开关电源的结构和基本原理-上课
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开关电源电路结构及工作原理主回路—开关电源中,功率电流流经的通路。
主回路一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件,以及供电输入端和负载端。
开关电源(直流变换器)的类型很多,在研究开发或者维修电源系统时,全面了解开关电源主回路的各种基本类型,以及工作原理,具有极其重要的意义。
开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。
1. 非隔离式电路的类型:非隔离——输入端与输出端电气相通,没有隔离。
1.1. 串联式结构串联——在主回路中开关器件(下图中所示的开关三极管T)与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。
开关管T交替工作于通/断两种状态,当开关管T导通时,输入端电源通过开关管T 及电感器L对负载供电,并同时对电感器L充电,当开关管T关断时,电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通,电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路,对负载R继续供电,从而保证了负载端获得连续的电流。
串联式结构,只能获得低于输入电压的输出电压,因此为降压式变换。
1.2. 并联式结构并联——在主回路中,相对于输入端而言,开关器件(下图中所示的开关三极管T)与输出端负载成并联连接的关系。
开关管T交替工作于通/断两种状态,当开关管T导通时,输入端电源通过开关管T 对电感器L充电,同时续流二极管D关断,负载R靠电容器存储的电能供电;当开关管T关断时,续流二极管D导通,输入端电源电压与电感器L中的自感电动势正向叠加后,通过续流二极管D对负载R供电,并同时对电容器C充电。
由此可见,并联式结构中,可以获得高于输入电压的输出电压,因此为升压式变换。
并且为了获得连续的负载电流,并联结构比串联结果对输出滤波电容C的容量有更高的要求。
1.3.极性反转型变换器结构极性反转——输出电压与输入电压的极性相反。
电路的基本结构特征是:在主回路中,相对于输入端而言,电感器L与负载成并联。
开关电源原理一、开关电源的电路组成: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、PWMFDG1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。
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。
三、 功率变换电路:1、MOS 管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET (MOS 管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。
也称为表面场效应器件。
由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS 管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。
2、常见的原理图:3、工作原理:R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS 管并接,使开关管电压应力减少,EMI 减少,不发生二次击穿。
在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。
从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。
开关电源培训资料开关电源培训资料【第一篇】开关电源是一种常见的电源供应器件,被广泛用于各种电子装置中。
它具有高效率、小体积和轻量化的特点,因此在现代电子设备中得到了广泛的应用。
本篇文章将介绍开关电源的基本工作原理和一些常用的开关电源类型。
1. 基本工作原理开关电源的基本工作原理是利用开关管实现电源输入电压的高效率转换。
通常,开关电源有以下几个基本组成部分:(1) 输入滤波电路:用来对输入电压进行滤波,防止高频噪声对电源的影响。
