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開關(guān)電源的組成與工作原理

發(fā)布日期: 2018-7-20 15:24:21 信息來(lái)源: 開關(guān)電源

  開關(guān)電源以其體積小、效率高迅速應(yīng)用到各行各業(yè)、開關(guān)電源內(nèi)部各元器件在高頻工作下比線性電源提高20%-30%的效率,開關(guān)電源優(yōu)點(diǎn)眾多,但難免偶爾出現(xiàn)故障,開關(guān)電源線路是由主電路、控制電路、檢測(cè)電路、輔助電源四大部份組成,維修及檢查應(yīng)當(dāng)遵循先易后難的規(guī)則入手,以下接手開關(guān)電源的工作原理及各組成部分介紹
  
  一、開關(guān)電源組成:由主電路、控制電路、檢測(cè)電路、輔助電源四大部份組成

開關(guān)電源組成線路圖

  1、開關(guān)電源主電路
  
  電流沖擊限制部分:限制接通電源瞬間輸入側(cè)的沖擊電流。
  輸入濾波器:修復(fù)電網(wǎng)中存在的波涌,過濾雜波等
  整流與濾波:將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電。
  逆變:將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電,這是高頻開關(guān)電源的核心部分。
  輸出整流與濾波:根據(jù)負(fù)載需要,提供穩(wěn)定并調(diào)節(jié)可靠的直流電源。
  
  2、控制電路
  
 ?、俳邮蛰敵龆诵畔?duì)比額定值后控制逆變器調(diào)節(jié)改變脈寬或脈頻使得輸出穩(wěn)定
 ?、诮邮针娐窋?shù)值輸送保護(hù)電路識(shí)別結(jié)果調(diào)整電路達(dá)到電路保護(hù)目的
  
  3. 檢測(cè)電路:提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。
  
  4. 輔助電源:實(shí)現(xiàn)電源的軟件(遠(yuǎn)程)啟動(dòng),為保護(hù)電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。
  
  三.開關(guān)電源的工作原理
  
  開關(guān)電源就是采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件,通過周期性通斷開關(guān),控制開關(guān)元件的占空比來(lái)調(diào)整輸出電壓。開關(guān)元件以一定的時(shí)間間隔重復(fù)地接通和斷開,在開關(guān)無(wú)件接通時(shí)輸入電源Vi通過開關(guān)S和濾波電路向負(fù)載RL提供能量,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電路中的儲(chǔ)能裝置(L1、C2、二極管D組成的電路)向負(fù)載RL釋放在開關(guān)接通時(shí)所儲(chǔ)存的能量,使負(fù)載得到連續(xù)而穩(wěn)定的能量。
  
  VO=TON/T*Vi
  VO 為負(fù)載兩端的電壓平均值
  TON 為開關(guān)每次接通的時(shí)間
  T 為開關(guān)通斷的工作周期

開關(guān)電源的工作原理

  由式可知,改變開關(guān)接通時(shí)間和工作周期的比例,VO間電壓平均值也隨之改變,因此,隨著負(fù)載及輸入電源電壓的變化自動(dòng)調(diào)整TON和T的比例便使輸出電壓VO維持不變。改變接通時(shí)間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比,這種方法稱為“時(shí)間比率控制”(TimeRationControl,縮寫為TRC)。
  
  按TRC控制原理,有三種方式:
  
  1. 脈沖寬度調(diào)制(PulseWithModulation,縮寫為PWM):開關(guān)周期恒定,通過改變脈沖寬度來(lái)改變占空比的方式。
  2. 脈沖頻率調(diào)制(PulseFrequencyModulation,縮寫為PFM):導(dǎo)通脈沖寬度恒定,通過改變開關(guān)工作頻率來(lái)改變占空比的方式。
  
  3. 混合調(diào)制:導(dǎo)通脈沖寬度和開關(guān)工作頻率均不固定,彼此都能改變的方式,它是以上二種方式的混合。
  

  四.開關(guān)電源常見故障及排除知識(shí)詳情點(diǎn)擊“開關(guān)電源故障”了解

以上是針對(duì)開關(guān)電源的基本知識(shí),對(duì)于維修及檢查開關(guān)電源具有重要參考價(jià)值


 
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