开关电源类型及分类方法
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开关电源的分类及运用1.开关电源的分类开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。
以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。
1.1DC/DC变换DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。
斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton (通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。
其具体的电路由以下几类:(1)Buck电路降压斩波器,其输出平均电压Uo小于输入电压Ui,极性相同。
(2)Boost电路升压斩波器,其输出平均电压Uo大于输入电压Ui,极性相同。
(3)Buck-Boost电路降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。
(4)Cuk电路降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压UI,极性相反,电容传输。
当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm3,效率为(80-90)%。
日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200~300)kHz,功率密度已达到27W/cm3,采用同步整流器(MOS-FET代替肖特基二极管),是整个电路效率提高到90%。
1.2AC/DC变换AC/DC变换是将交流变换为直流,其功率流向可以是双向的,功率流由电源流向负载的称为整流,功率流由负载返回电源的称为有源逆变。
AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电,因必须经整流、滤波,因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的,同时因遇到安全标准(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、FCC、CSA),交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件,这样就限制AC/DC电源体积的小型化,另外,由于内部的高频、高压、大电流开关动作,使得解决EMC电磁兼容问题难度加大,也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求,由于同样的原因,高电压、大电流开关使得电源工作消耗增大,限制了AC/DC变换器模块化的进程,因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。
最详细的开关电源分析开关电源是一种能将输入电源电能高效地转换成输出电源电能的电子装置,广泛应用于各种电子设备和系统中。
本文将详细介绍开关电源的工作原理、分类、特点以及常见故障分析。
开关电源的工作原理:开关电源通过使用开关器件(如MOS管、可控硅等)的开通和关断来对输入电源进行周期性切换,从而实现输入电源电能到输出电源电能的转换。
开关电源的主要工作原理可以分为四个阶段:整流、滤波、变压和稳压。
1.整流:开关电源的输入一般是交流电,首先需要将交流电转换为直流电。
整流电路可以使用整流桥或者整流二极管进行半波或全波整流,将交流电转换为脉冲电流。
2.滤波:在整流后,脉冲电流中还存在很多纹波,需要通过滤波电路将其滤除,使得输出电压更加平稳。
常见的滤波电路有电容滤波器和电感滤波器,它们通过对电流进行平滑处理来得到稳定的直流电压。
3.变压:在滤波后,输出电压一般较低,需要通过变压器将其升高或降低。
变压器的工作原理是利用磁性耦合将输入电压传递到输出端,通过变压器的变比关系调整输出电压。
4.稳压:得到了所需的输出电压后,还需要对输出电压进行稳定控制。
稳压电路通过反馈控制将输出电压与设定值进行比较,调整开关器件的开闭时间,使得输出电压稳定在设定值。
开关电源的分类:按照输入电源类型,开关电源可以分为交流输入开关电源(AC/DC)和直流输入开关电源(DC/DC)两种类型。
交流输入开关电源主要被应用于家用电器、工业设备等领域,直流输入开关电源则主要用于电子设备和通信设备等领域。
按照结构形式,开关电源可以分为离线式开关电源和在线式开关电源。
离线式开关电源将输入电流与输出电路通过电压变换器隔离,具有较好的安全性能。
在线式开关电源则可以将输入电流直接传导至输出电路,体积小巧,但对工作环境要求较高。
开关电源的特点:1.高效性:开关电源采用开关器件进行切换,可以实现高效率的能量转换,尤其在大功率和高频率应用中效果显著。
2.稳定性:开关电源采用稳压反馈控制,能够在输入电压范围和负载变化时保持稳定的输出电压。
开关电源设计(精通型)一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断,实现电能的高效转换。
它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。
在开关电源中,开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压,通过开关变压器实现电压的升降,经过输出整流滤波电路,得到稳定的直流电压。
