土木在线论坛 \ 电气工程 \ 供配电技术 \ 高频开关电源的组成及分类的探讨分析

高频开关电源的组成及分类的探讨分析

发布于:2015-09-19 00:10:19 来自:电气工程/供配电技术 [复制转发]
目前市场上开关电源中功率管多采用双极型晶体管,开关频率可达几十kHz;采用MOSFET的开关电源转换频率可达几百kHz.为提高开关频率必须采用高速开关器件。对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路,这种工作方式称为谐振开关方式。它可以极大地提高开关速度,原理上开关损耗为零,噪声也很小,这是提高开关电源工作频率的一种方式。采用谐振开关方式的兆赫级变换器已经实用化。

开关电源具有体积小、效率高等一系列优点,在各类电子产品中得到广泛的应用。但由于开关电源的控制电路比较复杂、输出纹波电压较高,所以开关电源的应用也受到一定的限制。



电子装置小型轻量化的关键是供电电源的小型化,因此需要尽可能地降低电源电路中的损耗。开关电源中的调整管工作于开关状态,必然存在开关损耗,而且损耗的大小随开关频率的提高而增加。另一方面,开关电源中的变压器、电抗器等磁性元件及电容元件的损耗,也随频率的提高而增加。



目前市场上开关电源中功率管多采用双极型晶体管,开关频率可达几十kHz;采用MOSFET的开关电源转换频率可达几百kHz.为提高开关频率必须采用高速开关器件。对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路,这种工作方式称为谐振开关方式。它可以极大地提高开关速度,原理上开关损耗为零,噪声也很小,这是提高开关电源工作频率的一种方式。采用谐振开关方式的兆赫级变换器已经实用化。



开关电源的集成化与小型化已成为现实。然而,把功率开关管与控制电路都集成在同一芯片上,必须解决电隔离和热绝缘的问题。



开关电源的基本构成开关电源采用功率半导体器件作为开关器件,通过周期性间断工作,控制开关器件的占空比来调整输出电压。开关电源的基本构成如图1所示,其中DC/DC变换器进行功率转换,它是开关电源的核心部分,此外还有起动、过流与过压保护、噪声滤波等电路。输出采样电路(R1、R2)检测输出电压变化,与基准电压Ur比较,误差电压经过放大及脉宽调制(PWM)电路,再经过驱动电路控制功率器件的占空比,从而达到调整输出电压大小的目的。图2是一种电路实现形式。



DC/DC变换器有多种电路形式,常用的有工作波形为方波的PWM变换器以及工作波形为准正弦波的谐振型变换器。



对于串联线性稳压电源,输出对输入的瞬态响应特性主要由调整管的频率特性决定。但对于开关型稳压电源,输入的瞬态变化比较多地表现在输出端。提高开关频率的同时,由于反馈放大器的频率特性得到改善,开关电源的瞬态响应问题也能得到改善。负载变化瞬态响应主要由输出端LC滤波器特性决定,所以可以利用提高开关频率、降低输出滤波器LC乘积的方法来改善瞬态响应特性。




开关型稳压电源的分类开关型稳压电源的电路结构有多种:



