開關電源的組成及工作原理

一、組成

開關電源的組成框圖如圖1所示，它由以下幾個部分組成：

1)主電路包括輸入濾波器、整流與濾波、逆變、輸出整流與濾波;

2)控制與保護電路;

3)檢測與顯示電路除了提供保護電路所需的各種參數外，還提供各種顯示數據;

4)輔助電源。開關電源的組成及工作原理。

二、開關穩壓電源原理

開關穩壓電源電路如圖2所示。

圖2中的開關K以一定的時間間隔重復地接通和斷開，在K接通時，輸入電源Vin通過K和濾波電路供電給負載RL，當K斷開時，輸入電源Vin便中斷了能量的提供。可見，輸入電源向負載提供能量是斷續的，為使負載能得到連續的能量提供，開關穩壓電源必須要有一套儲能裝置，在開關接通時將一部份能量儲存起來，在開關斷開時，向負載釋放。圖2中，由儲能電感L、濾波電容C2和續流二極管D組成的電路，就具有這種功能。在AB間的電壓平均值VAB可用式(1)表示。

VAB=Vinton/T=DVin(1)

式中：ton為K導通時間;

T為K工作周期; 

D為占空比，D=ton/T。

由式(1)可知，改變D，即可改變VAB。因此，隨著負載及輸入電源電壓的變化調整D便能使輸出電壓Vo維持不變。這種控制方法稱為時間比率控制(Time Ratio Control，縮寫為TRC)。按TRC原理，它有3種方式：

1)脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation，縮寫為PWM)其開關周期恒定，通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式;

2)脈沖頻率調制(Pulse Frequency Modulation，縮寫為PFM)導**沖寬度恒定，通過改變開關工作頻率來改變占空比的方式;

3)混合調制導**沖寬度和開關工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的結合。開關電源的組成及工作原理。

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