升壓dc-dc開(kāi)關(guān)電源工作原理-文庫(kù)吧
2025-09-28 04:58 本頁(yè)面
【正文】 Modulation 縮寫(xiě)為 PWM) 式。目前，大多數(shù)集成開(kāi)關(guān)電源采用 PWM 控制方式，其主要特點(diǎn)是固定開(kāi)關(guān)頻率，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)調(diào)節(jié)占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓目的。其核心是脈寬調(diào)制器。它的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)關(guān)周期的固定為設(shè)計(jì)濾波電路提供了方便。缺點(diǎn)是受功率開(kāi)關(guān)最小導(dǎo)通時(shí)間的限制，對(duì)輸出電壓不能進(jìn)行寬范圍調(diào)節(jié)。此外，輸出端一般要接預(yù)負(fù)載，以 防止空載時(shí)輸出電壓升高，此方式適合重載環(huán)境。 ② 脈沖頻率調(diào)制方式簡(jiǎn)稱脈頻調(diào)制 (Pulse Frequency Modulation 縮寫(xiě)為PFM) 式。其特點(diǎn)是將脈沖寬度固定，通過(guò)改變開(kāi)關(guān)頻率來(lái)調(diào)節(jié)占空比，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的目的。其核心是脈頻調(diào)制器。它的穩(wěn)壓原理是：當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，控制器輸出信號(hào)的脈沖寬度不變而周期變長(zhǎng)使占空比減小，輸出電壓降低。 PFM 式開(kāi)關(guān)電源優(yōu)點(diǎn)是輸出電壓調(diào)節(jié)范圍很寬且輸出端可以不接預(yù)負(fù)載，適合輕載環(huán)境。缺點(diǎn)是由于其間歇性的工作方式，使電感上的電流波動(dòng)峰峰值大于相 同外圍參數(shù)下的 PWM 模式，輸入輸出紋波較大，對(duì)電感要求高。 PWM 方式和 PFM 方式的共同之處：均采用時(shí)間比率控制的穩(wěn)壓原理，無(wú)論是改變脈沖寬度還是周期最終調(diào)節(jié)的都是脈沖占空比。盡管采用的方式不同但控制目標(biāo)是一樣的。不同點(diǎn)：當(dāng)有輕負(fù)載變?yōu)橹刎?fù)載，或者由高輸入電壓變低輸入電壓時(shí)，分別通過(guò)增加脈寬和升高頻率的方法使輸出電壓保持穩(wěn)定。 ③ 混合調(diào)制方式，是指脈沖寬度與開(kāi)關(guān)頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它屬于 PWM 和 PFM 的混合方式。它包含了脈寬調(diào)制器和脈頻調(diào)制器。由于脈沖寬 度和周期均可單獨(dú)調(diào)節(jié)，因此占空比調(diào)節(jié)范圍最寬，它在兩種調(diào)制方式之間自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，適合制作供實(shí)驗(yàn)室使用的輸出電壓可以寬范圍調(diào)節(jié)的開(kāi)關(guān)電源。 開(kāi)關(guān)電源的典型結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，其工作原理是：市電進(jìn)入電源首先經(jīng)整流和濾波轉(zhuǎn)為高壓直流電，然后通過(guò)開(kāi)關(guān)電路和高頻開(kāi)關(guān)變壓器轉(zhuǎn)為高頻率低壓脈沖，再經(jīng)過(guò)整流和濾波電路，最終輸出低電壓的直流電源。同時(shí)在輸出部分有一個(gè)電路反饋給控制電路，通過(guò)控制 PWM 占空比以達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定。 圖 1 開(kāi)關(guān)電源框圖 開(kāi)關(guān)電源的技術(shù)追求和發(fā)展趨勢(shì)可以概括為以下四個(gè)方面 ： ① 高頻化 ， 開(kāi)關(guān)電源的體積、重量主要是由儲(chǔ)能元件決定的，因此開(kāi)關(guān)電源的小型化實(shí)質(zhì)上就是盡可能減小其中儲(chǔ)能元件的體積 。 在一定范
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