1直流变换器式开关稳压电源
直流变换器式开关稳压电源主要包括直流变换器和稳压电路两个部分,该稳压电源的核心是直流变换器。直流变换器是将一种直流电压转换为另一种直流电压的变换设备,它是开关电源的一个重要类别。进行直流变换通常可分为几步:逆变器——将直流电压转换为较高频率的交流电压;高频变压器——将高频交流电压转换为所需的交流电压,并且实现不安全的市电与安全的输出电源有效隔离;整流器——将高频交流电压转换为直流电压。下面介绍2种基本的变换电路,这2种功率变换器可以工作在他激状态作功率方波放大器,也可以工作在自激状态作方波振荡器,产生的方波经变压器次级侧整流,将方波变换为所需的直流,它的基本电路是由一个晶体管组成的单端电路。

晶体管直流电压变换器的基本工作原理,是利用晶体管作为高频开关控制直流电源的通断,经过变压器输出,把直流变成交流。如果所需的输出是直流电压,那么,把变压器输出的交流电压再经过整流,就可以得到所需的直流输出电压。在负载对直流电源精度要求不高、且负载变化不大的场合,直流变换器的输出可以直接向负载供电,而不必再另加稳压电路。反之,当负载对直流电源供电要求较高时,通常则需要在电路中加上稳压控制电路,一般是加上前面所介绍的取样电路、基准电源、差分放大器以及脉冲占空比可调的控制电路,即可构成开关稳压器。由于电路中引入了高频变压器的隔离,可以实现输入电压和输出电压之间的直流隔离,即安全工作点与非安全工作点之间的电气绝缘。
单端晶体管直流变换器具有线路简单的特点,它只用一只晶体管、一个变压器以及电容、二极管构成。功率可以做到150W~250W。根据变压器次级侧整流二极管的接法不同,单端变换器可分为反激式和正激式两种。反激式和正激式变换器两者的差别只是整流二极管的接法不同,但其工作原理差别很大。
2 单端反激式变换器
在单端反激式变换器中,整流二极管的接法使得开关晶体管导通时,二极管截止,这时电源输入的能量以磁能的形式储存于变压器中;在晶体管截止期间,二极管导通,变压器中储存的能量传输给负载,因此,单端反激式变换器也称为电感储能式变换器。不过这里用变压器,而不是单个电感。单端反激式变换器电路如图2所示。
当开关晶体管V的基极被输入脉冲驱动而导通时,输入电压Ui便加到变压器T的初级绕组N1上,由于变压器T对应端的极性,次级绕组N2的极性为下正上负,二极管D截止, 次级绕组N2中没有电流流过。当V截止时, N2绕组的电压极性为下负上正,二极管D导通,此时V导通期间储存在变压器中的能量便通过二极管D向负载释放。在工作过程中变压器一方面起了电感储能电感的作用,另一方面也起了变压器的作用。由上分析可知,单端反激式变换器与前面介绍的并联开关稳压器的工作原理相似,因此输出电压为
Uo = Ui
设占空比δ= ton/T,可以得到Uo = Ui
+U i D L
• +
n1
V n2 C Uo
•
图2-2 单端反激式变换器电路
3单端正激式变换器
在单端正激式变换器中,整流二极管的接法是在开关晶体管导通时,经过变压器耦合,能量通过导通的二极管传输给负载,而在晶体管截止期间,二极管也截止。
图2-3是带有回授绕组N3和箝位二极管D3的单端正激式变换器。单端正激式变换器是从串联开关变换器演变得到的,其导电过程与反激式变换器正好相反,却与串联开关变换器完全相同,不同之处这里增加了一个变压器。在V 导通时,由变压器T的对应端和二极管D1的接法决定了此期间D1导通,输入电压经变压器耦合向负载传输能量,此时滤波电感L储能;V截止期间,电感L中产生的感应电动势使续流二极管D2导通,电感L中储存的能量通过续流二极管D2向负载释放,因此单端正激式变换器输出电压为
Uo = Ui = δUi
+ U i D1 L
n1 + Uo
• •
D3 n3 n2 D2
•
V
图2-3 带有回授绕组和箝位二极管的单端正激式变换器
即输出电压仅决定于电源电压、变压器的匝数比和占空比,而与负载电阻无关。
此外,由于变压器线圈存在电感,当V导通时,电感中也储存能量;当V截止时,次级侧二极管D1截止,储存于变压器中的磁场能量必须通过一定的途径释放出来,否则将在线圈的两端产生过电压。比较常见的方法就是如图2-9所示的加设回授绕组N3和箝位二极管D3,通常取N3=N1,这样当绕组N1上的感应电压超过电源电压时,二极管D3导通,将磁能送回电源中。这就将绕组N1上的反峰电压限制在电源电压上,因此V的集-射间的电压被限制在两倍电源电压上。
释放变压器电感中储能(又称祛磁)的方法还可以有很多,如在初级绕组N1两端并联电阻,或者并联电容和电阻串联网络等以吸收反峰电压所产生的能量。
单端正激式变换器同单端反激式变换器一样,变压器中磁通只工作在B-H曲线的一侧,因此也必须遵循磁通复位的原则,磁芯常用EE、EI、EC等型号的铁氧体材料,磁芯要有一定尺寸的空气隙,以免磁芯饱和。
三相交流电的供电方式有哪几种?
什么是开关电源?开关电源主要有什么用途?随着电器设备的普及,开关电源在我们日常生活中的应用十分广泛,是一种不可缺少的电源方式,那么接下来我们就给大家介绍下开关电源吧。
什么是开关电源?

