把常见的几种开关电源结构和原理供大家参考
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常见几种开关电源工作原理及电路图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。
单端反激式开关电源使用的开关管VT1 承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍,工作频率在20-200kHz之间。
3.单端正激式开关电源单端正激式开关电源的典型电路如图四所示。
这种电路在形式上与单端反激式电路相似,但工作情形不同。
当开关管VT1导通时,VD2也导通,这时电网向负载传送能量,滤波电感L储存能量;当开关管VT1截止时,电感L通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。
在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2,它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。
为满足磁芯复位条件,即磁通建立和复位时间应相等,所以电路中脉冲的占空比不能大于50%。
由于这种电路在开关管VT1导通时,通过变压器向负载传送能量,所以输出功率范围大,可输出50-200 W的功率。
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。
ATX开关电源工作原理与维修实例ATX是计算机的工作电源,作用是把交流220V的电源转换为计算机内部使用的直流5V,12V,24V的电源。
本文对ATX电源的组成及工作原理做了详细的讲解,最后并附上ATX电源维修实例供大家参考,希望对大家解决ATX电源故障问题有所帮助。
ATX型电源电路的组成及工作原理ATX开关电源,电路按其组成功能分为:交流输入整流滤波电路、脉冲半桥功率变换电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS-ON和PW-OK产生电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路。
请参照图1和ATX电源电路原理图。
1.PS-ON和PW-OK、脉宽调制电路PS-ON信号控制IC1的4脚死区电压,待机时,主板启闭控制电路的电子开关断开,PS-ON信号高电3.6V,IC10精密稳压电路WL431的Ur电位上升,Uk电位下降,Q7导通,稳压5V通过Q7的e、c极,R80、D25和D40送入IC1的4脚,当4脚电压超过3V时,封锁8、11脚的调制脉宽输出,使T2推动变压器、T1主电源开关变压器停振,停止提供+3.3V、±5V、±12V的输出电压。
受控启动后,PS-ON 信号由主板启闭控制电路的电子开关接地,IC10的Ur为零电位,Uk电位升至+5V,Q7截止,c极为零电位,IC1的4脚低电平,允许8、11脚输出脉宽调制信号。
IC1的输出方式控制端13脚接稳压5V,脉宽调制器为并联推挽式输出,8、11脚输出相位差180度的脉宽调制控制信号,输出频率为IC1的5、6脚外接定时阻容元件的振荡频率的一半,控制Q3、Q4的c极所接T2推动变压器初级绕组的激励振荡,T2次级它激振荡产生的感应电势作用于T1主电源开关变压器的一次绕组,二次绕组的感应电势经整流形成+3.3V、±5V、±12V的输出电压。
推动管Q3、Q4发射极所接的D17、D18以及C17用于抬高Q3、Q4发射极电平,使Q3、Q4基极有低电平脉冲时能可靠截止。
详细解析开关电源电路:工作原理,电路组成,电路图
随着我国电子电力科技技术不断的发展,不管是在家用或者是其他地方所使用的电源开关,都得到了较大的突破性的实质发展。
目前,就以开关电源来说,几乎被广泛的应用于所有的电子电器设备,是如今当下电子信息产业中最不可缺少的一种电源方式。
开关电源工作原理对于热爱电源物理的人来所,其实还是很好理解开关电源工作原理的,在线性电源中,功率晶体管在工作,而线性电源中导致闭合或者是断开的则是PWM 开关电源,在闭合、断开两种的状态之下,加上功率晶体管的电压是比较小的,就会成产很大的电流,关闭开关电源的时候,则是反过来的,电压大,而电流就会特别的小,而控制开关电源工作原理的控制器,就是为了能够更好的保持稳定性,从而给人们的生活环境带来安全。
开关电源工作原理及工作条件
除了以上讲述的开关电源工作原理之外,而开关电源工作原理在运行的时候,开关电源也是一定的工作条件的,比如开关,在工作的时候,不是线性状态,而是在电子电器工作之下呈现开关状态;另外,直流,开关电源在工作时候,是直流,不是交流;最后一个开关电源的高频,在电子电器工作状态之下,是高频,而不是接近于工作的低频状态哦!在开关电源工作原理中,这些工作条件是一定的。
开关电源工作原理及主要特点
每一样产品的诞生,都有它独自存在的主要特点,就连开关电源也是一样的。
