開關(guān)電源講解與習題(已修改)
2025-01-22 13:01 本頁面
【正文】 44 課題四 開關(guān)電源 開關(guān)電源是一種高效率、高可靠性、小型化、輕型化的穩(wěn)壓電源，是電子設(shè)備的主流電源。廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、軍事等各個領(lǐng)域。各種計算機設(shè)備、彩色電視機等家用電器等都大量采用了開關(guān)電源。本課題介紹了開關(guān)電源的相關(guān)知識：開關(guān)器件（電力晶體管、電力場效應(yīng)晶體管）、 DC/DC 變換電路、開關(guān)狀態(tài)控制電路以及軟開關(guān)技術(shù)。 一、本課題學習目標與要求 1．掌握開關(guān)電源主要器件（大功率晶體管 GTR、功率場效應(yīng)晶體管 MOSFET）的工作原理和特性。 2．掌握 DC/DC 變換電路的基本概念和工作原理。 3．了解 PWM 控制電路的基本組成和工作原理。 4．熟悉 PWM 控制器集成芯片。 5．了解軟開關(guān)的基本概念。 二、主要概念提示及難點釋疑 1．電力晶體管 在電力電子技術(shù)中， GTR 主要工作在開關(guān)狀態(tài)。晶體管通常連接稱共發(fā)射極電路，NPN 型 GTR 通常工作在正偏（ Ib0）時大電流導通；反偏（ Ib0）時處于截止高電壓狀態(tài)。因此，給 GTR 的基極施加幅度足夠大的脈沖驅(qū)動信號，它將工作于導通和截止的開關(guān)工作狀態(tài)。 2．電力場效應(yīng)晶體管 當 D、 S 加正電壓（漏極為正，源極為負）， UGS=0 時， D、 S 之間無電流通過；如果在 G、 S 之間加一 正電壓 UGS，當 UGS 大于某一電壓 UT時，柵極下 P 區(qū)表面的電子濃度將超過空穴濃度，從而使 P 型半導體反型成 N 型半導體而成為反型層，該反型層形成N 溝道而使 PN 結(jié) J1 消失，漏極和源極導電。電壓 UT稱開啟電壓或閥值電壓， UGS 超過UT越多，導電能力越強，漏極電流越大。 3． DC/DC 變換電路 45 DC/DC 變換電路是將一種直流電源變換為另一種直流電源的電力電子裝置。常見的DC/DC 變換電路有非隔離型電路、隔離型電路和軟開關(guān)電路。 （ 1）降壓斬波電路 降壓斬波電路是一種輸出電壓的平均值低于輸入直流電壓的電路。輸出電壓平均 值為 kUU ?o 式中 k為斬波器的占空比 TTk ON? （ 2）升壓斬波電路 升壓斬波電路的輸出電壓總是高于輸入電壓。輸出電壓平均值為 （ 3）升降壓斬波電路
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