電氣開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計說明書-文庫吧
2025-07-11 08:04 本頁面
【正文】 設(shè)計報告。二、基本原理與分析隨著電子技術(shù)和集成電路的飛速發(fā)展，開關(guān)穩(wěn)壓電源的類型越來越多，分類方法也各不相同，如果按照開關(guān)管與負載的連接方式分類，開關(guān)電源可以分為串聯(lián)型、并聯(lián)型和變壓器耦合（并聯(lián)）型3種類型。下面分別對這三種類型的開關(guān)電源做一些簡單的介紹。（1） 串聯(lián)型。圖1所示的開關(guān)電源是串聯(lián)型開關(guān)電源，其特點是開關(guān)調(diào)整管VT與負載RL串聯(lián)。因此，開關(guān)管和續(xù)流二極管的耐壓要求較低。且濾波電容在開關(guān)管導通和截止時均有電流，故濾波性能好，輸出電壓U0的紋波系數(shù)小，要求儲能電感鐵心截面積也較小。其缺點是：輸出直流電壓與電網(wǎng)電壓之間沒有隔離變壓器，即所謂“熱地盤”，不夠安全；若開關(guān)管內(nèi)部短路，則全部輸入直流電壓直接加到負載上，會引起負載過壓或過流，損壞元件。因此，輸出端一般需加穩(wěn)壓管加以保護。根據(jù)穩(wěn)壓條件可得：（UiU0）T1/L=U0T2/L即 U0=U1T1/（T1+T2）=（T1/T）Ui， σ=T1/T由上式可見，可以通過控制開關(guān)管激勵脈沖的占空比σ來調(diào)整開關(guān)電源的輸出電壓U0。 ++σ控制IDUiU0圖1 串聯(lián)型開關(guān)電源基本電路（2） 并聯(lián)型。并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源基本電路如圖2所示，其工作波形與串聯(lián)電路基本相同，因開關(guān)管VT與負載RL并聯(lián)而稱為并聯(lián)型。此外，二極管VD通常稱為脈沖整流管，C為濾波電容。當開關(guān)管基極輸入開關(guān)控制脈沖時，開關(guān)管周期性地導通與截止。當開關(guān)管飽和導通時，輸入電壓Ui加在儲能電感L兩端，此時電感中的電流線性上升，二極管VD反偏二截止，電感L儲存能量，此時負載RL所需的電流由前一段時間電容上所充的電壓供給。當開關(guān)管截止時，VD導通，通過電感上的電流線性下降，感應電壓為左負右正，輸入電壓Ui和電感L上的感應電壓同極性串聯(lián)，電源Ui和電感L所釋放的能量同時給負載RL提供電流，并向電容C充電。同樣，達到動態(tài)平衡時，電感L在開關(guān)管飽和時增加的電流量（能量）與開關(guān)管截止時減少的電流量（能量）相等。即電感上能量保持一個恒量，故有 （Ui/L）T1=（U0Ui）T2/L所以有
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