那么除了以上不同的开关电源工作原理之外,开关电源主要的特点是什么呢?首先从外观上看,重量较轻、体积较小,因为没有采用工频变压器,所以开关电源的重量、体积只有线性电源的百分之二十到百分之三十左右;另外还有一个非常重要的特点,从开关电源工作原理上看,。
初级工程师必看:开关电源工作原理和电路图
本文开关电源工作原理是开关电源工程师全力整理的原理分析,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。
常见几种开关电源工作原理及电路图————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: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。
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。
各种开关电源电路原理详细解剖开关电源电路是一种常见的电源供电电路,其采用了开关管(如MOSFET、BJT等)等元件进行开关控制,通过快速的开关过程来调整输入电源的输出电压或电流。
开关电源电路具有高效率、小体积和稳定性等优点,被广泛应用于各种电子设备中。
开关电源电路主要分为两个部分:输入端和输出端。
输入部分由滤波电路和整流电路组成,而输出部分则是由开关变换电路和滤波电路组成。
下面将详细介绍开关电源电路的原理。
1.输入端输入端主要包括变压器、整流电路和滤波电路。
变压器是将交流电源变换为所需的输入电压,在开关电源中通常采用高频变压器,可以有效减小体积。
整流电路使用整流二极管或整流桥,将交流电压转换为直流电压。
滤波电路用于降低输入电压的纹波,通常由电容和电感组成。
2.开关变换电路开关变换电路是开关电源电路的核心部分,主要包括开关元件、驱动电路和控制电路。
开关元件通常采用MOSFET或BJT,通过控制开关元件的导通和截止,实现输入到输出的电流或电压转换。
驱动电路负责对开关元件进行驱动,保证其正常工作。
控制电路根据输出电压或电流的变化情况,对开关元件的工作状态进行调整和控制。
3.输出端输出端主要由输出电感、输出电容和负载组成。
输出电感用于过滤开关元件产生的高频脉冲,减小输出纹波。
输出电容则用于提供稳定的直流输出电压。
负载是接在输出电容之后的电子设备,通过负载电流来消耗电源提供的电能。
开关电源电路的工作原理是:当输入交流电压通过滤波电路和整流电路转换为直流电压后,控制电路会监测输出电压或电流的变化情况,并根据需要对开关元件的工作状态进行调整。
当需要提供更大的输出电流时,开关元件导通,输入电源能量通过变压器传递到输出端;当需要较小的输出电流时,开关元件截止,变压器不再传递能量到输出端。
通过快速的开关过程,可以在较高频率下实现输入电压和输出电压的转换。
总结起来,开关电源电路通过开关元件的控制实现输入输出电压或电流的转换,具有高效率、小体积和稳定性等优点。
开关电源工作原理是什么?开关电源工作原理详解析开关电源由于重量轻、体积小,输出电压稳定,且纹波系数小等特点,被广泛应用。
一、开关电源的电源开关电源的电源是给开关电源供应电能的电源输入部分。
电原理如图1所示。
220V市电经从三极插针送入,经速熔保险管、双向滤波器、压敏电阻、电感、电容,到达整流电路。
其中,FU为速熔保险管,起限流爱护作用;双向滤波器、压敏电阻、电感、电容组成抗干扰电路,使整流电路得到一个较为抱负的AC220V电压。
二、开关电源的工作原理开关电源的电压转换,是由开关晶体管、脉冲变压器等组成的脉冲振荡器,产生脉冲电,将300V的直流电经脉冲变压器的次级变换成所需要的电压。
电原理如图2所示。
1、脉冲振荡器的工作原理1)脉冲振荡器的启动电源经R10、R10A、R15给Q3(三极管)的b极(基极)、e极(放射极)供应正向偏置电压,强迫Q3进入导通状态。
2)脉冲振荡器的振荡过程当Q3进入导通状态后,+Vc就会经脉冲变压器的初级线圈、Q3的c 极、e极、R15到电源的-Vc,此时脉冲变压器的次级线圈就会产感应电势,次级线圈的一端接在-Vc,另一端经R12、C8接到Q3的b 极,且感应电势的极性与初级线圈的自感电势是同极性的(图中初次极线圈的上端均为同名端),便得Q3的b极得到更大的基极电流,加速Q3的导通直至Q3进入饱和状态。
电路如图3所示。
当Q3饱和后,Ic不再变化,波形如图4中t0到t3。
经过t3到t4的饱和过程后,自感电势、感应电势的极性会随其反转,即上负下正。
次极线圈中这个反转后的电势,正极经R15加在Q1的e极,负极经R12、C8加在Q3的b极,使得Q3处于反向偏置,促使Q3快速地从饱和状态过度到截止状态,图中t4到t6。
Q3截止后,通过D8、R17、C7组成的汲取电路很快地将初极线圈中所产生的反向电势以及反向电流汲取掉,图中t6到t7。
完成了一个振荡周期。
之后振荡电路就会周而复始重复上述过程。
