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开关电源的工作原理

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电源的工作原理 :
现实中我们接触到的电源适配器多是开关电源。开关电源是指通过现代电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,电源适配器的开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。
好处:转换效率高,体积小,可以在宽电压范围内工作。
不足:发生故障时检修难度较大,对电源电路干扰较大。


1楼2018-07-19 16:12回复
    开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
      一、开关电路的组成
      开关电源大致由主电路、开关电源控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。
      1、主电路
      冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。
      输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。
      整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。
      逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。
      输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
      2、控制电路一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。
      3、检测电路提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。
      4、辅助电源实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。


    4楼2018-10-18 09:57
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      2025-11-29 01:49:46
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      二、开关电路输出波形的分析
        1.单管反激电路基本结构
      2. 两种模式DCM 和CCM
        (1) CCM 和DCM 模式判断依据
        CCM 和DCM 的判断,不是按照初级电流是否连续来判断的。而是根据初、次级的电流合成来判断的。只要初、次级电流不同是为零,就是CCM 模式。而如果存在初、次级电流同时为零的状态,就是DCM模式。介于二者之间的就是BCM 模式。
        (2) 两种模式在波形上的区别
        ●变压器初级电流,CCM 模式是梯形波,而DCM 模式是三角波。
        ●次级整流管电流波形,CCM 模式是梯形波,DCM 模式是三角波。
        ●MOS 的Vds 波形,CCM 模式,在下一个周期开通前,Vds 一直维持在Vin Vf 的平台上。而DCM 模式,在下一个周期开通前,Vds会从Vin Vf 这个平台降下来发生阻尼振荡。(Vf 次级反射到原边电压) 。因此我们就可以很容易从波形上看出来反激电源是工作在CCM还是DCM状态
      DCM
      CCM
        


      5楼2018-10-19 09:23
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        4.设计时需注意点
          (1)尽量使反激电路最大工作占空比小于50%,若要使占空比工作在大于50%,为避免次谐波震荡,需加上斜率补偿,此外还需注意变压器能否磁复位。由于mosfet导通和关断需要一定的时间,同一批次的变压器单体之间也有差异,建议反激最大工作占空比小于45%。
          (2)反激的功率地和控制地的连接须注意单点接地,特别是在哪个地方进行单点接地需慎重。为有效地吸收地噪声(mosfet的开通和关断),输入电容的一个脚尽量靠近共地点。
          (3)由于电压外环的PID输出与电流内环进行比较来决定占空比,事实上 PID的输出不是一条绝对直线,它是在直流的基础上叠加了一个低频分量,为保证输出稳定,在设计时需使内环带宽比外环带宽大于10倍以上。
        Ch2=电压外环PID输出
          上述波形一般在开始调环路或者在输入VIN比较高时经常会出现,主要原因是外环的带宽太快了,为使系统稳定,需减小带宽,一般可通过减小比例P或者增大积分C来解决。


        7楼2018-10-23 10:06
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