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電源開關作用和工作原理

來源:孕育親子課    閱讀: 1.29W 次
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電源開關作用和工作原理

電源開關很多人可能都會認爲這是一種開關,但是其實日常生活中我們隊這種開關並不常見,對這種開關的作用往往也知之甚少。本文將詳細介紹一下電源開關是什麼,電源開關的作用以及電源開關的工作原理和穩壓原理。

一、什麼是電源開關

電源開關就是用通過電路控制開關管進行高速的道通與截止.將直流電轉化爲高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產生所需要的一組或多組電壓!

二、電源開關的作用

1、交流電源輸入經整流濾波成直流;  

2、通過高頻pwm(脈衝寬度調製)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上;  

3、開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載;  

4、輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制pwm佔空比,以達到穩定輸出的目的。

三、電源開關的工作原理

電源開關裏有一扇門,一開門電源就通過,一關門電源就停止通過,那麼什麼是門呢,開關電源裏有的採用可控硅,有的採用開關管,這兩個元器件性能差不多,都是靠基極、(開關管)控制極(可控硅)上加上脈衝信號來完成導通和截止的,脈衝信號正半周到來,控制極上電壓升高,開關管或可控硅就導通,由220v整流、濾波後輸出的300v電壓就導通,通過開關變壓器傳到次級,再通過變壓比將電壓升高或降低,供各個電路工作。

振盪脈衝負半周到來,電源調整管的基極、或可控硅的控制極電壓低於原來的設置電壓,電源調整管截止,300v電源被關斷,開關變壓器次級沒電壓,這時各電路所需的工作電壓,就靠次級本路整流後的濾波電容放電來維持。待到下一個脈衝的週期正半周信號到來時,重複上一個過程。

這個開關變壓器就叫高頻變壓器,因爲他的工作頻率高於50hz低頻。那麼推動開關管或可控硅的脈衝如何獲得呢,這就需要有個振盪電路產生,我們知道,晶體三極管有個特性,就是基極對發射極電壓是0.65-0.7v是放大狀態,0.7v以上就是飽和導通狀態, -0.1v- -0.3v就工作在振盪狀態,那麼其工作點調好後,就靠較深的負反饋來產生負壓,使振盪管起振,振盪管的頻率由基極上的電容充放電的時間長短來決定,振盪頻率高輸出脈衝幅度就大,反之就小,這就決定了電源調整管的輸出電壓的大小。  

那麼變壓器次級輸出的工作電壓如何穩壓呢,一般是在開關變壓器上,單繞一組線圈,在其上端獲得的電壓經過整流濾波後,作爲基準電壓,然後通過光電耦合器,將這個基準電壓返回振盪管的基極,來調整震盪頻率的高低,如果變壓器次級電壓升高,本取樣線圈輸出的電壓也升高,通過光電耦合器獲得的正反饋電壓也升高,這個電壓加到振盪管基極上,就使振盪頻率降低,起到了穩定次級輸出電壓的穩定

四、電源開關控制穩壓原理

開關k以一定的時間間隔重複地接通和斷開,在開關k接通時,輸入電源e通過開關k和濾波電路提供給負載rl,在整個開關接通期間,電源e向負載提供能量;當開關k斷開時,輸入電源e便中斷了能量的提供。可見,輸入電源向負載提供能量是斷續的,爲使負載能得到連續的能量提供,開關穩壓電源必須要有一套儲能裝置,在開關接通時將一部份能量儲存起來,在開關斷開時,向負載釋放。

由電感l、電容c2和二極管d組成的電路,就具有這種功能。電感l用以儲存能量,在開關斷開時,儲存在電感l中的能量通過二極管d釋放給負載,使負載得到連續而穩定的能量,因二極管d使負載電流連續不斷,所以稱爲續流二極管。  在ab間的電壓平均值eab可用下式表示:  eab=ton/t*e  式中ton爲開關每次接通的時間,t爲開關通斷的工作週期(即開關接通時間ton和關斷時間toff之和)。  由式可知,改變開關接通時間和工作週期的比例,ab間電壓的平均值也隨之改變,因此,隨着負載及輸入電源電壓的變化自動調整ton和t的比例便能使輸出電壓v0維持不變。改變接通時間ton和工作週期比例亦即改變脈衝的佔空比,這種方法稱爲“時間比率控制”。  

按trc控制原理,有三種方式:  

1、脈衝寬度調製:開關週期恆定,通過改變脈衝寬度來改變佔空比的方式。  

2、脈衝頻率調製:導通脈衝寬度恆定,通過改變開關工作頻率來改變佔空比的方式。  

3、混合調製:導通脈衝寬度和開關工作頻率均不固定,都能改變的方式,它是以上二種方式的混合。

本文詳細介紹了有關電源開關的知識,如果你對電源開關不是很瞭解,那麼通過本文的介紹你一定對電源開關有了有一個比較清晰的認識。如果你需要電源開關的話你最好是瞭解一下電源開關的原理,這樣就可以讓你使用的時候更加得心應手。

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