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高频开关电源原理及组成分类
时间: 2018-12-13 00:08 浏览次数:
高频开关电源在电子技术中的应该比较多,我们平时可能很少会介绍到这类产品,所以应该有很多人对高频开关电源原理不是很了解,为了方便大家更加清楚的认识高频开关电源,下面

 高频开关电源在电子技术中的应该比较多,我们平时可能很少会介绍到这类产品,所以应该有很多人对高频开关电源原理不是很了解,为了方便大家更加清楚的认识高频开关电源,下面小编就为大家介绍一下高频开关电源原理,高频开关电源组成分类,高频开关电源控制方式。

 

高频开关电源原理及组成分类

 

  高频开关电源原理

 

  高频开关电源主电路从交流电网输入、直流输出的全过程,包含:

  1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,与此同时也阻止了机发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中心有些核心部分,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:依据负载需求,提供稳定可靠的直流电源。

  高频开关电源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,改动其频率或脉宽,到达输出稳定,另一方面,依据测验电路提供的资料,经过保护电路的辨别,提供控制电路对整机进行各种维护措施。

 

高频开关电源原理及组成分类

  高频开关电源的组成与分类

 

  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。

高频开关电源原理及组成分类

  高频开关电源的控制方式

 

  按TRC控制原理,有三种方式

  1、脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,缩写为PWM)

  开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。

  2、脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation,缩写为PFM)

  导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。

  3、混合调制

  导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。

  高频开关电源不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零,而且噪声也小。

 

高频开关电源原理及组成分类

 

  高频开关电源的主要功能

 

  (1)通过MODEM和电话网与监控中心通信,从通信口读取高频开关电源的信息;

  (2)测量模块的输出电流和电压、直流母线电流和电压、电源的输出电流和电压、电池充放电电流和电压等;

  (3)控制电源的输出电流和稳流,控制电源的开关机等;

  (4)控制高频开关电源实现对蓄电池浮充、均充方式的自动转换;

  (5)控制硅链的自动或手动投切,保证控制母线的稳压精度,进而保证微机和晶体管保护用电的可靠性,防止造成保护误动;

  (6)调节充电限流值和总输出电流稳流值;

  (7)具有本地和远程控制方式,采用密码允许或禁止方式操作,以增强系统运行可靠性。

  高频开关电源在电子行业的作用是巨大的,在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。

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