管T替换作业于通/断两种状况,当开关管关断时,脉冲变压器处于空载状况,其间贮存的磁能将被堆集到下一个周期,直至电感器饱满,使开关器材焚毁。图中的D3与N3构成的磁通复位电路,供给了泄放剩余磁能的途径。

2.2. 单端反激式

反激式电路与正激式电路相反,脉冲变压器的原/付边相位联系,保证当开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边不对负载供电,即原/付边交织通断。脉冲变压器磁能被堆集的问题简略处理,可是,因为变压器存在漏感,将在原边构成电压尖峰,可能击穿开关器材,需求设置电压钳位电路予以维护D3、N3构成的回路。从电路原理图上看,反激式与正激式很相象,表面上仅仅变压器同名端的差异,但电路的作业方法不同,D3、N3的效果也不同。

2.3. 推挽(变压器中心抽头)式

这种电路结构的特点是:对称性结构,脉冲变压器原边是两个对称线圈,两只开关管接成对称联系,轮流转断,作业进程类似于线性扩大电路中的乙类推挽功率扩大器。

首要长处:高频变压器磁芯利用率高(与单端电路比较)、电源电压利用率高(与后边要叙说的半桥电路比较)、环亚娱乐ag88手机版。输出功率大、两管基极均为低电平,驱动电路简略。

首要缺陷:变压器绕组利用率低、对开关管的耐压要求比较高(至少是电源电压的两倍)。

2.4. 全桥式

这种电路结构的特点是:由四只相同的开关管接成电桥结构驱动脉冲变压器原边。
图中T1、T4为一对,由同一组信号驱动,一起导通/关端;T2、T3为另一对,由另一组信号驱动,一起导通/关端。两对开关管轮流转/断,在变压器原边线圈中构成正/负交变的脉冲电流。

首要长处:与推挽结构比较,原边绕组减少了一半,开关管耐压下降一半。

首要缺陷:运用的开关管数量多,且要求参数一致性好,驱动电路杂乱,完成同步比较困难。这种电路结构一般运用在1KW以上超大功率开关电源电路中。

  2.5. 半桥式

电路的结构类似于全桥式,仅仅把其间的两只开关管(T3、T4)换成了两只等值大电容C1、C2。

首要长处:具有必定的抗不平衡才能,对电路对称性要求不很严厉;习惯的功率规模较大,从几十瓦到千瓦都能够;开关管耐压要求较低;电路本钱比全桥电路低一级。这种电路常常被用于各种非稳压输出的DC改换器,如电子荧光灯驱动电路中。

  (修改:光亮)

  

   LED主回路开关电源脉冲变压器

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