【開關(guan)電(dian)源組(zu)(zu)成部分】開關(guan)電(dian)源由什么組(zu)(zu)成 開關(guan)電(dian)源的(de)組(zu)(zu)成結構
一、開關電源由什么組成
電源是各種電子設備必不可缺的組成部分,其性能優 劣直接關系到電子設備的技術指標及能否安全可靠地工作。由于開關電源內部關鍵元器件工作在高頻開關狀態,功耗小,轉化率高,且體積和重量只有線性電源的 20%—30%,故目前它已成(cheng)為穩壓電源的主(zhu)流產(chan)品(pin)。
電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)設備(bei)電(dian)(dian)(dian)氣故(gu)障(zhang)的檢修,本(ben)著從(cong)易到難的原(yuan)則,基本(ben)上都(dou)是先從(cong)電(dian)(dian)(dian)源入手,在確定其(qi)(qi)(qi)電(dian)(dian)(dian)源正常后,再進行 其(qi)(qi)(qi)他部位(wei)的檢修,且電(dian)(dian)(dian)源故(gu)障(zhang)占(zhan)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)設備(bei)電(dian)(dian)(dian)氣故(gu)障(zhang)的大多數。故(gu)了(le)解開頭電(dian)(dian)(dian)源基本(ben)工作原(yuan)理,熟悉其(qi)(qi)(qi)維修技(ji)巧和常見故(gu)障(zhang),有利于縮短(duan)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)設備(bei)故(gu)障(zhang)維修時間,提(ti)高 個人設備(bei)維護技(ji)能。
圖1
二、開關電源的組成結構
開關電源大至由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成,見圖1。
1、主電路
沖擊電流(liu)限幅:限制(zhi)接通電源瞬間輸入側的沖擊電流(liu)。
輸入濾(lv)波器(qi):其作(zuo)用是過(guo)濾(lv)電網(wang)存在的(de)雜波及(ji)阻礙本機產生(sheng)的(de)雜波反饋回(hui)電網(wang)。
整流(liu)(liu)與濾波:將電網交流(liu)(liu)電源直接整流(liu)(liu)為(wei)較(jiao)平滑的直流(liu)(liu)電。
逆變(bian):將整流后的(de)直(zhi)流電變(bian)為高頻交流電,這是高頻開關電源的(de)核心部分。
輸出(chu)整流與濾(lv)波:根(gen)據負載需要,提供(gong)穩(wen)定可靠的直(zhi)流電源。
2、控制電路
一方(fang)面從(cong)輸出(chu)端取樣,與設定值(zhi)進(jin)行比較(jiao),然后(hou)去控制逆變器,改變其脈寬或脈頻,使輸出(chu)穩定,另(ling)一方(fang)面,根據測試電路(lu)提(ti)供的數據,經保護電路(lu)鑒別,提(ti)供控制電路(lu)對電源進(jin)行各種保護措施(shi)。
3、檢測電路
提供保護電路中(zhong)正在運行中(zhong)各種參數和各種儀表(biao)數據。
4、輔助電源
實現電源的軟件(遠程)啟動,為保護電路和控制電路(PWM等芯(xin)片)工作供電。
三、開關電源的工作原理
開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件,通過周期性通斷開關,控制開關元件的占空比來調整輸出電壓。開關元件以一定的時間間隔重復地接通和斷開,在開 關無件接通時輸入電源Vi通過開(kai)關S和濾波電路向(xiang)負載(zai)RL提(ti)供能量,當開關(guan)S斷開時,電路中的儲(chu)能(neng)裝置(L1、C2、二極管D組成的電路)向負載RL釋(shi)放 在開關接通時所(suo)儲(chu)存(cun)的(de)能量,使負載得到連續而穩定的(de)能量。
VO=TON/T*Vi;
VO 為負載兩端(duan)的電(dian)壓平均值;
TON 為開關(guan)每(mei)次接通(tong)的時間;
T 為(wei)開關通斷的工作周期;
由式可知,改變開關接通時間和工作周期的比例,VO間電壓(ya)平均值也(ye)隨之改變,因此,隨著(zhu)負(fu)載及輸(shu)入電源(yuan)電壓(ya)的變化自(zi)動調整TON和T的比(bi)例便(bian)使輸出電(dian)壓VO 維(wei)持不變。改(gai)變接通時間TON和工作周期比例亦即改(gai)變(bian)脈沖(chong)的占(zhan)空(kong)比,這種(zhong)方法(fa)稱為“時間(jian)比率控制”(TimeRationControl,縮寫為 TRC)。
按TRC控制原理,有三種(zhong)方式:
1、脈沖寬度調制(PulseWithModulation,縮寫為PWM)
開關(guan)周期恒(heng)定,通過改變(bian)脈沖寬度來改變(bian)占(zhan)空比的(de)方式。
2、脈沖頻率調制(PulseFrequencyModulation,縮寫為PFM)
導通脈沖寬(kuan)度恒定,通過(guo)改變(bian)開(kai)關(guan)工作頻率來改變(bian)占空比的(de)方(fang)式(shi)。
3、混合調制
導通脈沖寬度和開(kai)關工作頻率均(jun)不固定,彼此都能改變的(de)方式(shi),它(ta)是以(yi)上二(er)種方式(shi)的(de)混(hun)合。