开关电源原理

核心提示开关电源就是利用电子开关器件(如电晶体、场效应管、可控矽闸流管等),通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。接下来我为大

开关电源就是利用电子开关器件(如电晶体、场效应管、可控矽闸流管等),通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。接下来我为大家介绍开关电源原理及开关电源组成。

开关电源原理

开关电源的工作原理不同于线性电源,线性电源是让功率电晶体工作于线性模式下,而开关电源是让功率电晶体工作于导通和关断两种工作状态下,换言之,是通过“斩波”,即把输入直流电压的幅值斩成与输入电压幅值相等的脉冲电压来实现的。开关电源的这种工作原理使得加于功率电晶体上的伏安乘积很小(导通状态下,电压低,电流大;关断状态下,电压高,电流小),即功率电晶体上产生的损耗很小。

开关电源组成

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回馈回电网。

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资料,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资料。

4、辅助电源

实现电源的软体(远端)启动,为保护电路和控制电路(PWM等晶片)工作供电。

开关电源输出电压低的原因

1、220V交流电压输入电路和整流滤波电路对开关管提供的工作电压不够,超出脉宽调制电路的控制范围。

2、负载电路存在过流引起开关电源负载加重而导致输出电压下降。

3、开/关机介面电路处于待机状态,

令开关电源工作于低频振荡状态其输出电压为待机状态下的度数。此类故障仅应于无预备电源,CPU预备状态下的工作电压由开关电源提供的机型。

4、开/关机介面电路末端因故工作于开机或待机之间的状态,从而导致开关电源工作于待机与开机状态之间的工作频率,造成开关电源输出电压高于待机值,低于开机值。

5、保护电路端因故障工作于导通状态,使电源进入弱振窄脉冲供电,引起开关电源输出电压下降。

6、整流输出电路中的二极体和滤波电容,限流电阻损坏引起输出电压变低。

7、脉宽调制电路有问题,不能对开关电源输出电压的变化做出正切的回应,对电源开关管基极电压调整方向大小不对,

从而造成开关电源输出电压低。

8、正回馈电路中的正回馈电阻变大,放电二极体性能变差,正回馈量不足,导致振荡周期变长。振荡频率下降,从而引起开关电源输出电压低。

9、它激式开关电源因未得到行逆成而工作低于低频状态,造成输出电压低。

斯米克瓷砖杯第二届设计师大赛,瓜分10万元现金奖

亲,以上内容是否没有解决您的疑问,装修专家团为您提供一对一的咨询服务(装修预算报价审核,户型改造建议,疑难杂症方案,材料购买详解,装修猫腻提醒),请添加微信号:qijia520321

开关 智慧开关 开关电源原理

12v开关电源电路图及原理?

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。

输出电压从0~12V、电流从0~5000A连续可调,满载输出功率为60kW。由于采用了ZVT软开关等技术,同时采用了较好的散热结构,该电源的各项指标都满足了用户的要求。

主要类型:

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。

求三极管开关电源电路图

本文介绍的开关电源,输出电压从0~12V、电流从0~5000A连续可调,满载输出功率为60kW。由于采用了ZVT软开关等技术,同时采用了较好的散热结构,该电源的各项指标都满足了用户的要求。

12v开关电源其实是能够有效地维持输出电压稳定的一种电源。那么如果开关电源的电压不稳定将会影响到设备的正常运行,我们要怎么把电压调到适合的位置,12v开关电源怎么调电压,我们可以先看下12v开关电源电路图讲解,这样就会明白12v开关电源怎么调电压,一起学习吧!

主电路的拓扑结构

鉴于如此大功率的输出,高频逆变部分采用以IGBT为功率开关器件的全桥拓扑结构,整个主电路如图1所示,包括:工频三相交流电输入、二极管整流桥、EMI滤波器、滤波电感电容、高频全桥逆变器、高频变压器、输出整流环节、输出LC滤波器等。

隔直电容Cb是用来平衡变压器伏秒值,防止偏磁的。考虑到效率的问题,谐振电感LS只利用了变压器本身的漏感。因为如果该电感太大,将会导致过高的关断电压尖峰,这对开关管极为不利,同时也会增大关断损耗。另一方面,还会造成严重的占空比丢失,引起开关器件的电流峰值增高,使得系统的性能降低。

控制电路的设计

由于在本电源中使用的开关元件的过载承受能力有限,必须对输出电流进行限制,因此,控制电路采用电压电流双环结构(内环为电流环,外环为电压环),调节器均为PID。图8为控制电路的原理框图。加入电流内环后,不仅可以对输出电流加以限制,并且可以提高输出的动态响应,有利于减小输出电压的纹波。