(2) 整流电路:将交流电源输入转换为直流电压。
(3) 稳压调整电路:对直流电压进行稳压调整,以确保输出电压的稳定性。
(4) 开关转换电路:通过开关和控制电路实现输入电压的高效率转换。
(5) 输出滤波电路:对开关电源输出电压进行滤波处理,提供干净稳定的输出电压。
2. 常用的开关电源类型根据不同的应用需求和输出功率的大小,开关电源可分为多种类型。
以下是一些常见的开关电源类型:(1) 开环开关电源:这种类型的开关电源不具备反馈控制回路,输出电压不稳定且容易受到输入电压变化的影响。
它适用于一些对电源质量要求较低的应用场景。
(2) 闭环开关电源:闭环开关电源通过反馈控制回路对输出电压进行稳定控制,能够有效地抑制输入电压的波动对输出电压的影响。
它适用于对电源质量要求较高的应用场景。
(3) 开关电源的调整方式:开关电源的输出电压可以通过直接改变变压器的变比或通过在控制回路中加入调整电路来实现。
前者适用于输出电压变化范围较大的场景,后者适用于输出电压变化范围较小的场景。
(4) 开关电源的拓扑结构:开关电源的拓扑结构有很多种,如反激式、降压式、升压式、反激降压式等。
不同的拓扑结构适用于不同的输出功率和电源输入条件。
以上只是对开关电源的基本工作原理和一些常用类型的简要介绍,如果想深入了解开关电源的设计和应用,还需进一步学习相关领域的知识。
下一篇将继续介绍开关电源的设计方法和一些要注意的问题。
开关电源工作原理超详细解析开关电源是一种常见的电源供应器件,它通过将输入电源的直流电转换为高频脉冲电流,再经过整流、滤波和稳压等环节,输出稳定的直流电。
本文将详细解析开关电源的工作原理,包括开关电源的基本组成部分、工作原理的流程、常见的开关电源拓扑结构以及其优点和应用。
一、开关电源的基本组成部分开关电源通常由以下几个基本组成部分构成:1. 输入电路:用于接收外部交流电源,并将其转换为适合开关电源工作的直流电压。
2. 整流电路:将输入电压转换为脉冲电流,通常采用整流桥或者整流电路来实现。
3. 滤波电路:用于平滑整流后的脉冲电流,以减小输出电压的波动。
4. 开关器件:通常采用晶体管或者功率MOSFET等开关器件,用于控制电流的开关状态。
5. 控制电路:用于控制开关器件的开关频率和占空比,以控制输出电压的稳定性。
6. 输出电路:将经过整流、滤波和稳压处理后的直流电压输出给负载。
二、开关电源的工作原理流程开关电源的工作原理可以分为以下几个流程:1. 输入电路接收交流电源:开关电源的输入电路通常采用变压器来降低输入电压,然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
2. 整流电路将交流电转换为脉冲电流:整流电路通常采用整流桥或者整流电路来将交流电转换为脉冲电流,这样可以减小能量损耗。
3. 滤波电路平滑脉冲电流:滤波电路通常采用电容器和电感器来平滑脉冲电流,以减小输出电压的波动。
4. 控制电路控制开关器件的开关频率和占空比:控制电路通过对开关器件的控制,可以控制开关频率和占空比,从而控制输出电压的稳定性。
5. 输出电路将处理后的直流电压输出给负载:经过整流、滤波和稳压处理后的直流电压将被输出给负载,供其正常工作。
三、常见的开关电源拓扑结构开关电源有多种拓扑结构,常见的有以下几种:1. 单端开关电源:输入电源和输出电源共用一个地线,适用于低功率应用。
2. 双端开关电源:输入电源和输出电源分别有独立的地线,适用于高功率应用。
开关电源入门必读开关电源工作原理超详细解析开关电源是电源技术中常见的一种类型,它的工作原理相对较复杂。
本文将详细解析开关电源的工作原理,帮助读者快速入门。
开关电源的基本工作原理是将交流电源转换为高频脉冲电源,再经过变压、整流和滤波等步骤,最终获得所需的直流电压输出。
下面将分为几个方面详细解析开关电源的工作原理。
一、开关电源的基本组成部分开关电源包括输入端、控制电路、开关元件、变压器、整流滤波电路和输出端等组成部分。
1.输入端:接收外部交流电源输入,并经过保险丝和滤波电路等进行初步处理。
2.控制电路:负责控制开关元件的开关行为,控制电路由集成电路、电感和电容等组成。
3.开关元件:由开关管和二极管组成,承担着将交流信号转换为脉冲信号的关键任务。
4.变压器:通过变换输入电压和电流的比值,实现电压和电流的变换。
5.整流滤波电路:包括整流电路和滤波电路。
整流电路将脉冲电流转化为直流电流,滤波电路将直流电流进行进一步平滑处理。
6.输出端:将经过整流滤波处理后的直流电压输出给负载。
