典型开关电源设计原理共17页
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开关电源原理一、开关电源的电路组成[/b]::开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:二、输入电路的原理及常见电路[/b]::1、AC输入整流滤波电路原理:①防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、 DC输入滤波电路原理:①输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。
dcdc开关电源设计原理和制作一、开关电源的基本原理开关电源是一种通过控制开关晶体管开通和关断时间比率,维持稳定输出电压的电源。
它主要由输入电路、输出电路、开关晶体管、振荡电路、稳压控制电路等组成。
开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点,广泛应用于电子设备、电力电子等领域。
二、开关电源的组成开关电源主要由以下几个部分组成:1.输入电路:接收交流电源输入,进行滤波、整流等处理,将交流电转化为直流电。
2.输出电路:将开关晶体管输出的脉动直流电进行滤波、稳压等处理,输出稳定的直流电。
3.开关晶体管:控制电源的开通和关断,决定输出电压的大小。
4.振荡电路:产生一定频率的脉冲信号,控制开关晶体管的开通和关断时间比率。
5.稳压控制电路:根据输出电压的变化,控制开关晶体管的导通时间,维持输出电压的稳定。
三、开关电源的设计设计开关电源需要考虑以下因素:1.输入电压范围:根据设备需要确定输入电压范围。
2.输出电压和电流:根据设备需要确定输出电压和电流。
3.转换效率:选择合适的开关晶体管和电路设计,提高转换效率。
4.稳定性:选择合适的稳压控制电路和反馈元件,保证输出电压的稳定性。
5.散热设计:选择合适的散热器和设计合适的散热结构,保证开关电源的正常工作。
四、开关电源的制作制作开关电源需要按照以下步骤进行:1.设计电路板:根据设计好的电路图,制作适合的电路板。
2.选择合适的电子元件:根据设计需要选择合适的电子元件,如开关晶体管、电容、电感等。
3.组装电路:将选择的电子元件按照电路图组装在一起。
开关电源工作原理超全解读
开关电源是一种将交流电转换为稳定的直流电的设备,它通过电子开关器件的开关动作周期性地将输入电压切割成高频脉冲,然后经过滤波电路和稳压电路,最终输出稳定的直流电。
开关电源的工作原理主要包括以下几个部分:
1. 变压器:将输入的交流电压变压升高或降低,并进行隔离。
2. 整流:将变压器输出的交流电压通过整流电路转换为脉冲波形的直流电。
3. 滤波:通过滤波电路对脉冲波形的直流电进行平滑处理,去除掉其中的纹波成分,使得输出电压更加稳定。
4. 开关控制:通过控制开关器件(如MOS管、IGBT等)的
导通和截止来切割输入的交流电压,输出高频脉冲。
5. 输出稳压:将高频脉冲输入到变压器的副边或电感元件中,经过滤波和稳压电路,将输出的脉冲波形转换为稳定的直流电,以供电子器件使用。
总的来说,开关电源的工作原理就是通过控制开关器件的开关动作,将交流电压转换为高频脉冲,并通过滤波和稳压电路将脉冲波形转换为稳定的直流电。
开关电源具有输出电压稳定、效率高、体积小等特点,广泛应用于家庭电器、计算机、通信设备等领域中。
开关电源的原理与设计一、引言开关电源是一种将交流电转换为直流电的电子设备,广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍开关电源的原理与设计。
二、开关电源的原理开关电源的基本原理是利用开关管(MOS管)的导通和截止来控制电源输出。
其主要由输入滤波电路、整流电路、变换电路、输出电路和控制电路等组成。
1. 输入滤波电路输入滤波电路的作用是将交流电转换为稳定的直流电。
它由电容和电感构成,通过对电流的整流和滤波作用,使得输出电压平稳。
2. 整流电路整流电路主要由二极管桥整流电路组成,将交流电转换为脉冲直流电。
二极管桥整流电路具有整流和滤波功能,可以将交流电转换为脉动较小的直流电。
3. 变换电路变换电路是开关电源的核心部分,主要由开关管、变压器和输出电感组成。
开关管的导通和截止控制了电源的输出电压,变压器用于提高或降低电压。
通过开关管的开关动作,可以实现高效率的电能转换。
4. 输出电路输出电路由输出电容和负载组成,用于稳定输出电压并提供给负载使用。
输出电容的作用是存储能量,平稳输出直流电压。
5. 控制电路控制电路主要由控制芯片和反馈电路组成,用于监测和控制输出电压。
控制芯片通过反馈电路不断调整开关管的导通和截止,以保持输出电压的稳定。
三、开关电源的设计开关电源的设计需要考虑输入电压、输出电压、输出功率、效率和稳定性等因素。
1. 输入电压根据应用场景的不同,可以选择不同的输入电压范围。
常见的输入电压有220V交流电和110V交流电。
2. 输出电压输出电压是开关电源设计的关键参数之一,需根据实际需求确定。
常见的输出电压有5V、12V、24V等。
3. 输出功率输出功率是开关电源能够提供的最大功率,需根据负载的功率需求确定。
需要注意的是,输出功率不能超过开关电源的额定功率。
4. 效率开关电源的效率是指输出功率与输入功率的比值,通常以百分比表示。
较高的效率意味着更少的能量损耗,可提高整个系统的能量利用率。
5. 稳定性开关电源的稳定性是指输出电压的稳定性,即在负载变化或输入电压波动时,输出电压的变化情况。
开关电源原理
一、开关电源的电路构成:
开关电源的首要电路是由输入电磁搅扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率改换电路、PWM操控器电路、输出整流滤波电路构成。
辅佐电路有输入过欠压维护电路、输出过欠压维护电路、输出过流维护电路、输出短路维护电路等。
开关电源的电路构成方框图如下:
二、输入电路的原理及多见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
①防雷电路:当有雷击,发作高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1构成的电路进行维护。
当加在压敏电阻两头的电压跨过其作业电压时,其阻值下降,使高压能量耗费在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会焚毁维护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3构成的双pi;型滤波网络首要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源搅扰,一起也防止电源本身发作的高频杂波对电网搅扰。