2. 分类(1)PWM(脉冲宽度调制)型开关电源:通过调节脉冲宽度来控制输出电压,具有高效、高精度等特点。
(2)PFM(脉冲频率调制)型开关电源:通过调节脉冲频率来控制输出电压,适用于负载变化较大的场合。
二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计(1)选用合适的磁芯材料,保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。
(2)合理设计变压器的绕组匝数比,以满足输出电压和电流的要求。
(3)考虑变压器损耗,包括铜损、铁损和杂散损耗,确保变压器具有较高的效率。
2. 开关器件的选择与应用(1)开关频率:根据开关电源的设计要求,选择合适的开关频率。
(2)电压和电流等级:确保开关器件能承受最大电压和电流。
(3)功率损耗:选择低损耗的开关器件,提高开关电源的效率。
(4)驱动方式:根据开关器件的特点,选择合适的驱动电路。
3. 控制电路设计(1)稳定性:确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。
(2)精度:提高控制电路的采样精度,降低输出电压的波动。
(3)保护功能:设置过压、过流、短路等保护功能,提高开关电源的可靠性。
三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压:AC 85265V输出电压:DC 24V输出电流:4.17A效率:≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯,计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。
3. 开关器件选择根据设计指标,选择一款适合的MOSFET作为开关器件。
4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片,设计控制电路,实现开关电源的稳压输出。
5. 实验验证搭建实验平台,对设计的开关电源进行测试,验证其性能指标是否符合要求。
开关电源分类及原理开关电源是一种常见的电源类型,广泛应用于各种电子设备中。
根据其工作原理和特点,可以将开关电源分为多种类型。
本文将介绍几种常见的开关电源分类及其原理。
一、开关电源的分类1. 基于工作方式的分类开关电源可以根据其工作方式进行分类,主要包括以下几种类型:(1)开关模式电源:开关模式电源是一种常见的开关电源类型,其工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。
开关模式电源具有高效率、稳定性好等特点,广泛应用于计算机、通信设备等领域。
(2)开关逆变器电源:开关逆变器电源是一种将直流电转换为交流电的开关电源。
它通过开关管的开关动作,将直流电源转换为高频交流电,再通过滤波电路得到稳定的交流电输出。
开关逆变器电源在太阳能发电、电动汽车等领域有着广泛的应用。
(3)开关稳压电源:开关稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的开关电源。
它通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节,具有输出电压稳定、响应速度快等特点,常用于精密仪器、医疗设备等领域。
2. 基于拓扑结构的分类开关电源还可以根据其拓扑结构进行分类,主要包括以下几种类型:(1)开关电源的原理开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。
当开关管导通时,电源输出电压;当开关管关断时,电源停止输出。
通过不断地开关动作,可以控制输出电压的大小和稳定性。
(2)开关电源的优点开关电源相比传统的线性电源具有以下优点:- 高效率:开关电源采用开关管进行开关动作,能够实现高效率的能量转换,减少能量损耗。
- 小体积:开关电源采用高频开关动作,可以减小变压器和滤波电容的体积,使整个电源模块更加紧凑。
- 宽输入电压范围:开关电源能够适应较宽的输入电压范围,具有较好的电网适应性。
- 稳定性好:开关电源通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节,具有较好的稳定性和响应速度。
(3)开关电源的应用领域开关电源广泛应用于各种电子设备中,包括计算机、通信设备、工业自动化设备、医疗设备等。
开关型稳压电源介绍1、开关型稳压电源的组成开关型稳压电源(简称开关电源)的基本电路一般由线性滤波器、整流滤波器、功率变换器和稳压控制电路组成。
开关电源构成框图如下图所示。
▲开关电源构成框图线性滤波器又称电磁干扰(EMI)滤波器、噪声滤波器(PNF)、电源滤波器等,它是20世纪80年代问世的一种新型器件,防止电网中的干扰脉冲进入整流滤波电路,同时也阻碍本机产生的噪声反馈到公共电网,输出直流高压加到功率变换器进行功率变换,向负载输出符合要求的直流电压。
开关电源控制器一般包括取样、比较放大、基准源和控制调整电路等,当某种原因使输出电压不稳定时,通过开关电源控制器自动调整功率变换器中的功率开关器件的通断时间比或频率,达到自动调节输出电压的目的,使输出电压保持稳定。
功率变换器亦称DC/DC变换器,是将直流电压变换成另一种直流电压的变换电路。
通常各种电子、通信设备需要的电源电压不同,利用DC/DC变换器,就可以把整流器输出的直流电压变换成电子、通信设备所需要的直流电压。
2、开关电源特点与线性稳压电源相比,开关电源有以下特点:(1)效率高、功耗小开关电源的功率开关管(调整管)工作在开关状态,因此功率开关管的功耗极小,效率在80%以上。
(2)稳压范围宽线性稳压电源在交流输入电压低于160V时,输出电压就不稳定,而输入交流电压偏高时则效率降低。