二、开关电源的工作原理开关电源的工作原理主要分为以下几个步骤:1.输入端处理:输入端首先通过保险丝保护电路,然后通过滤波电路对输入信号进行初步处理,去除杂质和干扰。
2.控制电路:控制电路根据输入端的信号控制开关元件的开关行为。
当开关元件关闭时,电源工作在储能状态,当开关元件开启时,电源进入释放能量状态。
3.开关元件:开关元件由开关管和二极管组成。
当开关管导通时,电源中的输入电流和能量通过变压器传递给负载,当开关管关断时,电源中的储能电流和能量通过二极管回流到输入端。
4.变压器:变压器将输入电压和电流进行变换,通过磁性耦合实现输出端所需的电压和电流。
5.整流滤波电路:整流电路将经过变压器变换后的输出信号转化为直流电压,滤波电路将直流电压进行平滑处理,去除残余脉冲和噪声。
6.输出端:经过整流滤波电路处理后的直流电压输出给负载,从而实现电源对负载的供电支持。
开关电源结构精讲以开关电源结构精讲为题,我们将详细介绍开关电源的结构以及工作原理。
开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置,广泛应用于电子设备中。
它具有高效率、稳定性好、体积小等优点,因此在现代电子设备中得到了广泛应用。
开关电源的基本结构由三部分组成:输入端、控制电路和输出端。
输入端是开关电源的电源输入部分,一般接收交流电,通过整流电路将交流电转换为直流电。
整流电路通常采用整流桥或整流二极管等元件,将交流电转换为脉冲状的直流电。
控制电路是开关电源的核心部分,用于控制开关管的通断,实现电源输出的稳定性。
控制电路通常包括主控芯片、反馈电路、保护电路等。
主控芯片是开关电源的大脑,负责控制开关管的开关状态。
反馈电路用于实时监测输出电压,将反馈信号送回主控芯片,通过比较和调整输出电压,保证输出的稳定性。
保护电路用于对开关电源进行过流、过压、过温等保护,确保电源的安全可靠。
输出端是开关电源的电源输出部分,将控制电路得到的直流电转换为需要的输出电压和电流。
输出端通常包括滤波电路和稳压电路。
滤波电路通过电感和电容元件对输出电流进行滤波,去除杂散噪声,使输出电流更加稳定。
稳压电路通过稳压器件(如稳压二极管、稳压管等)将输出电压稳定在设定值,以满足电子设备对电源稳定性的要求。
在开关电源的工作过程中,主控芯片根据反馈信号实时调整开关管的通断状态,控制输出电压在设定值附近波动。
当输出电压高于设定值时,主控芯片会减小开关管的通断时间,降低输出电压;当输出电压低于设定值时,主控芯片会增大开关管的通断时间,提高输出电压。
通过不断调整开关管的通断状态,开关电源能够实现稳定的输出电压。
总结起来,开关电源的结构由输入端、控制电路和输出端三部分组成。
输入端将交流电转换为脉冲状的直流电,控制电路通过主控芯片、反馈电路和保护电路实现对输出的稳定控制,输出端通过滤波电路和稳压电路将直流电转换为稳定的输出电压和电流。
通过这样的结构和工作原理,开关电源能够为电子设备提供稳定、高效的电源供应。
开关电源结构与原理开关电源是一种将交流电转换为稳定的直流电的电源装置。
它能提供很高的效率、较小的体积和重量,并具有较好的功率因素和抗干扰能力。
本文将介绍开关电源的结构和工作原理。
开关电源的结构主要由变压器、整流滤波电路、逆变器和控制电路组成。
1.变压器:开关电源的变压器主要起到将输入交流电转换为适用于开关管的低电压、高电流的作用。
变压器分为输入变压器和输出变压器。
输入变压器将输入电源的高压变换为适合于开关管驱动的较低电压。
输出变压器将低电压、高电流的直流电转换为输出所需的电压。
2.整流滤波电路:开关电源的整流滤波电路主要用于将开关管输出的方波电压转换为直流电压。
整流电路通常采用二极管整流桥,将交流输入转换为脉冲波。
滤波电路使用电容器和电感器等元件,通过滤波作用将脉冲波转换为平滑的直流电压。
3.逆变器:逆变器是开关电源的核心部分,用于将直流电转换为高频脉冲电压。
逆变器一般由多个开关管和输出变压器组成。
在逆变器中,开关管周期性地打开和关闭,产生高频脉冲信号。
输出变压器将高频脉冲信号转换为所需输出电压。
4.控制电路:控制电路的作用是控制开关电源的输出电压和电流稳定在设定值。
控制电路通常由反馈电路、比较器、脉宽调制器和驱动电路等组成。
反馈电路将输出电压与设定值进行比较,并反馈给控制器。
比较器将反馈信号和设定值进行比较,生成脉宽调制信号。
脉宽调制器通过调节开关管的导通时间,控制输出电压的稳定性和大小。
驱动电路负责驱动开关管,控制开关管的开关动作。