开关电源电路组成及各部分原理详解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:一、开关电源输入电路及原理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。
②R1、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。
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。
开关电源工作原理图解开关电源是一种将输入电压转换为稳定输出电压的电源装置,它通过开关管的导通和截止来控制输入电压的变化,从而实现对输出电压的稳定调节。
接下来,我们将通过图解的方式,详细解析开关电源的工作原理。
首先,我们来看一下开关电源的基本结构。
开关电源主要由输入滤波电路、整流电路、功率器件、控制电路和输出滤波电路等组成。
其中,输入滤波电路用于对输入电压进行滤波和去除杂波,整流电路将交流电转换为直流电,功率器件用于控制电压的变化,控制电路则是控制开关管的导通和截止,输出滤波电路则是对输出电压进行滤波和去除杂波。
接下来,我们来看一下开关电源的工作原理。
当输入电压加到输入滤波电路中时,首先经过滤波电路的处理,去除掉输入电压中的杂波,然后进入整流电路,将交流电转换为直流电。
接着,直流电经过功率器件的控制,通过开关管的导通和截止来控制电压的变化,最终实现对输出电压的稳定调节。
同时,控制电路起到了控制开关管的导通和截止的作用,确保输出电压的稳定性。
最后,经过输出滤波电路的处理,去除输出电压中的杂波,得到稳定的输出电压。
在开关电源的工作过程中,功率器件起着至关重要的作用。
它可以是晶体管、场效应管、双向可控硅等,根据不同的工作原理和特性,选择不同的功率器件来实现对输出电压的稳定调节。
控制电路中的控制器则是开关电源的大脑,它通过对输入电压、输出电压和电流等参数的监测和控制,来实现对开关管的精确控制,确保输出电压的稳定性和可靠性。
总的来说,开关电源通过对输入电压的控制和调节,实现了对输出电压的稳定调节,具有体积小、效率高、稳定性好的特点,被广泛应用于各种电子设备中。
通过本文的图解,相信大家对开关电源的工作原理有了更深入的了解,希望对大家有所帮助。
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。
各种开关电源电路原理详细解剖开关电源是一种通过开关器件对输入电压进行快速开关来稳定输出电压的电源。
它可以将输入电压转换成较低或较高的输出电压,并具有体积小、效率高、稳定性好等优点。
以下将详细解剖开关电源的原理。
1.输入电路:开关电源的输入电路通常有电源滤波电路和整流电路组成。
电源滤波电路用于滤除输入电压中的噪声,提供干净的电源给整流电路使用。
整流电路一般采用桥式整流器,它将交流电转换为脉冲形式的直流电。
2.开关器件:开关电源的核心部分是开关器件,一般有开关管(如MOS管、IGBT)或晶闸管等。
开关器件通过控制开关管的导通和截止状态来调节输出电压和电流。
3.控制电路:控制电路用于监测输出电压和电流,并根据需求向开关器件发送开关信号,控制开关器件的开关状态。
常见的控制电路有反馈电路和PWM控制电路。
反馈电路通过比较输出电压和参考电压的差异来调节开关器件的开关状态,以保持输出电压稳定。
PWM控制电路则通过调节开关器件的导通时间和截止时间来控制输出电压的大小。
4.输出电路:输出电路用于将开关器件产生的脉冲电压转换为稳定的直流电。
输出电路通常由输出滤波电路和稳压电路组成。
输出滤波电路用于滤除输出电压中的脉动,提供稳定的输出电压。
稳压电路则通过反馈电路来调节开关器件的开关状态,保持输出电压的稳定。
5.保护电路:开关电源还需要一些保护电路来保护开关器件和其他电路免受异常工作条件的损害。
常见的保护电路有过压保护电路、过流保护电路和短路保护电路等。
综上所述,开关电源的原理是通过控制开关器件的开关状态来调节输出电压和电流。
开关器件由控制电路根据输出电压和电流的需求发送开关信号,控制开关器件的导通和截止。
输入电路和输出电路分别用于提供稳定的输入电源和转换输出电压。
保护电路则用于保护开关器件和其他电路免受异常工作条件的损害。
通过这些环节的协同工作,开关电源可以实现高效率、稳定性好的能量转换。
1. 概述MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是一种常用的半导体开关元件,其工作原理基于场效应。
MOS管串联开关电源电路是一种常见的电路结构,用于控制电路的开关和稳压。
本文将介绍MOS管串联开关电源电路的结构和工作原理。
2. MOS管的基本结构和工作原理MOS管由金属栅极、氧化层和半导体衬底构成。
当栅极上加上一定的电压时,在氧化层与半导体衬底之间会形成一个电场,从而控制半导体中的电荷运动,实现对电流的控制。
在开关状态下,MOS管的电阻非常小,可以认为是导通状态;在关断状态下,MOS管的电阻非常大,可以认为是断路状态。
