開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(2)(參考版)
2025-01-16 17:06本頁面
【正文】 。所以，前面在對(duì)開關(guān)電源的電路參數(shù)進(jìn)行分析時(shí)，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(chǔ)能濾波電容的充、放電時(shí)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(chǔ)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。電容放電時(shí)，電壓由最大值開始下降，當(dāng)放電時(shí)間為τ時(shí)，電容器兩端的電壓僅剩37%，電容器兩端的電壓僅剩10%，當(dāng)放電時(shí)間為無窮大時(shí)，電容器兩端的電壓為0。當(dāng)開關(guān)接通時(shí)，由于變壓器次級(jí)線圈輸出電壓極性相反使整流二極管反偏截止，儲(chǔ)能濾波電容開始對(duì)負(fù)載放電，電容放電電流由下式?jīng)Q定：其中a為任意常數(shù)，當(dāng)t = 0時(shí)，電容兩端的電壓為Uc，為此求得：（1115）式就是計(jì)算電容器放電時(shí)的公式，其中 μc為電容器兩端的電壓， Uc為電容剛放電時(shí)的初始電壓，RC為時(shí)間常數(shù)，時(shí)間常數(shù)一般都用τ來表示，即τ = RC。儲(chǔ)能濾波電容進(jìn)行充電時(shí)，電容兩端的電壓是按正弦曲線的速率變化，而儲(chǔ)能濾波電容進(jìn)行放電時(shí)，電容兩端的電壓是按指數(shù)曲線的速率變化。在進(jìn)行開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要注意，開關(guān)電源在輸入電源剛接通時(shí)候，由于開關(guān)電源剛開始工作的時(shí)候，儲(chǔ)能濾波電容器剛開始充電，電路會(huì)產(chǎn)生過渡過程；在輸入電源剛接通的瞬間，儲(chǔ)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(huì)使工作開關(guān)的占空比很大，從而會(huì)使變壓器鐵心飽和，電源開關(guān)管過流或過壓而損壞。由于負(fù)載電流會(huì)對(duì)儲(chǔ)能濾波電容充電產(chǎn)生分流，使電容充電速度變慢；另外，會(huì)使變壓器次級(jí)線圈輸出電流產(chǎn)生斷流，如果把這些因素全部都考慮進(jìn)去，儲(chǔ)能濾波電容充滿電所需要的時(shí)間要比上面計(jì)算結(jié)果大好幾倍。例如：設(shè)變壓器次級(jí)線圈的電感量為10微亨，儲(chǔ)能濾波電容的容量為1000微法，由此可求得：ω = 10000，或F = 1592Hz，T = 628微秒，四分之一周期為157微秒；設(shè)開關(guān)電源的工作頻率為40kHz，D = ，由此可求得，T = 25微秒，；最后我們可以求得，即314微秒后，儲(chǔ)能濾波電容才能充滿電。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)椋瑘D124中的電壓波形在時(shí)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(shí)間Ton全部進(jìn)行壓縮了。Toff1代表工作開關(guān)第一次關(guān)斷時(shí)間，其它依次類推。開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)（連載21）開關(guān)電源電路的過渡過程(part2)圖124是把儲(chǔ)能濾波電容器進(jìn)行充電的時(shí)間全部拼湊在一起時(shí)，儲(chǔ)能濾波電容器按正弦曲線進(jìn)行充電的電壓波形。圖中，i1為流過變壓器初級(jí)線圈中的電流，i2為流過變壓器次級(jí)線圈中的電流（虛線所示）。圖123b）是儲(chǔ)能濾波電容器進(jìn)行充電的電壓波形，它需要經(jīng)過多個(gè)工作周期后才能對(duì)儲(chǔ)能濾波電容充
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