关于开关电源应该知道的小知识

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关于开关电源应该知道的小知识
开关电源是一种看似简单,但却异常复杂的电子系统。

其中包含着很多有意思的问题,我放在这里,促使自己思考思考:
1.一般buck系统输出电压和输入电压是按开关管占空比计算的。

比如说,24V输入,输出12V,那么占空比应该是50%。

这个理论推导大多数情况下是不遵守的。

因为这个是在开关电源满量程下推导的。

事实上,开关电源一般工作都会小于最大量程输出。

这里有一个前提,就是一个周期内输入的能量会与输出的能量相抵消。

如果不能抵消呢?那么开关电源就会进入打嗝模式(轻跳模式),即连续几个工作周期内有开关波形输出,然后连续几个周期内都没有开关波形。

保证输入能量与输出能量相等。

从理论上讲,可以认为是变成了频率更低,占空比更低的一个开关波形。

也可以理解为,开关电源的拓扑结构中的开关管控制的精度有限,在一个周期内可能占空比的分辨率只能到0.5%,想要实现0.01%的精度,只能用更多的周期来逼近。

比如说,5% 4% 4% 4%的四个连续开关周期组合成了一个4.25%的占空比。

这让我联想到,DLP 投影仪和背投彩色电视机,其实也是这个原理,DLP 的核心芯片只能让一个点变亮或者变灭,曝光灯光通过色轮投在DLP上,DLP 的反射光通过镜头射出。

如果用高速摄像机DLP 画面,那么应该是能看到不同颜色的单色画面。

通过人眼的暂留效应,进行空间合成。

软件中也是如此,体积和速度,软件可以用空间换时间,可以用时间换空间。

2.三种开关电源系统buck, boost, buck-boost,冷启动时,都是由0状态开始启动到工作状态。

用于滤波的电容也是从0开始充电到规定的电压。

事实上,如果不加以限制,能产生很大的In rush 电流。

对系统造成不可逆的损伤。

同理,在负载变动,输出功率变化的情况下,都会出现In rush 电流。

为什么会出现这种现象,还是控制电路的控制方法问题。

一般开关电源的输出都是恒压源,只对电压做追踪控制。

电压时控制目标,开关管流过去的不是电压,而是能量。

应对能量加以控制和限制,而不是光秃秃的电压。

3.Invert 是一种非常复杂的电源,尤其三相电的高频PWM整流器是非常复杂的。

控制方。