而开关电源交流输入电压在130~260V范围变化时都能达到很好的稳压效果。
现在三端、多端单片开关电源在85~265V范围内均能正常工作。
(3)稳定性和可靠性高功耗小使得电子、通信设备内的温升也低,减小了周围元器件的高温损坏率,使设备的热稳定性和可靠性大大提高。
(4)体积小、重量轻开关电源可将电网交流电压直接输入整流,再通过高频变压器获得各种不同的交流电压,省去了笨重的变压器,使电源的重量减轻很多。
开关电源的功率密度(输出功率P与体积V之比,单位为W/cm3)很大,可达0.37W/cm3,而相控型稳压电源的功率密度只能达到0.043W/cm3。
开关电源的9种分类方式
(1)按技术、开关管的连接方式、电源技术划分,开关电源可分为串联型开关电源和并联型开关电源。
串联型开关电源的开关管是串联在输入电压和输出负载之间,属于降压式稳压电路;而并联型开关电源的开关管是在输入电压和输出负载之间并联的,类似于冗余电源一类的属于升压式稳压电路。
(2)按激励方式,开关电源可分为自激式和他激式。
在自激式开关电源中,由开关管和变压器技术'>高频变压器构成正反馈环路,来完成自激振荡,类似于间歇振荡器;而他激式开关电源必须附加一个振荡器,振荡器产生的开关脉冲加在开关管上,控制开关管的导通和截止,使开关电路工作并有直流电压输出。
(3)按调制方式,像服务器电源的开关电源可分为脉宽调制(PWM)方式和脉频调制(PFM)方式。
PWM是通过改变开关脉冲宽度来控制输出电压稳定的方式,而PFM是当输出电压变化时,通过取样比较,将误差值放大后去控制开关脉冲周期(即频率),使输出电压稳定。
(4)按输出直流值的大小,开关电源可分为升压式开关电源和降压式开关电源,也可分为高压开关技术'>高压开关电源和低压开关电源。
(5)按输出波形,开关电源可分为矩形波和正弦波电路。
(6)按输出性能,开关电源可分为恒压恒频和变压变频电路。
(7)按开关管的个数及连接方式又可将开关电源分为单端式、推挽式、半桥式
和全桥式等。
单端式仅用一只开关管,推挽式和半桥式采用两只开关管,全桥式则采用四只开关管。
(8)开关电源按能量传递方式又可分为正激式和反激式。
(9)按软开关方式分,开关电源有电流谐振型、电压谐振型、E类与准E类谐振型和部分谐振型等。
开关电源的分类标准
开关电源可以按照多种标准进行分类,下面是一些常见的分类标准:
1. 按输入电压类型分类:
-直流输入开关电源:输入电压为直流电。
-交流输入开关电源:输入电压为交流电。
2. 按输出电压类型分类:
-单路输出开关电源:只有一个输出电压。
-多路输出开关电源:具有多个输出电压,可同时提供不同电压的输出。
3. 按输出功率大小分类:
-小功率开关电源:输出功率在几瓦特以下。
-中功率开关电源:输出功率在数十瓦特到几百瓦特之间。
-大功率开关电源:输出功率在数百瓦特到几千瓦特以上。
4. 按工作方式分类:
-开环开关电源:没有反馈控制回路,输出电压不受监
控和调整。
-闭环开关电源:采用反馈控制回路,能够对输出电压进行监测和调整。
5. 按应用领域分类:
-工业开关电源:用于工业自动化设备、仪器仪表等领域。
-通信开关电源:适用于通信设备、网络设备和数据中心等领域。
-汽车开关电源:专门设计用于汽车电子系统供电。
这些分类标准并不是绝对的,开关电源还可以根据其他特定要求进行更详细的分类。
开关电源的基本原理与分类方法开关电源是指调整功率管以开关方式进行工作的稳压电源。
缩写为SPS(Switching Power Supply),开关电源的核心部分是一个直流变换器。
目前开关电源向着高频、高可靠性、低功耗、低噪声、抗干扰和模块化方向发展。
开关电源现在在社会上应用越来越广泛,需求也越来越大。
电源在一个典型系统中或者在一台机器中担当十分重要的角色,电源给系统的电路提供持续、稳定的能量,使得系统或者机器能够正常地工作。
电源的好坏直接影响了系统能否正常工作。
随着电源的应用和需求越来越广泛,人们对于电源的要求也越来越高。
人们对电源的效率、体积、重量、稳定性和可靠性等方面都有了更高的要求。
开关电源正是以其效率高、体积小、重量轻、稳定性高、零负载消耗低等多方面的优势逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。
现在社会上出现的需要应用开关电源的仪器、机器越来越多;利用开关电源作为驱动电源的产品也层出不穷,例如LED驱动开关电源的需求量越来越多。
而现代电力电子技术的发展,特别是大功率器件IGBT和MOSFET、各类电源芯片的迅速发展,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,使得开关电源的转换效率不断提高。
人们对于转换效率的不断要求也促使开关电源的开发技术将越来越高。
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部分构成。
开关带能源的工作原理:首先是将交流输入电源经整流滤波成脉动直流;然后通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;接着开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;最后,输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的。
常见的开关电源的分类方法有下列几种:1.按激励方式的不同可以划分为他激式和自激式。
开关电源的分类开关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,隔离电源按照结构形式不同,可分为两大类:正激式和反激式。
