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開關電源的組成與工作原理

发布日期: 2018-7-20 15:24:21 信息来源: 開關電源

  開關電源以其体积小、效率高迅速应用到各行各业、開關電源内部各元器件在高频工作下比线性电源提高20%-30%的效率,開關電源优点众多,但难免偶尔出现故障,開關電源线路是由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成,维修及检查应当遵循先易后难的规则入手,以下接手開關電源的工作原理及各组成部分介绍
  
  一、開關電源组成:由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成

開關電源组成线路图

  1、開關電源主电路
  
  電流沖擊限制部分:限制接通電源瞬間輸入側的沖擊電流。
  輸入濾波器:修複電網中存在的波湧,過濾雜波等
  整流與濾波:將電網交流電源直接整流爲較平滑的直流電。
  逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频開關電源的核心部分。
  輸出整流與濾波:根據負載需要,提供穩定並調節可靠的直流電源。
  
  2、控制電路
  
  ①接收輸出端信息對比額定值後控制逆變器調節改變脈寬或脈頻使得輸出穩定
  ②接收電路數值輸送保護電路識別結果調整電路達到電路保護目的
  
  3. 检测电路:提供保護電路中正在運行中各種參數和各種儀表數據。
  
  4. 辅助电源:實現電源的軟件(遠程)啓動,爲保護電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。
  
  三.開關電源的工作原理
  
  開關電源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时,电路中的储能装置(L1、C2、二极管D组成的电路)向负载RL释放在开关接通时所储存的能量,使负载得到连续而稳定的能量。
  
  VO=TON/T*Vi
  VO 为负载两端的电压平均值
  TON 为开关每次接通的时间
  T 为开关通断的工作周期

開關電源的工作原理

  由式可知,改變開關接通時間和工作周期的比例,VO間電壓平均值也隨之改變,因此,隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調整TON和T的比例便使輸出電壓VO維持不變。改變接通時間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比,這種方法稱爲“時間比率控制”(TimeRationControl,縮寫爲TRC)。
  
  按TRC控制原理,有三種方式:
  
  1. 脉冲宽度调制(PulseWithModulation,缩写为PWM):開關周期恒定,通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。
  2. 脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,缩写为PFM):導通脈沖寬度恒定,通過改變開關工作頻率來改變占空比的方式。
  
  3. 混合调制:導通脈沖寬度和開關工作頻率均不固定,彼此都能改變的方式,它是以上二種方式的混合。
  

  四.開關電源常见故障及排除知识详情点击“開關電源故障”了解

以上是针对開關電源的基本知识,对于维修及检查開關電源具有重要参考价值


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