開關電源在我們的生活中的作用是非常重要的, 那麼開關電源工作原理是什麼呢, 下面我們就一起來瞭解一下開關電源工作原理是什麼吧。
開關電源工作原理是什麼
開關電源可以通過高頻開關模式很好的解決這一問題。 對於高頻開關電源而言, AC輸入電壓可以在進入變壓器之前升壓(升壓前一般是50-60KHz)。 隨著輸入電壓的升高, 變壓器以及電容等元器件的個頭就不用像線性電源那麼的大。 這種高頻開關電源正是我們的個人PC以及像VCR錄影機這樣的設備所需要的。 需要說明的是, 我們經常所說的“開關電源”其實是“高頻開關電源”的縮寫形式, 和電源本身的關閉和開啟式沒有任何關係的。
事實上, 終端使用者的PC的電源採用的是一種更為優化的方案:閉回路系統(closedloopsystem)——負責控制開關管的電路, 從電源的輸出獲得回饋信號, 然後根據PC的功耗來增加或者降低某一週期內的電壓的頻率以便能夠適應電源的變壓器(這個方法稱作PWM,
開關電源的分類方法
1.按激勵方式劃分分為他激式和自激式。 他激式開關電源電路中專設激勵信號振盪器;自激式開關功率管兼作振盪管。 該形式的開關電源電路結構簡單,元器件少,可以做成低成本的開關電源。
2.按調製方式劃分分為脈寬調製型、頻率調整型和混合調整型。 脈寬調製型保持振盪頻率保持不變,通過調節脈衝寬度來改變輸出電壓的大小;頻率調整型保持占空比保持不變(脈衝寬度保持不變),通過改變振盪頻率來改變輸出電壓大小;混合調整型是脈衝寬度和振盪頻率均可進行調節的開關電源。
3.按開關管電流的工作方式劃分分開關型和諧振型。 開關型用開關電晶體把直流變成高頻標準方波,其電路形式類似於他激式;諧振型用開關電晶體與LC諧振回路將直流變成標準正弦波,其電路形式類似於自激式開關電源。
4.按開關電晶體的類型劃分分為電晶體型和可控矽型。 電晶體型採用電晶體(包括場效應管)作為開關功率管;可控矽型採用可控矽作為開關功率管。
開關式穩壓電源的基本工作原理
開關式穩壓電源接控制方式分為調寬式和調頻式兩種, 在實際的應用中, 調寬式使用得較多, 在目前開發和使用的開關電源積體電路中, 絕大多數也為脈寬調製型。因此下面就主要介紹調寬式開關穩壓電源。
對於單極性矩形脈衝來說,其直流平均電壓Uo取決於矩形脈衝的寬度,脈衝越寬,其直流平均電壓值就越高。直流平均電壓U。可由公式計算,即Uo=Um×T1/T式中Um為矩形脈衝最大電壓值;T為矩形脈衝週期;T1為矩形脈衝寬度。
從上式可以看出,當Um與T不變時,直流平均電壓Uo將與脈衝寬度T1成正比。這樣,只要我們設法使脈衝寬度隨穩壓電源輸出電壓的增高而變窄,就可以達到穩定電壓的目的。
絕大多數也為脈寬調製型。因此下面就主要介紹調寬式開關穩壓電源。
對於單極性矩形脈衝來說,其直流平均電壓Uo取決於矩形脈衝的寬度,脈衝越寬,其直流平均電壓值就越高。直流平均電壓U。可由公式計算,即Uo=Um×T1/T式中Um為矩形脈衝最大電壓值;T為矩形脈衝週期;T1為矩形脈衝寬度。
從上式可以看出,當Um與T不變時,直流平均電壓Uo將與脈衝寬度T1成正比。這樣,只要我們設法使脈衝寬度隨穩壓電源輸出電壓的增高而變窄,就可以達到穩定電壓的目的。