通过控制栅极上的电压,可以有效地控制MOS 管的导通和关断。
3. MOS管串联开关电源电路的结构MOS管串联开关电源电路由输入电源、负载、MOS管和控制电路四个部分组成。
其中,MOS管连接在输入电源和负载之间,通过控制电路控制MOS管的开关状态,从而实现对电路的开关和稳压控制。
4. MOS串联开关电源电路的工作原理当控制电路给MOS管的栅极施加一定的电压时,MOS管会处于导通状态,使得输入电源能够通过MOS管传递给负载,从而实现电路的通电。
当控制电路停止施加电压或者施加负电压时,MOS管将进入关断状态,切断输入电源与负载之间的连接,实现电路的断电。
通过合理控制MOS管的开关状态,可以实现电路的稳压控制,保护负载不受过压或过流的影响。
5. MOS串联开关电源电路的特点MOS串联开关电源电路具有以下特点:- 高效率:MOS管在导通状态下的电阻非常小,能够减小电路损耗,提高电路的工作效率;- 快速响应:MOS管具有快速的开关速度和响应时间,能够快速实现电路的开关控制;- 稳定性:通过控制电路合理设计控制MOS管的开关状态,可以实现对电路的稳定供电和稳压控制。
6. MOS串联开关电源电路在应用中的意义MOS串联开关电源电路在电子设备中有着广泛的应用,特别适用于对电路稳压、快速开关和高效能要求较高的场景。
开关电源的工作原理开关电源电路图详解(开关电源)的(工作原理)开关(电源)是利用现代(电力电子)技术,控制开关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。
开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏安乘积是很小的(在导通时,电压低,(电流)大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率(半导体)器件上所产生的损耗。
与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。
脉冲的占空比由开关电源的(控制器)来调节。
一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。
通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。
最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。
随着随着电力(电子)技术的发展和创新,目前开关电源主要以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用到几乎所有的电子设备,其重要性可见一斑。
基于TOP204的15V开关电源电路图图为TOP204的典型应用电路。
该电源的技术特点是输入电压为交流85~265V;输出电压为15V±2%;额定输出功率为30W;输出电压纹波不大于±50mV;线性调整率为±2%;效率为85%。
电路中,由N3、D8、C7、IC2、IC3、R1~R4和C8构成输出电压取样电路,控制IC1输出脉冲的占空比,从而实现稳定输出电压的目的。
调整C3和R5使振荡频率在30KHz-45KHz。
输出电压需要稳压。
输出电流可以达到500mA.有效功率8W、效率87%。
其他没有要求就可以正常工作。
推挽式开关电源电路图推挽式开关电源的典型电路如下图所示。
开关电源电路图及工作原理
以下是一种常见的开关电源电路图及其工作原理:
该电路图包括输入端(Vin)、输出端(Vout)、开关管(Q)、变压器(T)、二极管(D)和滤波电容(C)。
工作原理如下:
1. 当输入电压Vin为正常工作范围时,通过开关管Q的导通
和截止,实现开关管Q的开关,从而实现电流的导通和截止。
当开关管Q截止时,开关电源工作于不工作(断开)状态。
2. 当开关管Q导通时,输入电压Vin通过变压器T的反馈,
经过变换,输出到输出端Vout。
输出端Vout的电压将根据变
压器T的变压比进行转换。
变压器T的变压比可以通过设计
和调整变压器T的结构和参数来实现。
3. 在开关管Q导通时,二极管D导通,使电流流过滤波电容C,从而实现电流的稳定和平滑输出。
当开关管Q截止时,二
极管D截止,断开电流通路。
通过以上工作原理,开关电源能够以高效率实现输入电压到变换输出电压的转换。
由于开关管Q的开关动作,可以快速控
制电流的导通和截止,从而实现高效的电能转换和节能效果。
电路中的各个元器件相互配合,实现了开关电源的正常工作。
把常见的几种开关电源结构和原理供大家参考:
1.正激电路
电路的工作过程:
²开关S开通后,变压器绕组N1两端的电压为上正下负,与其耦合的N2绕组两端的电压也是上正下负.因此VD1处于通态,VD2为断态,电感L的电流逐渐增长;
² S关断后,电感L通过VD2续流,VD1关断.S关断后变压器的激磁电流经N3绕组和VD3流回电源,所以S关断后承受的电压为 .
