開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(2)(存儲版)
【正文】 電源才能進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。圖123b）是儲能濾波電容器進(jìn)行充電的電壓波形，它需要經(jīng)過多個工作周期后才能對儲能濾波電容充滿電，因此，儲能濾波電容兩端的電壓是按正弦曲線，像爬樓梯一樣，一個、一個樓梯一樣提升，直到儲能濾波電容兩端的電壓達(dá)到最大值Up。這里必須指出，圖124所示的電壓波形在現(xiàn)實(shí)中是不存在的，因?yàn)?，圖124中的電壓波形在時間軸上是不連續(xù)的，這里只是為了便于分析，把工作開關(guān)的接通時間Ton全部進(jìn)行壓縮了。儲能濾波電容進(jìn)行充電時，電容兩端的電壓是按正弦曲線的速率變化，而儲能濾波電容進(jìn)行放電時，電容兩端的電壓是按指數(shù)曲線的速率變化。所以，前面在對開關(guān)電源的電路參數(shù)進(jìn)行分析時，基本上都是采用平均值的概念進(jìn)行分析，并且把波形基本上也都畫成方波（矩形）或鋸齒形。這里順便指出，開關(guān)電源儲能濾波電容的充、放電時間常數(shù)一般都很大，是開關(guān)電源工作頻率周期的幾十倍，乃至幾百倍，因此，儲能濾波電容或是按正弦曲線規(guī)律充電，或是按指數(shù)規(guī)律放電，我們都可以把它當(dāng)成是按線性（直線）規(guī)律充、放電。在進(jìn)行開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)的時候，一定要注意，開關(guān)電源在輸入電源剛接通時候，由于開關(guān)電源剛開始工作的時候，儲能濾波電容器剛開始充電，電路會產(chǎn)生過渡過程；在輸入電源剛接通的瞬間，儲能濾波電容器兩端的電壓很低，輸出電壓也很低，通過取樣控制電路的作用，可能會使工作開關(guān)的占空比很大，從而會使變壓器鐵心飽和，電源開關(guān)管過流或過壓而損壞。Toff1代表工作開關(guān)第一次關(guān)斷時間，其它依次類推。圖123a）中，uo為變壓器次級線圈輸出電壓的脈沖波形，虛線是整流之前變壓器次級線圈的輸出波形（半波平均值），實(shí)線是實(shí)際輸出波形，由于整流二極管的限幅作用，所以實(shí)際輸出電壓幅度要比正常工作時低很多。當(dāng)開關(guān)電源進(jìn)入工作穩(wěn)定狀態(tài)以后，為了簡單，我們一般都用電壓或電流的其平均值或半波平均值來進(jìn)行電路電路計(jì)算或分析。如果認(rèn)真對開關(guān)電源電路進(jìn)行分析，輸出電路中的電流一般都不是線性的或鋸齒波；輸出電壓也不是一個矩形波或鋸齒波，我們把它們當(dāng)成矩形波或鋸齒波，只是在一個特定條件或范圍內(nèi)，把它們的變化率或數(shù)值當(dāng)成了一個平均值來看待。圖11b是串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓的波形，由圖中看出，控制開關(guān)K輸出電壓uo是一個脈沖調(diào)制方波，脈沖幅度Up等于輸入電壓Ui，脈沖寬度等于控制開關(guān)K的接通時間Ton，由此可求得串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓uo的平均值Ua為：另外，開關(guān)電源輸出電壓也有三種工作方式：直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。其中，變壓器式開關(guān)電源（后面簡稱變壓器開關(guān)電源）還可以進(jìn)一步分成：推挽式、半橋式、全橋式等多種；根據(jù)變壓器的激勵和輸出電壓的相位，又可以分成：正激式、反激式、單激式和雙激式等多種；如果從用途上來分，還可以分成更多種類。開關(guān)電源一般有三種工作模式：頻率、脈沖寬度固定模式，頻率固定、脈沖寬度可變模式，
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