173 2438 5004
KEROS品牌—专注加密领域十余年,您身边的加密专家
当前位置:网站首页 > 资讯中心 正文 资讯中心

高频开关电源的原理

htxw 2022-10-06 资讯中心 26 ℃

本篇文章给大家谈谈高频开关电源的原理以及对应的知识点,希望对各位有所帮助。

本文目录一览:

开关电源的基本原理是什么?

把交流通过二极管整流.电容滤波变成直流,再通过1620KHz左右高频振荡发生器 . 开关管和 高频开关变压器的作用,把直流转换成所需要的振幅高频脉冲电压。最后再通过高频二极把这高频脉冲电压整流.电容滤波输出所需要的直流电压。输出的稳压是靠在输出端取出取样电压去调整振荡器的频率和脉冲占空比。从而实现自动调整高频脉冲电压占空比最终达到输出直流电压的稳定.调整输出直流电压原理也一样,用人为的方法去改变振荡频率和脉冲占空耒实现改变输出直流电压目的。 简单说开关电源的基本原理就是:交流变直流再变脉冲电压又再变直流的一个过程。它具有稳压精度高,省耗小等特点。

高频变压器工作原理是什么呢?来个懂的给个详细点的答案吧

高频变压器工作原理:

高频变压器是作为开关电源最主要的组成局部。开关电源一般采用半桥式功率转换电路,工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz 高频脉冲波,然后通过高频变压器进行降压,输出低电压的交流电,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中最为显眼的三只高频变压器:主变压器、驱动变压器和辅助变压器(待机变压器)每种变压器在国家规定中都有各自的衡量规范,比如主变压器,只要是200W 以上的电源,其磁芯直径(高度)就不得小于35mm 而辅助变压器,电源功率不超过300W 时其磁芯直径达到16mm 。这些我是在 民熔电气集团 上面总结出的,每天学学 民熔电气 的知识还不错的,解决了我的一些盲点,方便可以去查一下 民熔电气集团 。

变压器的工作原理:

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流),变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。

高频变压器是工作频率逾越中频(10kHz 电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz-50kHz 50kHz-100kHz 100kHz 500kHz 500kHz 1MHz 1MHz 以上。传送功率比较大的工作频率比较低;传送功率比较小的工作频率比较高。

开关电源原理是什么呢?有没有懂的给个详细点的回复

你确定吗楼主?不要一会说完你嫌多!

狗头在线分割

开关式稳压电源的基本工作原理

开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种,在实际的应用中,调宽式使用得较多,在目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。

调宽式开关稳压电源的基本原理

对于单极性矩形脉冲来说,其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度,脉冲越宽,其直流平均电压值就越高,直流平均电压为U。可由公式计算,即Uo=Um×T1/T,式中Um为矩形脉冲最大电压值,T为矩形脉冲周期,T1为矩形脉冲宽度。

从上式可以看出,当Um与T不变时,直流平均电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。这样,只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄,就可以达到稳定电压的目的。

开关式稳压电源的原理电路

开关电源基本电路框图

交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉动成份的直流电压,该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。

控制电路为一脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。

单端反激式开关电源

单端反激式开关电源的典型电路如下图所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激,是指当开关管VT1导通时,高频变压器T初级绕组的感应电压为上正下负,整流二极管VD1处于截止状态,在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时,变压器T初级绕组中存储的能量,通过次级绕组及VD1整流和电容C滤波后向负载输出。

单端反激式开关电源

单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路,输出功率为20~100W,可以同时输出不同的电压,且有较好的电压调整率。

唯一的缺点是输出的纹波电压较大,外特性差,适用于相对固定的负载。单端反激式开关电源使用的开关管VT1承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍,工作频率在20~200kHz之间。

单端正激式开关电源

单端正激式开关电源的典型电路如下图所示。这种电路在形式上与单端反激式电路相似,但工作情形不同。当开关管VT1导通时,VD2也导通,这时电网向负载传送能量,滤波电感L储存能量;当开关管VT1截止时,电感L通过续流二极管VD3继续向负载释放能量。

单端正激式开关电源

在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2,它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。为满足磁芯复位条件,即磁通建立和复位时间应相等,所以电路中脉冲的占空比不能大于50%。(深圳市铂科新材)

由于这种电路在开关管VT1导通时,通过变压器向负载传送能量,所以输出功率范围大,可输出50~200W的功率。电路使用的变压器结构复杂,体积也较大,正因为这个原因,这种电路的实际应用较少。

自激式开关稳压电源

自激式开关稳压电源的典型电路如下图所示。这是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源,也是目前广泛使用的基本电源之一。

自激式开关稳压电源

当接入电源后在R1给开关管VT1提供启动电流,使VT1开始导通,其集电极电流Ic在L1中线性增长,在L2中感应出使VT1基极为正,发射极为负的正反馈电压,使VT1很快饱和。

与此同时,感应电压给C1充电,随着C1充电电压的增高,VT1基极电位逐渐变低,致使VT1退出饱和区,Ic开始减小,在L2中感应出使VT1基极为负、发射极为正的电压,使VT1迅速截止,这时二极管VD1导通,高频变压器T初级绕组中的储能释放给负载。

在VT1截止时,L2中没有感应电压,直流供电输人电压又经R1给C1反向充电,逐渐提高VT1基极电位,使其重新导通,再次翻转达到饱和状态,电路就这样重复振荡下去。这里就像单端反激式开关电源那样,由变压器T的次级绕组向负载输出所需要的电压。