Ø变压器的磁心复位:开关S开通后,变压器的激磁电流由零开始,随着时间的增加而线性的增长,直到S关断.为防止变压器的激磁电感饱和,必须设法使激磁电流在S关断后到下一次再开通的一段时间内降回零,这一过程称为变压器的磁心复位.
正激电路的理想化波形:
变压器的磁心复位时间为:
Tist=N3*Ton/N1
输出电压:输出滤波电感电流连续的情况下:
Uo/Ui=N2*Ton/N1*T
磁心复位过程:
2.反激电路
反激电路原理图
反激电路中的变压器起着储能元件的作用,可以看作是一对相互耦合的电感.
工作过程:
²S开通后,VD处于断态,N1绕组的电流线性增长,电感储能增加;
²S关断后,N1绕组的电流被切断,变压器中的磁场能量通过N2绕组和VD向输出端释放.S 关断后的电压为:us=Ui+N1*Uo/N2
反激电路的工作模式:
²电流连续模式:当S开通时,N2绕组中的电流尚未下降到零.
输出电压关系:Uo/Ui=N2*ton/N1*toff
²电流断续模式:S开通前,N2绕组中的电流已经下降到零.
输出电压高于上式的计算值,并随负载减小而升高,在负载为零的极限情况下, ,因此反激电路不应工作于负载开路状态.
反激电路的理想化波形
3.半桥电路
半桥电路原理图
工作过程:
²S1与S2交替导通,使变压器一次侧形成幅值为Ui/2的交流电压.改变开关的占空比,就可以改变二次侧整流电压ud的平均值,也就改变了输出电压Uo.
²S1导通时,二极管VD1处于通态,S2导通时,二极管VD2处于通态,
²当两个开关都关断时,变压器绕组N1中的电流为零,VD1和VD2都处于通态,各分担一半的电流.
²S1或S2导通时电感L的电流逐渐上升,两个开关都关断时,电感L的电流逐渐下降.S1和S2断态时承受的峰值电压均为Ui.
由于电容的隔直作用,半桥电路对由于两个开关导通时间不对称而造成的变压器一次侧电压的直流分量有自动平衡作用,因此不容易发生变压器的偏磁和直流磁饱和.
半桥电路的理想化波形:
全桥电路
全桥电路原理图
工作过程:
²全桥逆变电路中,互为对角的两个开关同时导通,同一侧半桥上下两开关交替导通,使变压器一次侧形成幅值为Ui的交流电压,改变占空比就可以改变输出电压.
全桥电路的理想化波形
推挽电路:
工作过程:
²推挽电路中两个开关S1和S2交替导通,在绕组N1和N’1两端分别形成相位相反的交流电压,改变占空比就可以改变输出电压.
²S1导通时,二极管VD1处于通态,电感L的电流逐渐上升.
²S2导通时,二极管VD2处于通态,电感L的电流也逐渐上升.
²当两个开关都关断时,VD1和VD2都处于通态,各分担一半的电流.S1和S2断态时承受的峰值电压均为2倍Ui.
²S1和S2同时导通,相当于变压器一次侧绕组短路,因此应避免两个开关同时导通.
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