開關電源拓撲結構概述

2012年03月13日 11:45 來源:本站整理 作者:秩名 我要評論(0)

  主回路—開關電源中,功率電流流經的通路。主回路一般包含了開關電源中的開關器件、儲能器件、脈沖變壓器、濾波器、輸出整流器、等所有功率器件,以及供電輸入端和負載端。

  開關電源(直流變換器)的類型很多,在研究開發或者維修電源系統時,全面了解開關電源主回路的各種基本類型,以及工作原理,具有極其重要的意義。

  開關電源主回路可以分為隔離式與非隔離式兩大類型。

  1. 非隔離式電路的類型:

  非隔離——輸入端與輸出端電氣相通,沒有隔離。

  1.1. 串聯式結構

  串聯——在主回路中開關器件(下圖中所示的開關三極管T)與輸入端、輸出端、電感器L、負載RL四者成串聯連接的關系。

  開關管T交替工作于通/斷兩種狀態,當開關管T導通時,輸入端電源通過開關管T及電感器L對負載供電,并同時對電感器L充電,當開關管T關斷時,電感器L中的反向電動勢使續流二極管D自動導通,電感器L中儲存的能量通過續流二極管D形成的回路,對負載R繼續供電,從而保證了負載端獲得連續的電流。

  

  串聯式結構,只能獲得低于輸入電壓的輸出電壓,因此為降壓式變換。

  1.2. 并聯式結構

  并聯——在主回路中,相對于輸入端而言,開關器件(下圖中所示的開關三極管T)與輸出端負載成并聯連接的關系。

  開關管T交替工作于通/斷兩種狀態,當開關管T導通時,輸入端電源通過開關管T對電感器L充電,同時續流二極管D關斷,負載R靠電容器存儲的電能供電;當開關管T關斷時,續流二極管D導通,輸入端電源電壓與電感器L中的自感電動勢正向疊加后,通過續流二極管D對負載R供電,并同時對電容器C充電。

  

  由此可見,并聯式結構中,可以獲得高于輸入電壓的輸出電壓,因此為升壓式變換。并且為了獲得連續的負載電流,并聯結構比串聯結果對輸出濾波電容C的容量有更高的要求。

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