開(kāi)關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢
高頻開(kāi)關(guān)電源由以下幾個(gè)部分組成：
一、主電路
從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過(guò)程，包括：
1、輸入濾波器：其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過(guò)濾，同時(shí)也阻礙本機產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。
2、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，以供下一級變換。
3、逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開(kāi)關(guān)電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。
4、輸出整流與濾波：根據負載需要，提供穩定可靠的直流電源。
二、控制電路
一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設定標準進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達到輸出穩定，另一方面，根據測試電路提供的數據，經(jīng)保護電路鑒別，提供控制電路對整機進(jìn)行各種保護措施。
三、檢測電路
除了提供保護電路中正在運行中各種參數外，還提供各種顯示儀表數據。
四、輔助電源
提供所有單一電路的不同要求電源。
第二節 開(kāi)關(guān)控制穩壓原理
開(kāi)關(guān)K以一定的時(shí)間間隔重復地接通和斷開(kāi)，在開(kāi)關(guān)K接通時(shí)，輸入電源E通過(guò)開(kāi)關(guān)K和濾波電路提供給負載RL，在整個(gè)開(kāi)關(guān)接通期間，電源E向負載提供能量；當開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，輸入電源E便中斷了能量的提供�？梢�(jiàn)，輸入電源向負載提供能量是斷續的，為使負載能得到連續的能量提供，開(kāi)關(guān)穩壓電源必須要有一套儲能裝置，在開(kāi)關(guān)接通時(shí)將一部份能量?jì)Υ嫫饋?lái)，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，向負載釋放。圖中，由電感L、電容C和二極管D組成的電路，就具有這種功能。電感L用以?xún)Υ婺芰�，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，儲存在電感L中的能量通過(guò)二極管D釋放給負載，使負載得到連續而穩定的能量，因二極管D使負載電流連續不斷，所以稱(chēng)為續流二極管。在A(yíng)B間的電壓平均值EAB可用下式表示：
EAB=TON/T*E
式中TON為開(kāi)關(guān)每次接通的時(shí)間，T為開(kāi)關(guān)通斷的工作周期（即開(kāi)關(guān)接通時(shí)間TON和關(guān)斷時(shí)間TOFF之和）。
由式可知，改變開(kāi)關(guān)接通時(shí)間和工作周期的比例，AB間電壓的平均值也隨之改變，因此，隨著(zhù)負載及輸入電源電壓的變化自動(dòng)調整TON和T的比例便能使輸出電壓V0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(chēng)為“時(shí)間比率控制”（Time Ratio Control,縮寫(xiě)為T(mén)RC）。
按TRC控制原理，有三種方式：
一、脈沖寬度調制（Pulse Width Modulation,縮寫(xiě)為PWM）
開(kāi)關(guān)周期恒定，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)改變占空比的方式。
二、脈沖頻率調制（Pulse Frequency Modulation,縮寫(xiě)為PFM）
導通脈沖寬度恒定，通過(guò)改變開(kāi)關(guān)工作頻率來(lái)改變占空比的方式。
三、混合調制
導通脈沖寬度和開(kāi)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。
一、主電路
從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過(guò)程，包括：
1、輸入濾波器：其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過(guò)濾，同時(shí)也阻礙本機產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。
2、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，以供下一級變換。
3、逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開(kāi)關(guān)電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。
4、輸出整流與濾波：根據負載需要，提供穩定可靠的直流電源。
二、控制電路
一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設定標準進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達到輸出穩定，另一方面，根據測試電路提供的數據，經(jīng)保護電路鑒別，提供控制電路對整機進(jìn)行各種保護措施。
三、檢測電路
除了提供保護電路中正在運行中各種參數外，還提供各種顯示儀表數據。
四、輔助電源
提供所有單一電路的不同要求電源。
第二節 開(kāi)關(guān)控制穩壓原理
開(kāi)關(guān)K以一定的時(shí)間間隔重復地接通和斷開(kāi)，在開(kāi)關(guān)K接通時(shí)，輸入電源E通過(guò)開(kāi)關(guān)K和濾波電路提供給負載RL，在整個(gè)開(kāi)關(guān)接通期間，電源E向負載提供能量；當開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，輸入電源E便中斷了能量的提供�？梢�(jiàn)，輸入電源向負載提供能量是斷續的，為使負載能得到連續的能量提供，開(kāi)關(guān)穩壓電源必須要有一套儲能裝置，在開(kāi)關(guān)接通時(shí)將一部份能量?jì)Υ嫫饋?lái)，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，向負載釋放。圖中，由電感L、電容C和二極管D組成的電路，就具有這種功能。電感L用以?xún)Υ婺芰�，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，儲存在電感L中的能量通過(guò)二極管D釋放給負載，使負載得到連續而穩定的能量，因二極管D使負載電流連續不斷，所以稱(chēng)為續流二極管。在A(yíng)B間的電壓平均值EAB可用下式表示：
EAB=TON/T*E
式中TON為開(kāi)關(guān)每次接通的時(shí)間，T為開(kāi)關(guān)通斷的工作周期（即開(kāi)關(guān)接通時(shí)間TON和關(guān)斷時(shí)間TOFF之和）。
由式可知，改變開(kāi)關(guān)接通時(shí)間和工作周期的比例，AB間電壓的平均值也隨之改變，因此，隨著(zhù)負載及輸入電源電壓的變化自動(dòng)調整TON和T的比例便能使輸出電壓V0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(chēng)為“時(shí)間比率控制”（Time Ratio Control,縮寫(xiě)為T(mén)RC）。
按TRC控制原理，有三種方式：
一、脈沖寬度調制（Pulse Width Modulation,縮寫(xiě)為PWM）
開(kāi)關(guān)周期恒定，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)改變占空比的方式。
二、脈沖頻率調制（Pulse Frequency Modulation,縮寫(xiě)為PFM）
導通脈沖寬度恒定，通過(guò)改變開(kāi)關(guān)工作頻率來(lái)改變占空比的方式。
三、混合調制
導通脈沖寬度和開(kāi)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。
| 【上一個(gè)】 電源模塊之如何確定開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)變壓器的好壞？ | 【下一個(gè)】 開(kāi)關(guān)電源的可靠性設計方案 |
| ^ 開(kāi)關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢 | ^ 開(kāi)關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢 |
| ^ 開(kāi)關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢 | ^ 開(kāi)關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢 |
| ^ 開(kāi)關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢 |