开关型稳压电路的工作原理
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稳压电源电路原理
稳压电源电路是一种能够提供稳定输出电压的电路。
它主要通过反馈机制来调整输出电压,使其保持在设定值附近。
以下是稳压电源电路的工作原理:
1. 输入电压:稳压电源电路的输入电压通常来自交流电源或直流电源,其电压大小取决于所需的输出电压。
2. 整流滤波:如果输入电源是交流电源,首先需要经过整流桥进行整流处理,将输入电压转换为直流电压。
然后,使用电容器进行滤波,去除电压中的纹波。
3. 参考电压源:稳压电源电路中通常需要一个参考电压源,它提供一个基准电压,用于与输出电压进行比较。
4. 比较器:比较器用于将参考电压和输出电压进行比较,并产生一个误差信号。
如果输出电压高于设定值,误差信号将为正值;如果输出电压低于设定值,误差信号将为负值。
5. 控制元件:误差信号将被传送给一个控制元件,如放大器或运算放大器。
控制元件会根据误差信号的大小来调整输出电压。
6. 调整输出电压:控制元件通过调整电流或电压来改变输出电压。
例如,在线性稳压电源中,控制元件通过调整功率晶体管的导通时间来调整输出电压。
而在开关稳压电源中,控制元件通过调整开关管的开关频率和占空比来调整输出电压。
7. 反馈回路:为了确保输出电压稳定,稳压电源电路通常具有一个反馈回路。
反馈回路会将输出电压与参考电压进行比较,并将误差信号传回控制元件,从而形成一个闭环系统。
通过不断调整控制元件,稳压电源电路能够实时监测和调整输出电压,使其保持在设定值附近,从而提供稳定的电源供应。
这种稳定的电源供应对于许多电子设备的正常运行至关重要。
开关稳压电源的工作原理
开关稳压电源的工作原理是通过采用开关器件(如MOSFET 等)和一系列电子元器件来控制输入电压的开关状态,从而实现对输出电压的稳定调节。
工作原理如下:
1. 输入电压经过整流(如桥式整流电路)并通过滤波电容进行滤波处理,以去除电源中的交流成分和波动。
2. 基于控制电路内部的反馈机制,比较输入电压与期望输出电压之间的差异,以确定开关器件的开关状态。
3. 当输入电压过低时,控制电路将开关器件导通,让电流通过电感储能,进而提高输出电压。
4. 当输入电压过高时,控制电路将开关器件断开,使电感储能的电流通过输出电容器供电,从而降低输出电压。
5. 控制电路根据反馈信息连续地监测和调整开关器件的开关状态,以使输出电压始终维持在设定的稳定值。
6. 为了提供更加稳定的输出电压,开关稳压电源通常还包括过电压保护、过载保护、短路保护等功能。
通过不断地开关和调整开关器件的状态,开关稳压电源可以实
现对输入电压的有效调节,从而保证输出电压的稳定性和可靠性。
开关型稳压电源的工作原理开关型稳压电源是一种通过开关元件进行高效能稳压的电源设备。
它采用开关元件( 通常为晶体管或MOSFET)以高频率开关的方式来调整输出电压,从而实现稳压。
以下是开关型稳压电源的主要工作原理:1.整流:首先,交流电源输入会经过整流电路,将交流电转换为直流电。
这通常使用整流桥等元件实现。
2.滤波:直流电经过整流后可能会包含一些脉动成分,为了去除这些脉动,通常使用滤波电容进行滤波处理,使输出电压更趋于稳定。
3.开关调节:开关型稳压电源的核心是开关调节部分。
这部分包括一个开关元件(通常为晶体管或MOSFET)、一个能够调整开关频率的控制电路和一个输出变压器。
4.开关频率调节:控制电路会根据输出电压的变化情况,调整开关频率。
通过高频率的开关操作,可以更精细地控制输出电压,实现稳压。
5.变压器工作:输出变压器是一个重要的组成部分,通过开关调节,可以改变变压器的工作状态,从而调整输出电压。
通过变压器的变压比例,可以实现输出电压的调节。
6.反馈控制:稳压电源通常采用反馈控制,通过比较输出电压与设定的目标电压,产生一个误差信号。
这个误差信号用于调整开关频率,使输出电压保持稳定。
7.过载和过压保护:开关型稳压电源通常配备有过载和过压保护机制,以防止电源或负载发生故障时损坏设备。
这些保护机制可以通过监测电流和电压进行触发。
8.输出滤波:最后,输出电压还可能通过输出滤波电路进行进一步的滤波,以确保输出信号的纯净性。
开关型稳压电源以其高效能和小体积的特点在电子设备、通信设备、计算机等领域得到广泛应用。
由于采用开关调节的方式,开关型稳压电源相比线性稳压电源能够更有效地调整电压,减少功耗和体积。
开关稳压电源电路原理
开关稳压电源是一种常用的电源供电方式,它通过开关管的开关动作来调节输出电压,从而实现对负载电压的稳定控制。
本文将从原理、工作过程和应用领域三个方面介绍开关稳压电源的相关知识。
一、原理
开关稳压电源的核心组成部分是开关稳压电源芯片和开关管。
芯片是控制开关管开关动作的重要元件,它通过反馈电路感知输出电压,并将感知到的电压信号与设定值进行比较,从而控制开关管的导通与截止。
开关管则负责将输入电源与输出负载连接或断开,实现对输出电压的调节与控制。
二、工作过程
开关稳压电源的工作过程可以分为两个阶段:导通状态和截止状态。
当芯片感知到输出电压低于设定值时,它会控制开关管导通,使得输入电源与输出负载连接,从而提供稳定的输出电压。
当输出电压达到设定值时,芯片会控制开关管截止,切断输入电源与输出负载的连接,以维持输出电压的稳定性。
三、应用领域
开关稳压电源由于其输出电压稳定、效率高和体积小等特点,被广泛应用于各个领域。
在家用电器领域,开关稳压电源常用于电视、音响、电脑等设备的电源供应;在工业控制领域,开关稳压电源常用于PLC、变频器、伺服系统等设备的电源供应;在通信领域,开
关稳压电源常用于无线基站、通信设备等的电源供应。
此外,开关稳压电源还广泛应用于医疗设备、航空航天、军事装备等领域。
总结:
开关稳压电源通过芯片和开关管的协同工作,实现对输出电压的稳定控制。
其工作过程简单明了,应用领域广泛。
在今后的发展中,随着电子技术的不断进步,开关稳压电源将更加高效、稳定和可靠,为各个领域的电子设备提供更好的电源供应。
什么是稳压电路?正文:稳压电路是一种用于通过控制电压的波动幅度,使其维持在一个规定的范围内的电路。
在现代电子设备中,稳压电路广泛应用于各种电子产品中,如计算机、通信设备、电器等。
稳压电路不仅可以保护设备免受过电压或过电流的损害,还可以确保电子设备的正常运行和性能稳定。
下面将从原理、类型和应用等方面介绍稳压电路。
一、原理稳压电路的工作原理是通过将输入电压进行调节,使其输出电压保持在一个稳定的范围内。
常见的稳压电路原理有三种:串联稳压电路、并联稳压电路和开关稳压电路。
1. 串联稳压电路:- 通过串联一个稳压二极管和一个电流限制元件,将过大的电压降低到稳定的输出电压。
- 这种电路的特点是结构简单,稳定性好,但效率较低。
2. 并联稳压电路:- 通过并联一个稳压二极管和一个电流限制元件,将过小的电压提升到稳定的输出电压。
- 这种电路的特点是结构简单,适用于输出电压调节范围较小的情况。
3. 开关稳压电路:- 通过开关元件的通断来控制电压的输出,常见的开关稳压电路有直流-直流变换器和变压器等。
- 这种电路的特点是效率高、响应速度快,适用于大功率输出和宽范围调节的情况。
二、类型稳压电路的类型多种多样,常见的有线性稳压电路、开关稳压电路、数字稳压电路等。
1. 线性稳压电路:- 通过线性元件进行电压调节,具有稳定性好、噪声低、输出精度高的特点。
- 缺点是效率较低,功耗大,适用于输出电流较小的场景。
2. 开关稳压电路:- 通过开关元件进行电压调节,具有效率高、响应速度快的特点。
- 缺点是噪声较大,输出精度低,适用于大功率输出和宽范围调节的场景。
3. 数字稳压电路:- 通过数字控制元件(如微处理器)进行电压调节,具有精确控制、远程控制的特点。
- 缺点是成本较高,对噪声和电磁干扰比较敏感,适用于对稳定性和控制精度要求较高的场景。
三、应用稳压电路广泛应用于各个领域,下面列举几个常见的应用场景。
1. 电子设备:- 在计算机、手机、平板等电子设备中,稳压电路用于保护内部电路免受过电压或过电流的损害,确保设备的正常运行。
稳压电路的工作原理稳压电路是一种能够稳定输出电压的电路,它在电子设备中起着至关重要的作用。
稳压电路的工作原理是通过对输入电压进行调节,使输出电压保持在一个稳定的数值范围内,不受外界因素的影响。
在本文中,我们将详细介绍稳压电路的工作原理及其相关知识。
首先,稳压电路通常由稳压元件、比较器和反馈回路组成。
稳压元件可以是二极管、晶体管或集成电路等,它们能够根据输入电压的变化来调节输出电压。
比较器用于比较输出电压与参考电压的大小,从而控制稳压元件的动作。
反馈回路则将输出电压信号反馈到比较器中,实现对输出电压的调节。
其次,稳压电路的工作原理是通过负反馈控制来实现的。
当输入电压发生变化时,稳压元件会根据反馈信号来调节输出电压,使其保持在一个稳定的水平上。
这种负反馈控制能够有效地抑制输入电压的波动,保证输出电压的稳定性。
另外,稳压电路还可以分为线性稳压电路和开关稳压电路两种类型。
线性稳压电路通过功率器件的调节来实现稳压,适用于小功率、低压差的情况。
而开关稳压电路则通过开关管的控制来实现稳压,适用于大功率、大压差的情况。
总的来说,稳压电路的工作原理是通过稳压元件、比较器和反馈回路共同作用来实现对输出电压的稳定控制。
它能够有效地保护电子设备不受电压波动的影响,保证设备的正常运行。
因此,在电子领域中,稳压电路是一项非常重要的技术,对于保障电子设备的稳定性和可靠性具有重要意义。
在实际应用中,稳压电路的工作原理需要根据具体的电路设计和要求来进行调整和优化,以确保输出电压的稳定性和精度。
通过不断地研究和改进,稳压电路的性能和稳定性将得到进一步提升,为电子设备的发展和应用提供更加可靠的保障。
综上所述,稳压电路的工作原理是通过稳压元件、比较器和反馈回路实现对输出电压的稳定控制,它在电子设备中具有重要的作用。
随着科技的不断进步,稳压电路的性能和稳定性将得到进一步提升,为电子设备的发展和应用提供更加可靠的保障。
开关稳压器的原理开关稳压器是一种常用的电子器件,用于将输入电压稳定在一个预设的输出电压。
它是由开关管和电感器组成的,通过不断开关来调节输出电压。
开关稳压器具有体积小、效率高、响应快等特点,被广泛应用于各种电子设备中。
开关稳压器的工作原理是基于开关管的导通和截止状态来实现的。
当开关管导通时,输入电压通过电感器传输到输出端,输出电压就会上升;当开关管截止时,电感器将输出端与输入端隔离,输出电压就会下降。
通过不断地周期性开关和截止,开关稳压器能够稳定输出电压。
具体来说,开关稳压器的工作过程如下:1. 当输入电压高于预设的输出电压时,开关管导通,输入电压通过电感器传输到输出端,此时输出电压上升。
2. 当输出电压达到预设值时,控制电路会切断开关管,电感器将输出端与输入端隔离,停止供电,此时输出电压开始下降。
3. 当输出电压降至预设下限时,控制电路再次导通开关管,输入电压重新传输到输出端,输出电压再次上升。
4. 通过不断重复上述过程,开关稳压器能够保持输出电压在一个较为稳定的范围内。
开关稳压器的稳压原理主要有两个方面:1. 通过周期性的开关和截止来调节输出电压。
开关管的导通和截止频率很高,一般在几十千赫兹到几百千赫兹之间,这样可以实现快速响应和精确调节输出电压。
2. 通过电感器的储能和释能来平衡输出电压。
当开关管导通时,电感器会储存输入电压的能量;当开关管截止时,电感器会释放储存的能量,供应给输出端,从而保持输出电压的稳定。
开关稳压器的优点主要有以下几点:1. 效率高:开关稳压器采用了周期性开关的方式,减少了功率损耗,因此效率相对较高。
2. 响应快:开关稳压器的开关频率高,响应速度快,能够快速调节输出电压。
3. 体积小:开关稳压器采用了电子元件,相对传统稳压器体积更小,适用于电子设备的紧凑空间。
4. 可靠性高:开关稳压器由于工作频率高,不易受到外界干扰,稳定性较好,具有较高的可靠性。
5. 成本低:开关稳压器的制造成本相对较低,适用于大规模生产。
稳压电路工作原理稳压电路是电子电路中常见的一种电路,它的作用是在输入电压波动时,输出电压能够保持稳定。
稳压电路通常被用于各种电子设备中,以确保设备能够在不同输入电压条件下正常工作。
本文将介绍稳压电路的工作原理及其常见类型。
稳压电路的工作原理主要是通过负反馈来实现的。
负反馈是指将电路的输出信号与输入信号进行比较,并根据比较结果对输入信号进行调节的一种控制方式。
在稳压电路中,负反馈能够使得输出电压稳定在一个设定的数值,即使输入电压发生波动。
稳压电路通常由比较器、误差放大器、参考电压源和功率元件等部分组成。
比较器用于比较输出电压与设定的参考电压,误差放大器用于放大比较器的输出信号,并将放大后的信号与输入电压进行比较,参考电压源提供一个稳定的参考电压,功率元件则用于调节输出电压。
稳压电路的常见类型包括线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节功率元件的导通状态来实现稳压,它的优点是稳定性好,但效率较低。
开关稳压电路则通过开关元件的开关动作来实现稳压,它的优点是效率高,但稳定性相对较差。
在实际应用中,根据具体的需求和条件,可以选择合适的稳压电路类型。
在稳压电路中,稳压芯片是一个非常重要的元件。
稳压芯片是一种集成了比较器、误差放大器、参考电压源和功率元件等功能的芯片,它能够实现稳压电路的各种功能,并且具有体积小、功耗低、性能稳定等优点。
稳压芯片的选取对稳压电路的性能有着重要的影响。
除了稳压芯片,稳压电路中的其他元件也对稳压电路的性能有着重要的影响。
例如,功率元件的选择和散热设计能够影响稳压电路的稳定性和效率,输入输出电容和电感的选择能够影响稳压电路的抗干扰能力和响应速度。
总之,稳压电路通过负反馈实现对输入电压的稳定调节,它在电子设备中起着非常重要的作用。
了解稳压电路的工作原理及其常见类型,能够帮助我们更好地设计和应用稳压电路,以满足不同的需求和条件。
开关电源稳压电路原理开关电源稳压电路原理是指利用开关器件(如MOSFET、BJT等)和电感、电容等元件来实现对电源输出电压的稳定控制的一种电路设计方案。
开关电源的基本结构包括输入端、开关器件、控制电路、变压器、滤波电路和输出端。
其中,输入端是电源的输入端,通过电源线连接到电源插座,将电源的交流电转换成直流电。
开关器件是实现开关电源稳压的关键元件,通过开关控制器对开关器件进行控制,可以实现开关器件的开关和关断。
控制电路是开关电源的控制核心,其任务是控制开关器件的导通和关断的时机,以实现对输出电压的稳定调节。
变压器是负责将输入端的电源电压按照需求转换成相应的输出电压,变压器的特性参数选择会对开关电源的效率和稳定性产生重要影响。
滤波电路的作用是对从变压器输出的脉冲波形进行平滑处理,提供稳定的直流电源输出。
输出端则是将输出电压提供给负载使用,可以是电子设备、电路板等。
开关电源稳压电路的工作原理是通过控制器对开关器件进行控制来实现对输出电压的稳定调节。
在一个工作周期内,开关器件被控制器按照一定的时序进行频繁的开关和关断操作。
当开关器件导通时,电源电压就被输出给负载,此时输出电压上升。
当开关器件关断时,输出电容开始放电,输出电压下降。
通过调整开关器件的导通和关断时间比例,可以控制输出电压的平均值,从而达到稳定调节的目的。
开关电源稳压电路的设计考虑到了多个因素,如输出电压范围、输出电流容量、效率、线性度、纹波等。
其中,控制器是整个稳压电路的核心部分,其主要功能是监测输出电压,当输出电压超出设定值时,通过改变开关器件的导通和关断时间比例,以调整输出电压的大小,并保持在设定范围内。
控制器通常采用反馈控制的方式,即通过反馈电路将输出电压的实际值与设定值进行比较,从而控制开关器件的导通和关断。
为了提高稳定性,通常还会加入电流保护、过压保护、过载保护等保护电路,以保护电源和负载的安全。
总之,开关电源稳压电路原理是通过对开关器件进行控制,调整开关器件的导通和关断时间比例,实现对输出电压的稳定调节。
稳压电路的原理
稳压电路的原理是通过对电源的电压进行调整,使得输出电压能够稳定在设定值附近。
稳压电路通常由一个电压源、一个电阻以及一个电压调节器组成。
电压源提供稳定的直流电压,通常使用电池或者电源适配器来实现。
电阻用来限制电流,保护电路中的元器件不受过大的电流影响。
最关键的部分是电压调节器,它能够根据需要自动调整输出电压。
常用的电压调节器有线性稳压器和开关稳压器两种。
线性稳压器的工作原理是通过将输入电压与输出电压之间的电压差调整到一定的范围内,来实现稳定输出电压。
它通过使用一个稳压二极管来分担电压差,并利用功率放大器来控制稳压二极管的工作点,从而实现电压调节。
开关稳压器则利用开关管的通断状态来调整输出电压。
当输入电压高于设定值时,开关管关闭,从而限制输出电压在设定值以下。
当输入电压低于设定值时,开关管闭合,允许更多电流通过,以提高输出电压。
稳压电路的原理是通过合理设置电路中的元器件与参数,以及利用负反馈控制的原理,使得电路能够自动调整输出电压,在输入电压波动或负载变化时保持输出电压的稳定性。
这样可以保护后续电路,提高系统的稳定性和可靠性。
P W M得工作原理脉宽调制PWM 就是开关型稳压电源中得术语。
这就是按稳压得控制方式分类得,除了PWM型,还有PFM型与PW M、P F M混合型。
脉宽宽度调制式(P WM )开关型稳压电路就是在控制电路输出频率不变得情况下,通过电压反馈调整其占空比, 从而达到稳定输出电压得目得。
随着电子技术得发展,出现了多种PWM 技术,其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、S PWM法、线电压控制PWM 等,而在镍氢电池智能充电器中采用得脉宽P W M 法,它就是把每一脉冲宽度均相等得脉冲列作为PWM 波形,通过改变脉冲列得周期可以调频,改变脉冲得宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。
可以通过调整PWM得周期、PW M 得占空比而达到控制充电电流得目得。
pwm 得定义脉宽调制(P WM)就是利用微处理器得数字输出来对模拟电路进行控制得一种非常有效得技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换得许多领域中.模拟信号得值可以连续变化,其时间与幅度得分辨率都没有限制.9V 电池就就是一种模拟器件,因为它得输出电压并不精确地等于9V ,而就是随时间发生变化,并可取任何实数值。
与此类似,从电池吸收得电流也不限定在一组可能得取值范围之内。
模拟信号与数字信号得区别在于后者得取值通常只能属于预先确定得可能取值集合之内,例如在{0 V, 5V}这一集合中取值.模拟电压与电流可直接用来进行控制,如对汽车收音机得音量进行控制。
在简单得模拟收音机中,音量旋钮被连接到一个可变电阻。
拧动旋钮时,电阻值变大或变小;流经这个电阻得电流也随之增加或减少,从而改变了驱动扬声器得电流值, 使音量相应变大或变小。
与收音机一样,模拟电路得输出与输入成线性比例.尽管模拟控制瞧起来可能直观而简单,但它并不总就是非常经济或可行得。
其中一点就就是,模拟电路容易随时间漂移,因而难以调节。
能够解决这个问题得精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式得家庭立体声设备)与昂贵。
PW啲工作原理脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。
这是按稳压的控制方式分类的,除了PWN型,还有PFM型和PWM PFM昆合型。
脉宽宽度调制式(PWM开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下, 通过电压反馈调整其占空比,从而达到稳定输出电压的目的。
随着电子技术的发展,出现了多种PW技术,其中包括:相电压控制PWM脉宽PWM法、随机PWMSPW法、线电压控制PWM等,而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM H,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。
可以通过调整PWM勺周期、PW啲占空比而达到控制充电电流的目的。
P wm的定义脉宽调制(PWM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。
模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度的分辨率都没有限制。
9V电池就是一种模拟器件,因为它的输出电压并不精确地等于9V,而是随时间发生变化,并可取任何实数值。
与此类似,从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。
模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内,例如在{OV, 5V}这一集合中取值。
模拟电压和电流可直接用来进行控制,如对汽车收音机的音量进行控制。
在简单的模拟收音机中,音量旋钮被连接到一个可变电阻。
拧动旋钮时,电阻值变大或变小;流经这个电阻的电流也随之增加或减少,从而改变了驱动扬声器的电流值,使音量相应变大或变小。
与收音机一样,模拟电路的输出与输入成线性比例。
尽管模拟控制看起来可能直观而简单,但它并不总是非常经济或可行的。
其中一点就是,模拟电路容易随时间漂移,因而难以调节。
能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重( 如老式的家庭立体声设备) 和昂贵。
模拟电路还有可能严重发热,其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。
稳压电路工作原理
稳压电路是一种用于稳定电源输出电压的电路。
它可以确保在输入电压波动或负载变化时,输出电压保持不变。
稳压电路的工作原理主要基于负反馈的原理。
该电路通常由三个主要部分组成:比较器、误差放大器和功率放大器。
首先,比较器用于比较输出电压与参考电压的差异。
如果输出电压高于参考电压,比较器将发出信号通知误差放大器减少输出电压。
如果输出电压低于参考电压,比较器则通知误差放大器增加输出电压。
接下来,误差放大器接收比较器传来的信号,并将其放大。
它将误差信号转化为控制信号,用于控制功率放大器的工作。
最后,功率放大器根据误差放大器的控制信号,调整输出电压。
它根据需要提供或消耗能量,使输出电压保持在设定值。
稳压电路也可以根据控制方式的不同分为线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节功率放大器的工作状态来稳定输出电压,在效率上较低。
而开关稳压电路则通过快速切换电源,以保持输出电压稳定,在效率上较高。
总的来说,稳压电路通过负反馈控制来维持输出电压的稳定性,使其不受输入电压和负载变化的影响。
这种电路广泛应用于许多领域,如电子设备、通信系统和工业生产中。
开关电源稳压电路工作原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊开关电源稳压电路工作原理,这可有意思啦!
想象一下啊,电流就像一群调皮的小孩子,在电路里欢蹦乱跳的。
而开关电源稳压电路呢,就像是一个超级厉害的管理员!它能让这些调皮的“电流小孩”变得乖乖的,稳定地为我们的各种电器设备工作。
比如说,我们家里的电视机,要是没有这个厉害的管理员来管理电流,那画面可能会一闪一闪的,多烦人呀!
开关电源稳压电路是怎么做到的呢?它有一些特别的元件和机制。
就好像一个团队里有不同角色的人一样。
比如说那个变压器,它就像一个大力士,能把电压升高或者降低,嘿,厉害吧!还有那些电容和电感,它们就像是反应迅速的小助手,帮助稳定电压和电流。
咱打个比方哈,把开关电源稳压电路比作一个乐团,变压器就是那个指挥家,引领着电流的节奏;电容和电感就是各种乐器演奏者,共同协作发出美妙的“电流乐章”。
如果指挥家不给力,或者乐器演奏者出问题了,那这“乐章”可就不美妙啦,咱的电器设备也没法好好工作了呀!