(1)按驱动方式分,有自励式和他励式。



(2)按DC/DC变换器的工作方式分:①单端正励式和反励式、推挽式、半桥式、全桥式等;②降压型、升压型和升降压型等。



(3)按电路组成分,有谐振型和非谐振型。



(4)按控制方式分:①脉冲宽度调制(PWM)式;②脉冲频率调制(PFM)式;③PWM与PFM混合式。



(5)按电源是否隔离和反馈控制信号耦合方式分,有隔离式、非隔离式和变压器耦合式、光电耦合式等。



以上这些方式的组合可构成多种方式的开关型稳压电源。因此设计者需根据各种方式的特征进行有效地组合,制作出满足需要的高质量开关型稳压电源。
  • 高频开关电源直流屏是蓄电池和智能充电器的完美的统一体,它的自动化程度很高功能较多仅在电力系统内应用比较广泛,外形尺寸为800宽600深2260高,外配外挂玻璃大门,内配一组电器元件门板,后门对开、侧板
  • 反激式开关电源分析与研究
    分析了反激式开关电源中变换器的两种工作模式和PWM控制模式.指出了电流控制模式在反激式开关电源中的使用优势及存在问题,并提出相关解决措施。
  • 220V、100AH高频开关电源直流屏
    高频开关电源直流屏GZDW-220全套施工设计图纸,含:100AH直流屏【电气材料计划单】,充馈电、电池柜平面示意图,充馈电柜-原理图,充馈电柜-接线图,电池柜-接线图,图纸规范,内容齐全,可供设计师
  • 开关电源原理与设计
    本资料为:开关电源原理与设计,内容详实,可供参考
  • 5款Turck7545041开关电源,具有30mm低外型设计,采用115VAC或230VAC交流输入(通过开关选择)模型设计非常详细,同时包含5款型号,含通用格式,欢迎大家下载...
  • 明纬DR系列开关电源,安装方式:DIN导轨和面板安装,本图提供:DR-30额定功率30W和DR-45额定功率45W两款图纸。输出:85VAC-264VAC交流。...
  • DRP012V060W1AA台达开关电源:采用导轨形式进行安装,内置有驱动电路板进行变压,内部的结构明确,结构已经确定内容,仅供下载学习参考使用!可以下载。...
  • 开关电源(英文:SwitchingModePowerSupply),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。.
  • 本方案具体针对以单片微型计算机为基础的数控开关电源,选取机型充当其主控装置,对其变换电路展开脉冲宽度调制,最后形成闭合回路的反馈控制系统。其作用具体包含对该电源输送出的电压展开测试,并且反馈其实时数值
  • 论述了新型开关电源的产生和发展、结构和原理、特点以及开关电源的一些主要电器元件的工作原理和选用和电流控制型脉宽调制芯片UC3842的内部结构、管脚功能、特性和工作原理以及电流控制型脉宽调制芯片UC38
  • 电力电子技术中的开关电源的制作与调试
  • 开关电源原理及其应用
    近年来,随着应用日益高速发展的需求,推动了功率电子器件的制造工艺的研究和发展,功率电子器件有了飞跃性的进步。器件的类型朝多元化发展,性能也越来越改善。
  • 高频开关电源直流屏电气图纸(65AH)

    高频开关电源(65AH)直流屏电气图纸。图纸内容包括:65AH直流屏原理、平面布置、直流屏屏后接线等。

  • 开关电源手册 (第2版)
    本资料为:开关电源手册 (第2版),内容详实,可供参考
  • 开关电源维修技能实训
    本资料为:开关电源维修技能实训,内容详实,可供参考
  • 这是一款10KVA开关电源改型机箱三维数模,本模型用到的实体命令有:基体法兰,斜接法兰,边线法兰等等。由于本模型是用solidworks2014版创建的,建议您使用solidworks2014或以上版
  • 开关电源(详解)设计模型是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新
  • 24V开关电源设计模型又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。绘制的形象生动,逼真,整体结构设计的非常不错,可
  • 本模型为24V明伟开关电源(立式),是专为PLC、编码器、步进电机、光电传感器提供工作电源的部件,能够持续稳定的为各部件输出电源电压,是工业控制中不可缺少的一部分。本模型为原比例绘制,方便用户直接下载
  • 欧姆龙开关电源120W24V包含SolidWorks截图,开关电源渲染侧面、开关电源渲染正面、开关电源渲染锁面、开关电源渲染下面等图片。...

阅读下一篇

基于STM32的电池管理系统触摸屏设计方案

概括说来,现代UPS的发展方向是高频化,小型化和智能化,近年来,科华公司采用最先进的电力电子器件和国际流行的PFC及高频技术,实现了中小功率UPS 高频化和小型化的目标。随后使用MCU(单片机)开发一系列新产品,使UPS实现智能化,即电池管理的智能化,人机界面的智能化(远程LCD面 板),UPS管理网络化,包括POWERSOFT电源监控软件和UNMS-1 UPS网络管理系统(国家火炬计划项目)。

回帖成功

经验值 +10