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DS1000系列開關式直流穩壓電源的原理介紹

jilinli ? 來源:jilinli ? 作者:jilinli ? 2023-04-26 15:14 ? 次閱讀

線性穩壓電路的優點是結構簡單,調節方便,輸出電壓紋波小。但這種穩壓電路的主要缺點是效率低,一般只有20%—40%。由于調節管耗電量很大,有時需要在調節管上安裝散熱器,這就增加了電源的體積和重量,使其變得笨重,但開關式直流穩壓電源就完全解決了這一問題,不僅體積小,重量輕,紋波小,功率因數高、穩定性好等優點,特別是高電壓輸出穩定性尤其明顯。

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我先介紹一下開關式電源,開關式電源的種類很多,根據開關管與負載的連接方式分為串聯式和并聯式。根據開關器件的激勵方式:自激和他勵磁。按電壓調節控制方式分:脈寬調制(PWM)、脈沖頻率調制(PFM)和混合調制(即脈寬頻率調制)型, 吉事勵高頻開關式直流電源就是采用PWM技術。根據開關管的連接方式和工作方式:單端、推挽、半橋和全橋。根據開關管的類型:晶體管、VMOS管和晶閘管。說了這么多,我們先來看看開關式直流穩壓電源的原理圖設計。

wKgZomRIz2-AJs-mAABPorRR89s931.jpg

我們可以先分析一下這個工作原理。如果utuA,uB=-UOPP時,調節管VT被切斷,L釋放能量,其感應電動勢使D導通,uE=-UD,VD會接通。

wKgaomRIz3CAPysRAABtlba57TI488.jpg

從這個工作圖中,我們還可以看出,調整管處于通斷狀態,發射極電位是一個高低交替的脈沖波形。LC濾波電路后,負載得到更平滑的輸出電壓。這里我們最關心的就是輸出電壓,對于一定的UI值,可以通過調整占空比來調整輸出電壓UO,D越大,輸出電壓UO越大,因此稱為脈寬調制(PWM)開關穩壓電源。際上,開關電源本身具有穩壓能力,因為當輸出電壓上升時,uB波形中的高電平時間被電壓比較器減少,低電平時間增加,調節管VT的導通時間t。變得更小,因此占空比變得更小D,并導致輸出電壓的降低。開關電源的設計相比線性電源是更加困難的,但是我們只要了解它的工作原理,知道是怎么回事就可以了。

審核編輯:湯梓紅

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