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反激式开关电源波形剖析

2017-06-15 21:52分类:电子技术 阅读:

 

 开关直流稳压电源是依据方波电压的均匀值与其占空比成正比以及电感、电容电路的积分特性而构成的。其根柢作业原理是,先对输入沟通电压整流,然后构成脉动直流电压,经过DC-DC 改换电路变压,再经过斩波电路构成了纷歧样脉冲宽度的高频沟通电,然后对其整流滤波输出需求电压电流波形。假定输出电压波形违背所需值,便有电流或电压采样电路进行取样反响,经过与比照电路的电压值进行参数比照,把差值信号拓展,然后操控开关电路的脉冲频率f 和占空比D,以此来操控输出端的导通状况。因而,输出端便可以得到所需的电压电流值。
  依据电力体系的实习需求,经过对各个有些进行剖析,便可以方案出相应的开关电源商品。

  
  图1 开关电源原理框图
  在方案开关电源时,首要就要面对怎么挑选适宜的开关电源操控芯片。在挑选芯片的时分,要既能满意央求,又不由于选型构本钱钱的糟蹋。下面就介绍运用 TopswitchⅡ系列开关电源的功率损耗( PD ) 与电源功率(η),输出功率( Po ) 联络曲线,活络挑选芯片的类型,然后完毕宽方案输入的通用开关电源的方案。  
  图2 TOPSwitch芯片内部原理图
  开关管维护电路
  在开关芯片的漏极D 侧可以运用VDZ 和VD 两个二极管对高频变压器的漏感发作的尖峰电压进行箝位,可维护μ的D-S 极间不被击穿。例如VDZ 可以选用瞬态电压按捺器P6K200, 其反向击穿电压为200 V.VD 选用反向耐压为600 V 的UF4005($0.0444) 型超快康复二极管,亦称堵塞二极管。
  图3给出了由TOPSwitch 构成的反激式电源的原理图。其作业进程如下: 输入沟通电经整流桥BR1 整流后再经电容C1 滤波,变为脉动的直流电。反激式变压器与TOPSwitch 将存储于电容C1 的能量传递给负载。当TOPswitch 开关管导通时,电容C1两头的电压加到反激变压器的原边,流过原边绕组的电流线性添加( 如若在MOSFET 开关管导通的刹那间变压器副边电流不为零,则由于副边感应电势反向,二极管D2 截止,副边电流变为零,可是磁芯内的能量不能骤变,故原边电流跃变为副边电流的1/ K,K 为变压器变比),变压器贮存能量; 当MOSFET 开关管关断时,电感原边电流由于没有回路( 此刻,稳压管VR1的击穿电压因高于原变压器的感应电势而截止) 而骤变为零,变压器经过副边续流,副边电流为TOPswitch 开关管关断时原边电流的K 倍,副边绕组经过二极管D2 对电容C2 充电,尔后,流过变压器副边的电流线性下降。二极管D1 与稳压管VR1 并接于变压器的原边以吸收由于变压器原边的漏感而发作的高压毛刺。电阻R1、稳压管V R2、光耦U2 与电容C5 构成了电压反响电路以确保输出电压安稳。电阻R2 与VR2 构成一假负载,以确保当电源空载或轻载时输出电压安稳。电感L1 与电容C3 构成LC 滤波器以避免输出电压脉动过大。二极管D3 与电容C4 构成一整流电路以供给光耦U2 光电三极管的偏置电压。电感L2 、电容C6 和C7 用于下降体系的电磁搅扰( EMI) 。  
  图3 反激式电源的运用原理图
  图4别离给出了输入电压220 V ( 沟通),输出功率为40 W; 输入电压85 V ( 沟通),输出功率为24 W和输入电压85 V( 沟通),输出功率为40 W 时的输出电压波形。  
  图4 纷歧样电压输入条件下的电压仿真输出波形
  批改点评:经过仿真实验,对电源的方案进程进行了认证。全体来说方案的开关电源,输出波形较为安稳,并且电磁兼容性好,抗搅扰才调强,适宜小功率开关电源的方案制作。直流稳压电源是现代电力电子体系中的首要构成有些,好的直流电源体系是高质量现代电子体系的首要确保。

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