今天给大家分享一个关于开关电源电路的问题(开关电源电路图及原理视频讲解)。以下是这个问题的总结。让我们来看看。
开关电源的电路和原理是什么?
顾名思义,开关电源就是用电子开关器件(如晶体管、场效应晶体管、晶闸管等。)电子开关器件由控制电路连续导通和关断,从而电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/交流和DC/DC电压转换以及输出电压的可调和自动稳压。
开关电源一般有三种工作模式:恒频变脉宽模式、恒频变脉宽模式和变频变脉宽模式。前一种工作模式多用于DC/交流逆变电源或DC/DC电压转换;后两种工作模式多用于开关稳压电源。
开关电源的输出电压有三种工作模式:直接输出电压模式、平均输出电压模式和幅度输出电压模式。同样,前一种工作模式多用于DC/交流逆变电源或DC/DC电压转换;后两种工作模式多用于开关稳压电源。
根据电路中开关器件的连接方式,开关电源大致可分为三类:串联开关电源、并联开关电源和变压器式开关电源。
其中,变压器开关电源(以下简称变压器开关电源)又可进一步分为:推挽式、半桥式、全桥式等;根据变压器的励磁方式和输出电压的相位,可分为正激式、反激式、单激式和双激式。如果按用途划分,可以分为更多类别。
操作原理
开关电源的工作过程相当容易理解。在线性电源中,功率晶体管工作在线性模式下。与线性电源不同,PWM开关电源使功率晶体管工作在导通和关断状态。
在这两种状态下,加在功率晶体管上的伏安积很小(导通时,电压低,电流大;功率器件上的伏安积是功率半导体器件上产生的损耗。
与线性电源相比,PWM开关电源更有效的工作过程是通过斩波实现的,即将输入的DC电压斩波为与输入电压幅值相同的脉冲电压。
脉冲空的比率由开关电源控制器调节。一旦输入电压被斩波成交流方波,其幅度就可以通过变压器来提高或降低。可以通过增加变压器次级绕组的数量来提高输出电压。这些交流波形经过整流和滤波后得到DC输出电压。
控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性控制器非常相似。也就是说,控制器的功能块、电压基准和误差放大器可以设计成与线性调节器相同。它们之间的区别是误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前必须经过电压/脉宽转换单元。
开关电源主要有两种工作模式:正激变换和升压变换。虽然它们各部分的排列方式大不相同,但工作过程却大不相同,在具体应用中各有优势。
扩展数据:
与线性电源的比较
与传统的线性电源相比,开关电源具有高效率的优点(这里的效率可以简单地视为输入功率与输出功率的比值)。开关晶体管工作在开关状态,损耗小,发热低,不需要体积/重量非常大的散热器,所以更小更轻。然而,当开关电源工作时,由于其频率较高,会对电网和外围设备产生干扰。所以这个问题必须妥善处理。
线性电源的优点是结构相对简单、可靠性高、电流纹波率低和维护方便。
事实上,在现代电路中,开关电源电路和线性电源电路在大多数情况下是组合使用的——开关电源用于初级转换和具有低纹波和精度要求的电路;同时,低压差调节器(LDO)用于为运算放大器(OP-AMP)和模数转换器(A/D转换器)等应用提供精确的低纹波(噪声)电压。
效率、电磁干扰
更高的输入电压和同步整流模式使开关电源的功率转换过程更加高效,甚至包括功率控制器的功耗。较高的开关频率减小了一些功率元件的体积,如变压器,但高频开关动作会产生大量的电磁干扰。
在所有类型的开关电源中,谐振正激变换器由于采用了软开关技术而产生的电磁干扰最小。传统的硬切换开关会产生很大的电压和电流浪涌。与硬开关相比,软开关可以最大限度地减少电压和电流浪涌。
百度百科-开关电源
开关电源的电路图和原理
开关稳压电源有两种控制方式:宽度调制和频率调制。在实际应用中,宽度调制的应用非常广泛,目前开发和使用的开关电源集成电路大多数也是脉宽调制。因此,下面主要介绍宽度调制开关稳压电源。
输出电压为0 ~ 12 V,电流为0 ~ 5000 A,满载输出功率为60kW。由于采用了ZVT软开关技术和良好的散热结构,电源的各项指标满足了用户的要求。
主要类型:
本文主要介绍DC开关电源,其功能是将市电或电池供电等电能质量较差的原生态电源(粗电源)转换为满足设备要求的高质量DC电压(细电源)。DC开关电源的核心是DC/DC变换器。
因此,DC开关电源的分类取决于DC/DC转换器的分类。也就是说,DC开关电源的分类与DC/DC变换器的分类基本相同,DC/DC变换器的分类与DC开关电源的分类基本相同。
什么是开关电路?