在实际的控制电路中采用了稳压、稳流自动转换方式。图9为稳压稳流自动转换电路。开关电源原理是:稳流工作时,电压环饱和,电压环输出大于电流给定,从而电压环不起作用,只有电流环工作;在稳压工作时,电压环退饱和,电流给定大于电压环的输出,电流给定运算放大器饱和,电流给定不起作用,电压环及电流环同时工作,此时的控制器为双环结构。这种控制方式使得输出电压、输出电流均限制在给定范围内,具体的工作方式由给定电压、给定电流及负载三者决定。

由于本电源的容量为60kW,为了提高效率、减小体积、提高可靠性,因此,采用软开关技术。高频全桥逆变器的控制方式为移相FB-ZVS控制方式它利用变压器的漏感及管子的寄生电容谐振来实现ZVS。控制芯片采用Unitrode公司生产的UC3875N。通过移相控制,超前桥臂在全负载范围内实现了零电压软开关,滞后桥臂在75%以上的负载范围内实现了零电压软开关。图2为滞后桥臂IGBT的驱动电压和集射极电压波形,可以看出实现了零电压开通。

12v开关电源电路图讲解

1、市电经D1整流及C1滤波后得到约300V的直流电压加在变压器的①脚(L1的上端),同时此电压经R1给V1加上偏置后后使其微微导通,有电流流过L1,同时反馈线圈L2的上端(变压器的③脚)形成正电压,此电压经C4、R3反馈给V1,使其更导通,乃至饱和,最后随反馈电流的减小,V1迅速退出饱和并截止,如此循环形成振荡,在次级线圈L3上感应出所需的输出电压。

2、L2是反馈线圈,同时也与D4、D3、C3一起组成稳压电路。当线圈L3经D6整流后在C5上的电压升高后,同时也表现为L2经D4整流后在C3负极上的电压更低,当低至约为稳压管D3(9V)的稳压值时D3导通,使V1有基极短路到地,关断V1,最终使输出电压降低。

3、电路中R4、D5、V2组成过流保护电路。当某些原因引起V1的工作电流大太时,R4上产生的电压互感器经D5加至V2基极,V2导通,V1基极电压下降,使V1电流减小。D3的稳压值理论为9V+05~07V,在实际应用时,若要改变输出电压,只要更换不同稳压值的D3即可,稳压值越小,输出电压越低,反之则越高。

总结

该电源装置中,使用移相全桥软开关技术,使得功率器件实现零电压软开关,减小了开关损耗及开关噪声,提高了效率;设计并使用了一种新颖的高频功率变压器,通过调整单个变压器的原边电压使输出整流二极管实现自动均流;设计并使用了容性功率母排,减小了系统中的振荡,减小了功率母排的发热。控制电路中采用了稳压稳流自动转换方案,实现了输出稳压稳流的自动切换,提高了电源的可靠性及输出的动态响应,减小了输出电压的纹波。

实验取得了令人满意的结果,其中功率因数可达092,满载效率为87%,输出电压纹波小于25mV。不仅如此,各项指标都达到甚至超过了用户要求,而且通过了有关部门的技术鉴定,现已批量投入生产。

12V1A,13009太浪费了,13005都绰绰有余了。你若是不怕浪费做来自己用那就没事了。因为这样余量大,发热量低,可以稍微提高点效率。

EE25也太浪费了,窗口利用率只怕80%都用不到。

你这个图,可以用反激或者RCC来做,用正激的话,多了个绕组和几个元件,也浪费了。

就这功率的话,反激才是王道。

一般我用的都是用的场管画的,

这也简单,随便帮你画个三极管的吧,但是我没实践,不过理论上工作是没问题,但是稍微有几些元件需要你自己小改调试。这样才能让这个电源工作在最佳状态。我实践过的都是场效应管的。所以这个需要你自己去调试了。

另外,那两个滤波电感可以取消不要,如需要,可以减小感量,这样的话效率高点,不然感量太大,损耗也大,不过纹波肯定会低。具体的你自己去改,我是大概标了一下。反激不需要电感储能,所以,次级的电感随便找个磁环绕上个七八圈就没问题了。

好了,你是学生吧?能帮你的就这么多了,也只有我这种人才会没事去帮你画个图,帮你实做一个测试下是不太可能了,也没人会为了网上一个不认识的人去实验下。你可以去网上多搜搜12V开关电源,应该会有别人做过实物的。

哎,帮人帮到底吧,这两个图目测可用,不过是个5V的,你只要把变压器参数按我给你的参数绕,然后把431的取样电阻搞成12V的取样,基本上就没什么问题了。注意反馈绕组同名端,有时反了的话,可能短路保护功能会不正常的。

 
友情链接
鄂ICP备19019357号-22