你看啊,要是没有开关电源稳压电路,我们的手机充电的时候可能会一会儿充得快,一会儿充得慢,甚至可能还会损害手机电池呢,这多吓人啊!它就像一个忠诚的卫士,默默地守护着我们电器的正常运行。
所以说啊,开关电源稳压电路真的超级重要!它让我们的生活更加便利,电器使用起来更加稳定可靠。
我们真的得好好感谢这个神奇的电路呀!
结论:开关电源稳压电路对于保障电器设备的稳定运行至关重要,我们的生活离不开它。
一、开关式稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种,在实际的应用中,调宽式使用得较多,在目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数也为脉宽调制型。
因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。
对于单极性矩形脉冲来说,其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度,脉冲越宽,其直流平均电压值就越高。
直流平均电压U。
可由公式计算,即Uo=Um×T1/T式中Um为矩形脉冲最大电压值;T为矩形脉冲周期;T1为矩形脉冲宽度。
从上式可以看出,当Um 与T 不变时,直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。
这样,只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄,就可以达到稳定电压的目的。
二、开关式稳压电源的原理电路1、基本电路图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉动成份的直流电压,该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
这部分电路目前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。
控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。
2、单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。
电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。
所谓的反激,是指当开关管VT1 导通时,高频变压器T初级绕组的感应电压为上正下负,整流二极管VD1处于截止状态,在初级绕组中储存能量。
当开关管VT1截止时,变压器T初级绕组中存储的能量,通过次级绕组及VD1 整流和电容C滤波后向负载输出。
单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路,输出功率为20-100W,可以同时输出不同的电压,且有较好的电压调整率。
唯一的缺点是输出的纹波电压较大,外特性差,适用于相对固定的负载。
开关型稳压电路的工作原理
开关型稳压电源的原理可用图1的电路加以说明。
它由调整管、滤波电路、比较器、三角波发生器、比较放大器和基准源等部分构成。
图1 开关型稳压电源原理图三角波发生器通过比较器产生一个方波vB,去控制调整管的通断。
当调整管导通时,向电感充电。
当调整管截止时,必须给电感中的电流提供一个泄放通路。
续流二极管 D 即
可起到这个作用,有利于保护调整管。
根据电路图的接线,当三角波的幅度小于比较放大器的输出时,比较器输出高电平,(输出波形中电位水平高于高电平最小值的部分,对方波而言,相当方波存在的部分)。
对应调整管的导通时间为ton;反之为低电平,(输出波形中电位水平低于低电平最大值的部分,对方波而言,相当方波不存在的部分)。
对应调整管的截止时间为toff 。
为了稳定输出电压,应按电压负反馈方式引入反馈,以确定基准源和比较放大器的连线。
设输出电压增加,FVO增加,比较放大器的输出VF减小,比较器方波输出toff增加,调整管导通时间减小,输出电压下降。
起到了稳压作用。
各点波形见图2。
由于调整管发射极输出为方波,有滤波电感的存在,使输出电流iL为锯齿波,趋于平滑。
输出则为带纹波的直流电压。
忽略电感的直流电阻,输出电压VO即为vE的平均分量。
于是有
q 称为占空比,方波高电平的时间占整个周期的百分比。
在输入电压一定时,输出电压与占空比成正比,可以通过改变比较器输出方波的宽度(占空比)来控制输出电压值。
这种控制方式称为脉冲宽度调制(PWM)。
图2 开关电源波形图由以上分析可以得出如下结论:
1.调整管工作在开关状态,功耗大大降低,电源效率大为提高; 2.调整管在开关状态下工作,为得到直流输出,必须在输出端加滤波器;
3.可通过脉冲宽度的控制方便地改变输出电压值;
4.在许多场合可以省去电源变压器;
5.由于开关频率较高,滤波电容和滤波电感的体积可大大减小。