开关电源是一种利用现代电力电子技术控制开关管导通和关断的时间比并保持稳定输出电压的电源。开关电源一般由脉宽调制(PWM)控制IC和MOSFET组成。目前,开关电源因其体积小、重量轻、效率高而广泛应用于几乎所有的电子设备中。
简单说说什么是开关电源及其组成,你就明白它的原理了。与我们传统的变压器相比,开关电源具有相同的功能,但传统的线圈变压器使用电磁感应原理产生的电动势,电源转换效率相对较低。大部分电力是基于。
热阻和
吸引
前者在转换过程中消耗,因此线圈变压器的输出电流相对较小,负载不如开关电源。
简单地说,开关电源就是用开关控制电源,并在循环中反复快速地做。
打开
关闭
打开
关闭
打开
关闭
行动,
一个开关的速度(比率空)可以控制电压。因为只是通断,能量损耗很小,负载电流可以做得很大。在开关电源电路中还有一个小线圈变压器来隔离交流电。由于该结构采用全电子元件,非常轻便,便于携带,已逐渐取代传统笨重的老式线圈变压器。
开关电源虽然好,但是不成熟,因为基本上是电子元件,所以很容易损坏。家庭中常用的节能灯就是典型的开关电源。大部分节能灯都是在电路断了之后才断的。与旧的荧光灯管相比,使用了镇流器。虽然它很重,但技术原理简单而成熟,并且灯管普遍损坏,镇流器可以使用多年。
开关电源电路是如何工作的?
原理简介
开关电源的工作过程相当容易理解。在线性电源中,功率晶体管工作在线性模式下。与线性电源不同,PWM开关电源使功率晶体管工作在导通和关断状态。在这两种状态下,加在功率晶体管上的伏安积很小(导通时,电压低,电流大;功率器件上的伏安积是功率半导体器件上产生的损耗。与线性电源相比,PWM开关电源更有效的工作过程是通过斩波实现的,即将输入的DC电压斩波为与输入电压幅值相同的脉冲电压。脉冲空的比率由开关电源控制器调节。一旦输入电压被斩波成交流方波,其幅度就可以通过变压器来提高或降低。通过增加变压器次级绕组的数量,可以增加输出电压组的数量。这些交流波形经过整流和滤波后得到DC输出电压。控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性控制器非常相似。也就是说,控制器的功能块、电压基准和误差放大器可以设计成与线性调节器相同。它们之间的区别是误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前必须经过电压/脉宽转换单元。开关电源主要有两种工作模式:正激变换和升压变换。虽然它们各部分的排列方式大不相同,但工作过程却大不相同,在具体应用中各有优势。
电路原理
所谓开关电源,顾名思义就是这里有门。当门打开时,电源打开,当电源关闭时,电源停止。那么什么是门呢?有些开关电源使用可控硅整流器,有些使用开关管。这两个组件的性能几乎相同。两者都是依靠基极和控制极(晶闸管)来完成导通和关断。脉冲信号将在半周后到来,控制电极上的电压将上升,开关管或。220V整流滤波后的300V输出电压接通,通过开关变压器传输到次级,然后通过变压比升高或降低电压,供各电路工作。当振荡脉冲的负半周到来时,调功管基极或晶闸管控制极的电压低于原设定电压,调功管关断,300V电源关断,开关变压器副边无电压。此时,每个电路所需的工作电压由次级电路整流的滤波电容放电来维持。重复上述过程,直到下一个脉冲周期的信号为半个周期。这种开关变压器的工作频率高于50HZ低频,因此被称为高频变压器。那么如何获得脉冲来推动开关管或晶闸管呢?这需要一个振荡器电路。我们知道,晶体管有一个特性,即基极-发射极电压在0.65-0.7V时处于放大状态,高于0.7V时处于饱和导通状态,-0.1V-0.3V工作在振荡状态。然后,调整其工作点后,通过深度负反馈产生负压,使振动器振动。振荡管的频率由底部电容器的充电和放电时间决定。振荡频率高时输出脉冲幅度大,低时输出脉冲幅度小,这决定了功率调节器的输出电压。