【開(kai)關電源(yuan)組成部分】開(kai)關電源(yuan)由(you)什么組成 開(kai)關電源(yuan)的組成結(jie)構
一、開關電源由什么組成
電源是各種電子設備必不可缺的組成部分,其性能優 劣直接關系到電子設備的技術指標及能否安全可靠地工作。由于開關電源內部關鍵元器件工作在高頻開關狀態,功耗小,轉化率高,且體積和重量只有線性電源的 20%—30%,故目前它(ta)已成為穩壓電源(yuan)的主流產品。
電(dian)子(zi)設(she)備(bei)電(dian)氣故(gu)障(zhang)的檢修,本(ben)著(zhu)從(cong)易到難的原(yuan)則,基本(ben)上都是(shi)先從(cong)電(dian)源(yuan)入手,在確定其(qi)電(dian)源(yuan)正常(chang)后,再進行(xing) 其(qi)他部位的檢修,且(qie)電(dian)源(yuan)故(gu)障(zhang)占電(dian)子(zi)設(she)備(bei)電(dian)氣故(gu)障(zhang)的大多(duo)數。故(gu)了解開頭(tou)電(dian)源(yuan)基本(ben)工作原(yuan)理,熟悉其(qi)維修技(ji)(ji)巧和常(chang)見(jian)故(gu)障(zhang),有利于縮短電(dian)子(zi)設(she)備(bei)故(gu)障(zhang)維修時間,提(ti)高 個人設(she)備(bei)維護技(ji)(ji)能(neng)。
圖1
二、開關電源的組成結構
開關電源大至由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成,見圖1。
1、主電路
沖(chong)擊電流限幅:限制接通電源瞬間輸入(ru)側的沖(chong)擊電流。
輸入濾波(bo)器:其作用(yong)是(shi)過(guo)濾電網(wang)存在的(de)雜波(bo)及阻礙本機產生(sheng)的(de)雜波(bo)反饋回(hui)電網(wang)。
整(zheng)流(liu)與(yu)濾波:將(jiang)電網交流(liu)電源(yuan)直接整(zheng)流(liu)為(wei)較平滑的直流(liu)電。
逆(ni)變:將(jiang)整流后的直流電變為高頻(pin)交(jiao)流電,這是高頻(pin)開關電源(yuan)的核心部分。
輸出(chu)整流與(yu)濾波(bo):根據負(fu)載需要(yao),提供穩定可(ke)靠的直流電源(yuan)。
2、控制電路
一方面從輸(shu)出(chu)端取(qu)樣,與(yu)設定(ding)值進行比較,然后去控(kong)(kong)制逆變器,改變其脈寬或脈頻(pin),使輸(shu)出(chu)穩定(ding),另一方面,根據(ju)測試電路提(ti)供的(de)數據(ju),經保護電路鑒別,提(ti)供控(kong)(kong)制電路對(dui)電源進行各種保護措施(shi)。
3、檢測電路
提供保(bao)護電路中正在運行中各(ge)種參數和各(ge)種儀(yi)表數據。
4、輔助電源
實現電源的軟件(遠程)啟動,為保護電路和控制電路(PWM等芯片(pian))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導體器件作為開關元件,通過周期性通斷開關,控制開關元件的占空比來調整輸出電壓。開關元件以一定的時間間隔重復地接通和斷開,在開 關無件接通時輸入電源Vi通過(guo)開關S和濾波電路(lu)向負(fu)載RL提供能(neng)量,當開關(guan)S斷開時,電路中的儲能(neng)裝(zhuang)置(L1、C2、二極管D組成的電路)向負載RL釋放 在(zai)開(kai)關接(jie)通時(shi)所儲存的能(neng)量,使負(fu)載得(de)到連續(xu)而穩定的能(neng)量。
VO=TON/T*Vi;
VO 為負載兩端的電壓(ya)平均值;
TON 為(wei)開(kai)關每次(ci)接通的時間;
T 為(wei)開關(guan)通斷的工作周期;
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(ye)隨之(zhi)改變,因此,隨著(zhu)負載及輸入電源電壓的(de)變化自動(dong)調(diao)整TON和T的比(bi)例便使輸出電(dian)壓(ya)VO 維持不變(bian)(bian)。改變(bian)(bian)接通時間TON和工(gong)作周期比例亦即改變(bian)脈沖的占空比,這種方(fang)法稱(cheng)為(wei)“時間比率(lv)控制”(TimeRationControl,縮寫為 TRC)。
按TRC控制原理,有(you)三種方式:
1、脈沖寬度調制(PulseWithModulation,縮寫為PWM)
開關周期恒定,通過(guo)改變(bian)脈沖寬度來改變(bian)占空(kong)比的方式。
2、脈沖頻率調制(PulseFrequencyModulation,縮寫為PFM)
導通脈沖(chong)寬度恒定,通過改(gai)變(bian)開關工作頻(pin)率(lv)來改(gai)變(bian)占空比的(de)方式。
3、混合調制
導(dao)通脈(mo)沖(chong)寬度和開關(guan)工(gong)作頻(pin)率均不固定,彼(bi)此都能改變的(de)方式,它是以(yi)上(shang)二種方式的(de)混(hun)合。