开关电源就是利用电子开关器件如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等,通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。
开关电源的特点:
开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着随着电力电子技术的发展和创新,目前开关电源主要以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用到几乎所有的电子设备,其重要性可见一斑。
开关电源的分类:
根据开关器件在电路中连接的方式,开关电源总的来说可分为串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中,变压器式开关电源还可以进一步分成:推挽式、半桥式、全桥式等多种;根据变压器的激励和输出电压的相位,又可以分成:正激式、反激式、单激式和双激式等多种。
开关电源的工作方式:
开关电源一般有三种工作模式:频率、脉冲宽度固定模式,频率固定、脉冲宽度可变模式,频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换;后两种工作模式多用于开关稳压电源。
开关电源输出电压也有三种工作方式:直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样,前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换;后两种工作方式多用于开关稳压电源。
开关电源的用途
开关电源广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯袋,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。
以上就是关于什么是开关电源?开关电源主要有什么用途的详细解答,不知道大家对我们的介绍是否满意。
开关电源有几种调制方式
两种接线方式
三相电在电源端和负载端均有星形和三角形两种接法。二种接法都会有三条三相的输电线及三个电源(或负载),但电源(或负载)的连接方式不同。
日常用电系统中的三相四线制中电压为380/220V,即相电压为380V,相电压则随接线方式而异;若使用星形接法,线电压为220V,三角形接法的相电压则为380V。
星形接法
三相电机的星形接法是将各相电源或负载的一端都接在一点上,而它们的另一端作为引出线,分别为三相电的三条相线。对于星形接法,可以将中点(称为中性点)引出作为中性线,形成三相四线制。也可不引出,形成三相三线制。当然,无论是否有中性线,都可以添加地线,分别成为三相五线制或三相四线制。
星形接法的三相电,当三相负载平衡时,即使连接中性线,其上也没有电流流过。三相负载不平衡时,应当连接中性线,否则各相负载将分压不等。
工业上用的三相交流电,有的直接来自三相交流发电机,但大多数还是来自三相变压器,对于负载来说,它们都是三相交流电源,在低电压供电时,多采用三相四线制。
在三相四线制供电时,三相交流电源的三个线圈采用星形(Y形)接法,即把三个线圈的末端X、Y、Z连接在一起,成为三个线圈的公用点,通常称它为中点或零点,并用字母O表示。
供电时,引出四根线:从中点O引出的导线称为中线(中性线),居民供电中称为零线;从三个线圈的首端引出的三根导线称为A线、B线、C线,统称为相线或火线。在星形接线中,如果中点与大地相连,中线也称为地线,也叫重复接地。我们常见的三相四线制供电设备中引出的四根线,就是三根火线一根地线。
三角接法
三相电机的三角形接法是将各相电源或负载依次首尾相连,并将每个相连的点引出,作为三相电的三条相线。三角形接法没有中性点,也不可引出中性线,因此只有三相三线制。添加地线后,成为三相四线制。
正常供电时,电子式电能表的工作电源分为哪几种实现方式?
开关电源主有两种调制方式:
PWM:脉冲宽度调制
PFM:脉冲频率调制
脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉冲宽度调制是一种模拟控制方脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置,来实现晶体管或MOS管导通时间的改变,从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
脉冲频率调制(PFM)是一种转换方法, 通常被应用于DC-DC转换器来提高轻负载效率。在TI提供的产品说明书中,PFM也被称作“节电” 模式。工作在节电模式下的转换器在轻负载电流条件下使用PFM模式, 在较重负载电流条件下使用脉冲宽度调制(PWM)模式。这种工作模式使转换器可以在宽泛的电流输出范围内均保持极高的效率。
正常供电时,电子式电能表的工作电源通常有三种实现方式:
工频电源(即变压器降压)
、
阻容电源(电阻和

电容降压
)
、
开关电源
。