那么如何稳定变压器二次输出的工作电压呢?一般在开关变压器上缠绕一组线圈,线圈上端得到的电压经过整流滤波后作为参考电压,然后通过光电耦合器反馈到振荡管的基极,以调节振荡频率。如果变压器的次级电压升高,采样线圈的输出电压也会升高,通过光电耦合器获得的正反馈电压也会升高。当该电压施加到振荡器的基极时,振荡频率降低,次级输出电压的稳定性稳定。没有必要详细说明太详细的工作条件,也没有必要知道这些细节。这样,大功率电压由开关变压器传输并与后级隔离,返回的采样电压也由光耦与后级隔离,因此前级的市电电压与后级隔离,这就是变压器前的冷板、安全和电源。我们到此为止吧。
切换条件
开关电源工作原理详解
顾名思义,开关电源利用电子开关器件通过控制电路进行开关,从而达到调压和自动稳定的目的。与传统电源相比,开关电源具有更低的成本和更高的输出功率,因此具有更广阔的市场发展前景,深受朋友们的喜爱。你对开关电源的工作原理了解多少?接下来,我将向您解释开关电源的工作原理。
开关电源工作原理分析
对于热爱电源物理的人来说,开关电源的工作原理其实非常容易理解。在线性电源中,功率晶体管正在工作,而在线性电源中,是PWM开关电源导致闭合或断开。在闭合和断开状态下,功率晶体管的电压相对较小,将产生大电流。开关电源关断时则反过来,电压大电流特别小,从而控制开关。
开关电源的工作条件
开关电源的工作原理除了上述开关电源的工作原理外,开关电源在工作时还有一定的工作条件。例如,当开关工作时,它不是处于线性状态,而是在电子电器的操作下处于开关状态;DC的开关电源是DC的,不是交流的;最后,开关电源的高频,在电子电器的工作状态下,是高频,而不是接近工作的低频状态!在开关电源的工作原理中,这些工作条件是确定的。
开关电源的主要特性
每种产品的诞生都有其主要特点,即使是开关电源也是如此。那么除了以上不同的工作原理外,开关电源还有哪些主要特点呢?首先从外观上看,它重量轻,体积小。由于没有工频变压器,开关电源的重量和体积只有线性电源的20%至30%左右。还有一个非常重要的特点。从开关电源的工作原理来看,它具有高效率和低能耗的特点。所用功率晶体管的转换效率很高,一般约为60%至70%,在线性电源状态下约为30%至40%。
目前市场上带闭环系统的高频开关电源按结构也可分为两种:有源PFC电源和无源PFC电源。因为有源PFC设计的电源比无源PFC设计的电源更昂贵,所以我们可以简单地认为有源PFC设计的电源是相对高端的电源,而无源PFC设计的电源是相对低端的电源。下面我们将主要讲解有源PFC开关电源的工作原理。
有源PFC开关电源:有源PFC电路通常使用两个功率MOSFET开关。这些开关通常位于初级侧的散热器上。为了便于理解,我们用字母标记每个MOSFET开关:S代表源极,D代表漏极,G代表栅极。
有源PFC开关电源:PFC二极管是功率二极管的一种,通常采用类似于功率晶体管的封装技术。它们非常相似,也放置在初级侧的散热器上,但PFC二极管只有两个引脚。PFC电路中的电感是电源中最大的电感;初级滤波电容是有源PFC电源初级侧最大的电解电容。有源PFC控制电路通常基于IC集成电路。
通过介绍开关电源的工作原理,你是否对开关电源的工作原理有了更多的了解呢?开关电源主要分为有源电源和无源电源。根据不同类型的开关电源,我们可以了解不同的工作原理。如果我们掌握了开关电源的工作原理,对于我们的日常应用是非常重要的。目前,开关电源在电子信息产业中应用广泛,介绍了开关电源的工作原理。希望大家都能有更多的收获。
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开关电源电路的介绍到此结束。感谢您花时间阅读本网站的内容。别忘了在本网站寻找更多关于开关电源电路图和原理视频讲解以及开关电源电路的信息。