反激式指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。
原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作状态,一般常规反激式电源单管多,双管的不常见。
正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载,能量通过变压器直接传递。
按规格又可分为常规正激,包括单管正激,双管正激。
半桥、桥式电路都属于正激电路。
正激和反激电路各有其特点,在设计电路的过程中为达到最优性价比,可以灵活运用。
一般在小功率场合可选用反激式。
稍微大一些可采用单管正激电路,中等功率可采用双管正激电路或半桥电路,低电压时采用推挽电路,与半桥工作状态相同。
大功率输出,一般采用桥式电路,低压也可采用推挽电路。
反激式电源因其结构简单,省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感,而在中小功率电源中得到广泛的应用。
在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦,输出功率超过100瓦就没有优势,实现起来有难度。
本人认为一般情况下是这样的,但也不能一概而论,PI公司的TOP芯片就可做到300瓦,有文章介绍反激电源可做到上千瓦,但没见过实物。
输出功率大小与输出电压高低有关。
反激电源变压器漏感是一个非常关键的参数,由于反激电源需要变压器储存能量,要使变压器铁芯得到充分利用,一般都要在磁路中开气隙,其目的是改变铁芯磁滞回线的斜率,使变压器能够承受大的脉冲电流冲击,而不至于铁芯进入饱和非线形状态,磁路中气隙处于高磁阻状态,在磁路中产生漏磁远大于完全闭合磁路。
变压器初次极间的偶合,也是确定漏感的关键因素,要尽量使初次极线圈靠近,可采用三明治绕法,但这样会使变压器分布电容增大。
选用铁芯尽量用窗口比较长的磁芯,可减小漏感,如用EE、EF、EER、PQ型磁芯效果要比EI型的好。
关于反激电源的占空比,原则上反激电源的最大占空比应该小于0.5,否则环路不容易补偿,有可能不稳定,但有一些例外,如美国PI公司推出的TOP系列芯片是可以工作在占空比大于0.5的条件下。
开关电源的分类
一、按负载的连接方式分类
1.串联型:开关电源中开关晶体管与负载串联起来。
2.并联型:开关电源中开关晶体管与负载并联起来.
串联型开关电源的输出端通过开关调整管及整流二极管与电网相连,因电网隔离性差整机底版带电,不便于外界接口,如音视频插口,耳机插口等,并联自激式开关电源,其输出端与电网间有有开关变压器进行电路上的隔离,因此机板上除了与开关变压器初级相连的开关电源部分外,其余均不带电,安全性好,也容易与外界接口,通过开关变压器的次级可以做到多路电压输出。
二、按稳压控制方式分类
1.脉冲宽度控制式:利用加到开关调整脉冲宽度的不同,控制开关调整的导通时间,达到稳定的输出目的。
2.频率控制式:控制振荡器的重复周期,达到稳压的目的。
目前生产的彩电电视机绝大部分是采用脉冲宽度控制式,频率控制式采用得少。
三、按激励方式分类
1.他激式:需要开关电源外的激励信号来启动开关调整的方式。
2.自激式:由开关调整管自激振荡来启动开关调整管的方式。
一般他激式都是由逆程脉冲作为开关调整管导通的激励信号,部分自激式开关电源为了使振荡频率与行频同步,也采用行逆程脉冲做为触发电平。
目前用得较多的是自激式并联型开关电源开关。
直流开关电源的分类及主要知识详解随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。
目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
现代开关电源有两种:一种是直流开关电源;另一种是交流开关电源。
因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。
也就是说,直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的,DC/DC转换器的分类基本上就是直流开关电源的分类。
开关电源大致由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。
1、主电路冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。
输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。
整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。
逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。
输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
2、控制电路一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。
3、检测电路提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。
4、辅助电源实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。
下面介绍一些关于开关电源经典回答。
1、开关电源变压器如果用铜带取代漆包线,其允许通过的电流怎么算?比如说厚度为0.1mm的铜带,允许通过的电流怎么算?专家解答:如果开关电源变压器用铜带取代漆包线,铜带(漆包线)的涡流损耗可以大大将小,工作频率可以相应提高,但直流损耗几乎不变,铜带允许通过的电流密度一般还是不要超过 4.5A/平方毫米。
