【開關電源(yuan)(yuan)組(zu)(zu)成部分】開關電源(yuan)(yuan)由什么組(zu)(zu)成 開關電源(yuan)(yuan)的組(zu)(zu)成結構(gou)
一、開關電源由什么組成
電源是各種電子設備必不可缺的組成部分,其性能優 劣直接關系到電子設備的技術指標及能否安全可靠地工作。由于開關電源內部關鍵元器件工作在高頻開關狀態,功耗小,轉化率高,且體積和重量只有線性電源的 20%—30%,故目前它已成(cheng)為穩壓(ya)電源(yuan)的主流(liu)產(chan)品。
電(dian)(dian)子設(she)(she)備(bei)電(dian)(dian)氣故(gu)(gu)(gu)障的(de)(de)檢(jian)修(xiu),本著從易到難(nan)的(de)(de)原則(ze),基本上都(dou)是先從電(dian)(dian)源(yuan)入手(shou),在確定其電(dian)(dian)源(yuan)正(zheng)常后,再進(jin)行 其他部位的(de)(de)檢(jian)修(xiu),且(qie)電(dian)(dian)源(yuan)故(gu)(gu)(gu)障占電(dian)(dian)子設(she)(she)備(bei)電(dian)(dian)氣故(gu)(gu)(gu)障的(de)(de)大多數。故(gu)(gu)(gu)了解(jie)開(kai)頭電(dian)(dian)源(yuan)基本工作原理,熟悉(xi)其維(wei)修(xiu)技(ji)巧和常見故(gu)(gu)(gu)障,有(you)利于縮(suo)短電(dian)(dian)子設(she)(she)備(bei)故(gu)(gu)(gu)障維(wei)修(xiu)時間,提高 個(ge)人設(she)(she)備(bei)維(wei)護技(ji)能(neng)。
圖1
二、開關電源的組成結構
開關電源大至由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成,見圖1。
1、主電路
沖擊電流(liu)限幅(fu):限制接通(tong)電源瞬間輸入側的沖擊電流(liu)。
輸入濾(lv)波(bo)器:其作(zuo)用是過濾(lv)電網存在(zai)的(de)雜波(bo)及阻礙本機(ji)產生的(de)雜波(bo)反(fan)饋回電網。
整流與濾波:將電(dian)網交流電(dian)源直(zhi)接整流為較平滑的直(zhi)流電(dian)。
逆變:將整流(liu)后的直(zhi)流(liu)電(dian)變為高頻交(jiao)流(liu)電(dian),這是(shi)高頻開(kai)關電(dian)源的核心部分。
輸出(chu)整流(liu)與濾(lv)波:根(gen)據負(fu)載需要,提供穩定可(ke)靠的直(zhi)流(liu)電源。
2、控制電路
一方面從輸出端取樣,與設定值進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao),然后(hou)去(qu)控制(zhi)逆變器(qi),改變其(qi)脈寬或脈頻(pin),使輸出穩定,另一方面,根據(ju)測(ce)試(shi)電(dian)(dian)路(lu)提供(gong)的數據(ju),經保護電(dian)(dian)路(lu)鑒別(bie),提供(gong)控制(zhi)電(dian)(dian)路(lu)對電(dian)(dian)源進(jin)行(xing)各種保護措施。
3、檢測電路
提供保護電路中(zhong)正在運行中(zhong)各種參數和各種儀(yi)表數據。
4、輔助電源
實現電源的軟件(遠程)啟動,為保護電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。
三、開關電源的工作原理
開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件,通過周期性通斷開關,控制開關元件的占空比來調整輸出電壓。開關元件以一定的時間間隔重復地接通和斷開,在開 關無件接通時輸入電源Vi通過(guo)開關S和濾波電(dian)路向(xiang)負(fu)載RL提供(gong)能量(liang),當(dang)開關S斷開時,電路中(zhong)的(de)儲能裝置(L1、C2、二極(ji)管D組(zu)成(cheng)的(de)電路(lu))向負載RL釋放 在開(kai)關接通時所儲存的能(neng)量(liang),使(shi)負載得到(dao)連續而穩定(ding)的能(neng)量(liang)。
VO=TON/T*Vi;
VO 為負(fu)載兩端的(de)電壓平均值;
TON 為開關每次接通的時間;
T 為(wei)開(kai)關(guan)通斷(duan)的工作周(zhou)期;
由式可知,改變開關接通時間和工作周期的比例,VO間電壓(ya)平均值(zhi)也隨之改(gai)變,因(yin)此,隨著(zhu)負載(zai)及(ji)輸(shu)入電源(yuan)電壓(ya)的變化自動調整TON和T的比例便使輸出電壓VO 維持不變。改變接通時間(jian)TON和工作周期比例亦(yi)即改變(bian)脈沖(chong)的占(zhan)空比,這種方法稱為“時間比率控制”(TimeRationControl,縮寫為 TRC)。
按TRC控制原理(li),有三種方(fang)式:
1、脈沖寬度調制(PulseWithModulation,縮寫為PWM)
開關周(zhou)期恒定,通過改(gai)變脈沖寬度來改(gai)變占(zhan)空比的方式。
2、脈沖頻率調制(PulseFrequencyModulation,縮寫為PFM)
導通脈沖寬(kuan)度恒定,通過改變開關工作(zuo)頻(pin)率來改變占空(kong)比的方(fang)式。
3、混合調制
導通脈(mo)沖寬度和開關(guan)工作頻率均不固定,彼(bi)此都能改變的(de)方式(shi),它是以上二(er)種方式(shi)的(de)混合(he)。