自激式开关电源中的开关管起着开关及振荡的双重作从,也省去了控制电路。电路中由于负载位于变压器的次级且工作在反激状态,具有输人和输出相互隔离的优点。这种电路不仅适用于大功率电源,亦适用于小功率电源。

推挽式开关电源

推挽式开关电源的典型电路如下图所示。它属于双端式变换电路,高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。电路使用两个开关管VT1和VT2,两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止,在变压器T次级统组得到方波电压,经整流滤波变为所需要的直流电压。

推挽式开关电源

这种电路的优点是两个开关管容易驱动,主要缺点是开关管的耐压要达到两倍电路峰值电压。电路的输出功率较大,一般在100~500W范围内。

降压式开关电源

降压式开关电源的典型电路如下图所示。当开关管VT1导通时,二极管VD1截止,输人的整流电压经VT1和L向C充电,这一电流使电感L中的储能增加。当开关管VT1截止时,电感L感应出左负右正的电压,经负载RL和续流二极管VD1释放电感L中存储的能量,维持输出直流电压不变。电路输出直流电压的高低由加在VT1基极上的脉冲宽度确定。

降压式开关电源

这种电路使用元件少,它同下面介绍的另外两种电路一样,只需要利用电感、电容和二极管即可实现。

升压式开关电源

升压式开关电源

升压式开关电源的稳压电路如上图所示。当开关管VT1导通时,电感L储存能量。当开关管VT1截止时,电感L感应出左负右正的电压,该电压叠加在输人电压上,经二极管VD1向负载供电,使输出电压大于输人电压,形成升压式开关电源。

反转式开关电源

反转式开关电源的典型电路如下图所示。这种电路又称为升降压式开关电源。无论开关管VT1之前的脉动直流电压高于或低于输出端的稳定电压,电路均能正常工作。

反转式开关电源

当开关管VT1导通时,电感L储存能量,二极管VD1截止,负载RL靠电容C上次的充电电荷供电。当开关管VT1截止时,电感L中的电流继续流通,并感应出上负下正的电压,经二极管VD1向负载供电,同时给电容C充电。

以上介绍了脉冲宽度调制式开关稳压电源的基本工作原理和各种电路类型,在实际应用中,会有各种各样的实际控制电路,但无论怎样,也都是在这些基础上发展出来的。

看完别忘了点击这里 网页链接

什么是高频开关电源?

高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。

20世纪60年代大量应用的线性调节器式直流稳压电源,由于它存在着以下诸多的缺点,如体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压,很难在输出大于5A的场合应用等,已开始被开关调节器式直流稳压电源所取代。

1964年,日本NEO杂志发表了两篇具有指导性的文章:一篇为“用高频技术使AC变DC电源小型化”;另一篇为“脉冲调制用 于电源小型化”。这两篇文章指明了开关调节器式直流稳压电源小型化的研究方向,即一是高频化,二是采用脉冲宽度调制技术。经过将近10 年的研究、开发取得了良好的结果。

1973年,美国摩托罗拉公司发表了一篇题为“触发起20kHz的革命”的文章,从此在世界范围内就掀起了高频开关电源的开发热潮,并将DC/DC转换器作为开关调节器用于开关电源,使电源的功率密度由1~4 W/in3增加到40~50W/in3。首先被采用 的是Buck转换器。

到20世纪80年代中期,Buck、Boost和Buck ̄Boost转换器也应用到开关电源中。20世纪70年代中期,美国加州理工学院研制 出一种新型开关转换器,称为Cuk转换器(是以发明人S1obodan Cuk的姓来命名的)。Cuk转换器与Buck-Boost转换器互为对偶,也是一种升降压 转换器。20世纪80年代中期以后逐渐被应用到开关电源中。

1976年,美国P。W,Clarke研制出一种有变压器的“原边电感式转换器”(Primary Inductance Converter)简称PIC,获得专利,并且也应用到开关电源中。

1977年,Bell实验室在PIC的基础上,研制出有变压器的“单端原边电感式转换器”(Single-Ended Primary Inductance Converter),简称(有变压器的)SEPIC电路,这是一种新的DC/DC单端PWM开关转换器,其对偶电路称为DualSEPIC,或Zeta转换器。

到1989年,人们将SEPIC和Zeta也应用到了开关电源中,使开关电源所采用的DC/DC转换器,增加到6种 。到目前为止,通过DC/DC转换器的演化与级联,开关电源所采用的DC/DC转换器已经增加到了14种。用这14种DC/DC转换器作为开关电源的主要 组成部分,就可以设计出使用于不同场所、满足于不同性能要求和用途的、高性能、高功率密度的各种功率的开关电源。

开关电源的原理是什么?

开关电源由以下几个部分组成: 一、主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程,包括: 1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。 3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。 4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。二、控制电路 一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的资料,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。三、检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表资料。四、辅助电源 提供所有单一电路的不同要求电源。

电源→输入滤波器→全桥整流→直流滤波→开关管(振荡逆变)→开关变压器→输出整流与滤波。

什么是高频开关电源

答:高频开关电源是将交流配电单元、直流配电单元、监控单元和整流模块集中安装于同一个机柜上,是电源控制技术与计算机技术的有机结合,实现了集中监控整流模块与交、直流单元的各种参数和状态,最适合与程控交换机及各种通信设备配套使用。

高频开关电源的原理的介绍就聊到这里吧,感谢您花时间阅读,谢谢。

本文标签:高频开关电源的原理

<