当电源翻开霎时刻刻刻,要对C5充电,因为霎时刻刻刻电流大,加RT1(热敏电阻)就能有用的防止浪涌电流。
因瞬时能量全耗费在RT1电阻上,
必守时刻后温度添加后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它耗费的能量十分小,后级电路可正常作业。
③整流滤波电路:沟通电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯真的直流电压。
若C5容骤变小,输出的沟通纹波将增大。
开关电源工作原理超详细解析第1页:前言:PC电源知多少个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术,所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源(Switching Mode Power Supplies,简称SMPS),它还有一个绰号——DC-DC转化器。
本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。
●线性电源知多少目前主要包括两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(switching)。
线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电,比如说12V,而且经过转换后的低压依然是AC交流电;然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流,并将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”);下一步需要对脉动电压进行滤波,通过电容完成,然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC 直流电(配图1和2中的“4”);此时得到的低压直流电依然不够纯净,会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波),所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。
最后,我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了(配图1和2中的“5”)配图1:标准的线性电源设计图配图2:线性电源的波形尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电,比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等,但是对于高功耗设备而言,线性电源将会力不从心。
对于线性电源而言,其内部电容以及变压器的大小和AC 市电的频率成反比:也即说如果输入市电的频率越低时,线性电源就需要越大的电容和变压器,反之亦然。
由于当前一直采用的是60Hz(有些国家是50Hz)频率的AC市电,这是一个相对较低的频率,所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。
此外,AC市电的浪涌越大,线性电源的变压器的个头就越大。
由此可见,对于个人PC领域而言,制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动,因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。
开关电源的工作原理及电路图本文以丰富的(开关电源)案例分析,介绍单端正激式开关电源,自激式开关电源,推挽式开关电源、降压式开关电源、升压式开关电源和反转式开关电源。
随着全球对能源问题的重视,(电子)产品的耗能问题将愈来愈突出,如何降低其待机功耗,提高供电效率成为一个急待解决的问题。
传统的线性稳压(电源)虽然电路结构简单、工作可靠,但它存在着效率低(只有40%-50%)、体积大、铜铁消耗量大,工作温度高及调整范围小等缺点。
为了提高效率,人们研制出了开关式(稳压电源),它的效率可达85%以上,稳压范围宽,除此之外,还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点,是一种较理想的稳压电源。
正因为如此,开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中,本文对各类开关电源的(工作原理)作一阐述。
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。
开关电源设计原理哎呀,说起开关电源设计原理,这玩意儿听起来挺高大上的,其实呢,就跟咱们平时用的充电器差不多,就是把交流电变成直流电,让电子设备能正常工作。
不过,别小看这玩意儿,它可是电子设备里的“心脏”呢。
首先,咱们得明白,开关电源不是那种老式的线性电源,它不直接用电阻来降压,那样太浪费电了。
开关电源用的是一种叫做“开关”的技术,就是快速地打开和关闭电路,通过这种方式来控制电压和电流。
想象一下,你手里有个水龙头,你不停地开关它,水就会一会儿流一会儿停。
开关电源也是这么个道理,它通过一个叫做“开关管”的东西,快速地开关电路,这样就能产生我们需要的电压和电流。
那么,这个开关管是怎么工作的呢?它就像是个超级快的开关,每秒钟能开关好几万次。
这速度,可不是咱们人手能比的。
开关管一开一关,电流就会在电感和电容之间来回流动,形成一种叫做“震荡”的现象。
在这个过程中,电感会储存能量,电容会释放能量,这样就能产生我们需要的直流电压了。
而且,因为开关管的开关速度非常快,所以电源的效率特别高,比那种老式的线性电源要省电多了。
说到效率,咱们还得提一下反馈控制。
就像你开车,得时不时看看仪表盘,调整一下速度,开关电源也需要一个反馈系统来监控输出的电压和电流。
如果电压或者电流偏离了设定值,反馈系统就会调整开关管的开关速度,让输出稳定下来。
举个例子,就像你用微波炉加热食物,你设定了时间,微波炉就会根据食物的实际情况调整加热时间,直到食物达到你想要的温度。
开关电源的反馈控制也是这么个道理。
最后,咱们还得说说保护功能。
开关电源在设计的时候,会考虑到各种可能的异常情况,比如输入电压过高、负载过大等等。
这时候,电源就会自动保护,避免损坏设备。
比如说,你用吹风机吹头发,如果吹风机突然短路了,电源就会立刻切断,保护你的安全。
开关电源也是这么个样子,它会有很多保护机制,确保设备的安全。
总的来说,开关电源设计原理就像是咱们生活中的小助手,虽然看不见摸不着,但是它在背后默默地为我们的电子设备提供稳定、高效的电力。