開關電源工作原理及電路圖
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隨著全球對能源問題的重視,電子產品的耗能問題將愈來愈突出,如何降低其待機功耗,提高供電效率成為一個急待解決的問題。傳統的線性穩壓電源雖然電路結構簡單、工作可靠,但它存在著效率低(只有40% -50%)、體積大、銅鐵消耗量大,工作溫度高及調整范圍小等缺點。為了提高效率,人們研制出了開關式穩壓電源,它的效率可達85% 以上,穩壓范圍寬,除此之外,還具有穩壓精度高、不使用電源變壓器等特點,是一種較理想的穩壓電源。正因為如此,開關式穩壓電源已廣泛應用于各種電子設備中,本文對各類開關電源的工作原理作一闡述。
一、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集成電路中,絕大多數也為脈寬調制型。因此下面就主要介紹調寬式開關穩壓電源。
調寬式開關穩壓電源的基本原理可參見下圖。
對于單極性矩形脈沖來說,其直流平均電壓Uo取決于矩形脈沖的寬度,脈沖越寬,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為矩形脈沖最大電壓值;T為矩形脈沖周期;T1為矩形脈沖寬度。
從上式可以看出,當Um 與T 不變時,直流平均電壓Uo 將與脈沖寬度T1 成正比。這樣,只要我們設法使脈沖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。
隨著全球對能源問題的重視,電子產品的耗能問題將愈來愈突出,如何降低其待機功耗,提高供電效率成為一個急待解決的問題。傳統的線性穩壓電源雖然電路結構簡單、工作可靠,但它存在著效率低(只有40% -50%)、體積大、銅鐵消耗量大,工作溫度高及調整范圍小等缺點。為了提高效率,人們研制出了開關式穩壓電源,它的效率可達85% 以上,穩壓范圍寬,除此之外,還具有穩壓精度高、不使用電源變壓器等特點,是一種較理想的穩壓電源。正因為如此,開關式穩壓電源已廣泛應用于各種電子設備中,本文對各類開關電源的工作原理作一闡述。
一、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集成電路中,絕大多數也為脈寬調制型。因此下面就主要介紹調寬式開關穩壓電源。
調寬式開關穩壓電源的基本原理可參見下圖。
對于單極性矩形脈沖來說,其直流平均電壓Uo取決于矩形脈沖的寬度,脈沖越寬,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為矩形脈沖最大電壓值;T為矩形脈沖周期;T1為矩形脈沖寬度。
從上式可以看出,當Um 與T 不變時,直流平均電壓Uo 將與脈沖寬度T1 成正比。這樣,只要我們設法使脈沖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。
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