电流密度等于电流除与以导体的截面积,导体的截面积等于厚(0.1mm)乘以宽(铜带的宽度)。
2、电源开关交流回路和整流器的交流回路是最容易产生电磁干扰的吗?专家解答:开关电源产生电磁。
开关电源国标开关电源是一种常见的电源供应装置,用于将电能转换成所需要的直流电压或直流电流。
国标是指由国家制定的标准规范,以确保产品的质量和安全性。
本文将介绍开关电源国标的相关内容,包括其定义、分类、特点以及应用。
开关电源是一种通过开关器件控制电能转换的电源装置。
它可以将输入的交流电转换成所需要的直流电,并通过电子元件进行稳压、滤波等处理,以满足电子设备的工作要求。
开关电源国标是为了规范开关电源的设计、制造和使用,以保证其安全性、可靠性和互换性。
根据国标的要求,开关电源可以根据输出功率的不同进行分类。
常见的有低功率开关电源、中功率开关电源和高功率开关电源。
低功率开关电源一般用于电子产品、通信设备等领域;中功率开关电源适用于工业自动化控制、医疗设备等方面;高功率开关电源主要用于电力系统、铁路、通信基站等大功率负载。
开关电源国标的特点主要包括以下几个方面。
首先是输入电压范围宽,可以适应不同国家和地区的电网标准。
其次是输出电压稳定,具有较好的稳压性能,可以满足电子设备对电压的要求。
此外,开关电源还具有高效率、小体积、轻重量等特点,适用于高密度集成电路和小型化电子设备。
同时,开关电源还具备过载保护、过压保护、过流保护等功能,以保证电子设备的安全运行。
开关电源国标在电源的设计、制造和使用方面都有详细的规定。
在设计制造方面,国标要求开关电源应具备防雷击、防静电、防干扰等能力,以确保其稳定可靠的工作。
在使用方面,国标规定了开关电源的电气参数、接线方式、安全要求等,以保证用户的安全使用。
开关电源国标的应用非常广泛。
在电子设备领域,开关电源被广泛应用于计算机、通信设备、家用电器等产品中。
在工业控制领域,开关电源被广泛应用于工业自动化控制系统、机器人、仪器仪表等设备中。
此外,开关电源还被应用于能源领域,用于太阳能发电系统、风能发电系统等。
开关电源国标是为了规范开关电源的设计、制造和使用,以确保其安全性和质量。
开关电源具有广泛的应用领域和重要的作用,对于现代电子设备和工业控制系统的正常运行至关重要。
开关电源分类开关电源分类开关电源一般分为两类:一是直流开关电源(DC-DC);另一种是交流开关电源(AC-DC)。
也有AC/AC、DC/AC直流开关电源的分类是依赖DCDC转换器分类的。
直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器。
隔离式也可以按有源功率器件的个数来分类。
单管的DC/DC转换器有正激式和反激式两种。
双管DC/DC转换器有双管正激式,双管反激式、推挽式和半桥式四种。
四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器。
非隔离式按有源功率器件的个数,可以分为单管、双管和四管三类。
单管DC/DC转换器共有六种,即降压式(Buck)DC/DC转换器,升压式(Boost)DC/DC转换器、升压降压式(Buck Boost)DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。
在这六种单管DC/DC转换器中,Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的,Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。
双管DC/DC转换器有双管串接的升压式(Buck-Boost)DC/DC转换器。
四管DC/DC转换器常用的是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。
隔离式DC/DC转换器在实现输出与输入电器隔离时,通常采用变压器来实现,由于变压器具有变压的功能,所以有利于扩大转换器的输出应用范围,也便于实现不同电压的多路输出,或相同电压的多种输出。
在功率开关管的电压和电流定额相同时,转换器的输出功率通常与所用开关管的数量成正比。
所以开关管数越多,DC/DC转换器的输出功率越大,四管式比两管式输出功率大一倍,单管式输出功率只有四管式的1/4。
非隔离式转换器与隔离式转换器的组合,可以得到单个转换器所不具各的一些特性。
开关电源类型及分类方法
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。
开关电源和线性电源相比,二者的成本
都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一
输出功率点上,反而高于开关电源,这一成本反转点。
随着电力电子技术的
发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输
出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。
开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新
技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约
资源及保护环境方面都具有重要的意义。
现代开关电源有两种:一种是直流开关电源;另一种是交流开关电源。
这里主要介绍的只是直流开关电源,其功能是将电能质量较差的原生态电源(粗电),如市电电源或蓄电池电源,转换成满足设备要求的质量较高的直流电压(精电)。
直流开关电源的核心是DC/DC转换器。
因此直流开关。