开关电源是运用现代电力电子技能,操控开关管注册和关断的时刻比率,坚持安稳输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)操控IC和MOSFET构成。跟着电力电子技能的开展和立异,使得开关电源技能也在不断地立异。现在,开关电源以小型、轻量和高功率的特色被广泛运用简直一切的电子设备,是当今电子信息产业飞速开展不行短少的一种电源方法。
跟着我国工业的快速开展,开关电源逐步地走上世界舞台,电源的体积也逐步趋于模块化和小型化,电源的抗扰才能也越来越强。开关电源怎么完成电压操控?内部结构是怎样的?下面带咱们快速了解一下。
一、什么是开关电源
开关电源是开关稳压电源的简称,一般指输入为沟通电压、输出为直流电压的AC-DC变换器。开关电源内部的功率开关管作业在高频开关状况,自身耗费的能量很低,电源功率可达75%~90%,比一般线性稳压电源(线性电源)进步一倍。
提到线性电源(如图1所示),它与开关电源的差异是什么呢?说的浅显一点便是线性电源的调压能够看成是调阻值调压,相当于调理滑动变阻器使电压产生改动。开关电源则能够看成是通过调理开关的频率而使电压产生变化。
图 1 线性电源
二、开关电源分类
无工频变压器式开关电源
无工频变压器式开关电源是通过体积小的高频变压器来替代粗笨的工频变压器,试验与电网阻隔的。因为开关电源内部器材作业在高频开关状况,因而自身耗费的能量很低,电源功率比一般线性电源进步一倍。
图 2 开关电源结构框图
开关稳压器
开关稳压器是一种开关式集成稳压器,他将PWM操控器、功率输出级、维护电路等集成在一个芯片中,稳压器功率可达90%以上,有的还能接连调理输出电压,合适制作从几十瓦至几百瓦的开关电源。
单片开关电源
单片开关电源是将开关电源的首要电路都集成在芯片中,能完成输出阻隔、脉宽调制及多种维护功用,其集成度最高。单片开关电源通过输入整流滤波器适配85~265V、47~400HZ的沟通电。并且它具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等长处,现已成为开发600W以下中、小功率开关电源、精细开关电源及开关电源模块化的优选集成电路。
图 3 单片开关电源模块
三、开关电源作业方法
开关电源按操控原理来分类,能够有以下4种分类:
1)脉冲宽度调制(简称PWM,即脉宽调制)式:简略讲便是通过调理脉冲宽度完成稳压意图,其间心是PWM操控器。这种方法开关电源的运用最为遍及,其占空比调理规模大,PWM还能够和主体系的时钟坚持同步。
2)脉冲频率调制(简称PFM,即脉频调制)式:与脉宽调试相似,它是通过调理开关频率来完成稳压意图,其间心是PFM操控器。这种方法合适于便携式设备,它在低占空比、低频条件下下降操控芯片的静态电流。
3)脉冲密度调制(简称PDM,即脉密调制)式:其特色是脉宽安稳,通过调理脉冲数完成稳压意图。它选用零电压技能,能显着下降功率开关管损耗。
4)混合调制式:它是PWM和PFM的组合。开关周期开关周期和脉冲宽度都可调
需求指出的是,PWM操控器既可作为一片独立的集成电路运用,也可被集成开关稳压器中,或集成在开关电源中。其间,开关稳压器归于DC-DC变换器,开关电源一般为AC-DC变换器。如图4所示:
图 4 单片开关电源构成
从图中咱们能够看出去掉前端整流滤波部分就能够看成是DC-DC变换器,加上前端整流滤波部分便是一个AC-DC变换器。
四、开关电源基本原理
开关电源的基本原理如图5所示。首要由以下7部分构成:
1) 输入整流滤波器,包含整流桥和输入滤波电容;
2) 单片开关电源,内含功率开关管和操控器(含振荡器、基准电压源、差错放大器和PWM比较器),MOSFET;
3) 漏极钳位维护电路;
4) 高频变压器;
5) 输出整流滤波器;
6) 光耦反响电路;
7) 偏置电路 ,给光耦合器的光敏三极管供给偏压。
图 5 单片开关电源基本原理
五、原理剖析
稳压原理剖析如下:
当因为某种原因致使V上升,这时LED上的电流就进步,通过光耦器使接收管的发射极电流上升,进而使TOPSWITCH的操控端电流变大,占空比变小,导致V下降,然后到达稳压的效果。
六、总结
从以上咱们能够看出开关电源作为现如今电源界的娇子,它还有很长的生命周期,并且优势显着。从运转原理上看许多要素都会影响开关电源的质量,并且其他维护电路的添加也会使开关电源安全性得到更高确保,阻隔的选取也会影响电源的反响程度。ZLG致远电子的电源模块考虑到广阔企业界的电源需求,无论是电源体积仍是电源安全性都做到极致,确保各大企业规划板电源电路安稳输出,供给电源规划支撑,完成真实的客户与厂家的互动。