开关电源的结构和原理
开关电源在很多年地方都可以看到,它是我们现代信息产业的一种电源方式。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。本文主要为大家阐述一下开关电源原理图及工作模式。
开关电源工作模式
顾名思义,开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),
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。[1]
开关电源一般有三种工作模式:频率、脉冲宽度固定模式,频率固定、脉冲宽度可变模式,频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换;后两种工作模式多用于开关稳压电源。另外,开关电源输出电压也有三种工作方式:直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样,前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换;后两种工作方式多用于开关稳压电源。
根据开关器件在电路中连接的方式,开关电源,大体上可分为:串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中,变压器式开关电源(后面简称变压器开关电源)还可以进一步分成:推挽式、半桥式、全桥式等多种;根据变压器的激励和输出电压的相位,又可以分成:正激式、反激式、单激式和双激式等多种;如果从用途上来分,还可以分成更多种类。
开关电源结构
开关电源主要由主电路、控制电路、检测电路和辅助电源四大部分构成。各部分的作用如下:
主电路又可分为冲击电流限幅部分、输入滤波部分、整流与滤波部分、逆变部分、输出整流与滤波部分。其中,冲击电流限幅部分负责限制电源接通瞬间输入侧的冲击电流;输入滤波器部分负责过滤杂波;整流与滤波部分负责将电网交流电源整流为直流电;逆变部分负责将整流形成的直流电转变为高频交流电;输出整流与滤波部分负责提供稳定可靠的直流电源。
控制部分负责控制逆变器使输出稳定,并为电路提供各种保护措施。
检测电路负责提供运行中的各种参数和数据。
辅助电源用于实现电源的软件(远程)启动,为电路的正常运行供电。
开关电源主要用途
开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯袋,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。