开关电源的工作原理主要分为两个阶段:工作周期的高电平(ON)和低电平(OFF)。
1.ON阶段:在输入电压的高电平期间,控制电路将输出电压设定为一个给定值。
此时开关管导通,电源输入电压通过变压器传递到输出端。
输出变压器将低电压、高电流的直流电转换为所需的输出电压。
2.OFF阶段:在输入电压的低电平期间,控制电路将输出电压与给定值进行比较,并生成调节信号。
脉宽调制器按照调节信号的频率和脉宽,调节开关管的导通时间。
开关电源的结构及工作原理好嘞,今天咱们聊聊开关电源。
大家可能觉得这东西听上去挺高大上的,其实说白了,它就是把电变得更好用的一种设备。
就像把生鸡蛋变成煎蛋一样,开关电源就是把交流电(AC)变成直流电(DC)。
这玩意儿在我们生活中可真是无处不在,从手机充电器到电脑电源,统统离不开它。
首先说说它的结构。
开关电源的外表看上去没啥特别的,简简单单的箱子,里面可就热闹了。
它主要由几个部分组成,像个乐队一样。
先有变压器,这是个关键角色,负责把电压调高或调低。
然后是整流器,把交流电转变成直流电。
接下来是滤波器,像一个精致的茶滤,把杂质给过滤掉,确保出来的电干干净净。
最后还有一个控制电路,负责管理这些环节,确保一切都在掌控之中。
说白了,这就像是一场精彩的音乐会,各个乐器齐心协力,才能奏出动听的旋律。
再聊聊它的工作原理。
开关电源的工作就像是玩变魔术,变化的过程迅速而神奇。
它会接收输入电压,然后通过开关管(别小看这个开关,它可厉害着呢)把电流快速开关。
你想啊,这种频繁的开关就像是快速翻书,电流在其中来回穿梭,最后变得井井有条。
这一过程就叫“调制”,听上去挺复杂,但其实就是让电压变得适合你的需求。
电流被送到变压器,进行电压的变换。
变压器就像是一个变形金刚,把高电压变成低电压,或者反之。
这个环节很关键,因为不同的设备需要不同的电压,得对症下药。
然后,整流器开始出场,负责把交流电转化为直流电。
整流器就像是把清水过滤出来,去掉那些杂质,留下纯粹的能量。
滤波器就开始工作了。
滤波器可谓是电流的守护神,它把可能存在的波动给抹平,确保电流稳定。
试想一下,要是你正在喝咖啡,突然一阵颠簸,那咖啡肯定洒了。
而滤波器就是防止电流洒出来的那道屏障,保证电能平稳流向每一个角落。
控制电路就像是总指挥,负责调控整个系统。
它根据电流的变化,及时调整开关的状态,确保一切都在预设的范围内。
这个环节非常重要,像是一个灵活的指挥官,时刻关注着战场的动态。
无论发生什么,控制电路都能快速反应,让开关电源保持最佳状态。
开关电源课件开关电源是一种常见的电源供应器件,广泛应用于各种电子设备中。
它具有高效率、小体积、轻便等特点,因此备受青睐。
本文将从开关电源的工作原理、分类、应用以及发展趋势等方面进行探讨。
一、开关电源的工作原理开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作来实现电源的稳定输出。
它主要由输入端、输出端、开关管、变压器、滤波电路和控制电路等组成。
当输入电压通过整流电路后,经过滤波电路得到直流电压,然后通过开关管进行开关动作,通过变压器将电压升高或降低,最后经过滤波电路得到稳定的输出电压。
二、开关电源的分类根据输入电压的不同,开关电源可以分为交流输入型和直流输入型。
交流输入型开关电源适用于交流电压范围广泛的场合,而直流输入型开关电源则适用于直流电压范围较窄的场合。
此外,根据输出电压的不同,开关电源还可以分为恒压型和恒流型。
三、开关电源的应用开关电源在各个领域都有广泛的应用。
在计算机领域,开关电源被广泛应用于主机、显示器、服务器等设备中,其高效率和小体积的特点使得设备更加节能和轻便。
在通信领域,开关电源被广泛应用于通信基站、通信设备等,其稳定的输出电压保证了通信设备的正常运行。
此外,开关电源还被应用于工业自动化、医疗设备、光伏发电等领域。
四、开关电源的发展趋势随着科技的不断进步,开关电源也在不断发展。
一方面,开关电源的功率密度不断提高,体积越来越小,能够满足电子设备对于轻便性的要求。
另一方面,开关电源的效率也不断提高,能够更好地满足能源节约和环境保护的需求。
此外,随着新能源的发展,开关电源在光伏发电等领域的应用也将得到进一步推广。
综上所述,开关电源作为一种高效率、小体积的电源供应器件,在各个领域都有广泛的应用。
它的工作原理、分类、应用以及发展趋势都值得我们深入了解和探讨。
相信随着科技的不断进步,开关电源将会在未来发展中发挥更加重要的作用。