你有沒有想過開關電源中的“開關”是什么意思?
具體來說,什么是“開啟”和“關閉”?
顧名思義,開關電源是利用電子開關器件(如晶體管、場效應管、晶閘管等),通過控制電路使電子開關器件連續“導通”和“截止”。接下來發生了什么?然后,讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調制,實現DC/AC、DC/DC電壓轉換,以及輸出電壓可調和自動穩壓。
在您了解了開關電源的基本定義后,您或許愿意進一步探索其應用,加深理解。因此,在本篇博客中,我們將向大家介紹6個簡單的開關電源電路設計原理圖。
當然,如果您對電路圖有任何疑問,請在評論中留下您的問題,我們將為您提供熱情和專業的解答。
一、什么是開關電源
開關電源(SMPS)又稱開關電源、開關轉換器,是一種高頻電能轉換器件,是電源的一種。它的作用是通過不同形式的架構,將一個電壓等級轉換成用戶需要的電壓或電流。
姓名 | 開關電源 |
自然 | 利用現代電力電子技術 |
方法 | 脈沖寬度調制 |
特征 | 體積小、重量輕、效率高 |
II 6 開關電源電路圖
2.1 一個簡單的開關電源電路
這個電路難度不大,不需要太多要求就可以正常工作。基本上要注意以下幾點:
調整C3和R5使振蕩頻率為30KHz-45KHz;輸出電壓需要穩定;輸出電流可達500mA。有效功率為8W,效率為87%。
2.2 24V開關電源電路
24V開關電源是高頻逆變開關電源的一種。開關管受電路控制進行高速通斷,將直流電轉換成高頻交流電提供給變壓器進行變換,從而產生所需的一組或多組電壓。
24V開關電源的工作原理是:
交流電源輸入經整流濾波成直流;通過高頻PWM(脈寬調制)信號控制開關管,并將該直流加到開關變壓器的初級;開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波后供給負載;輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,達到穩定輸出的目的。
2.3 單端正激開關電源電路
單端正激式開關電源的典型電路如下圖所示。該電路在形式上與單端反激電路相似,但工作條件不同:
當開關管VT1導通時,VD2也導通。此時,電網向負載傳輸能量,濾波電感L存儲能量;
當開關管VT1關斷時,電感L繼續通過續流二極管VD3向負載釋放能量。
電路中還有一個鉗位線圈和二極管VD2。二極管可以將開關管VT1的最大電壓限制在電源電壓的兩倍之間。為了滿足磁芯復位條件,即磁通建立和復位時間要相等,所以電路中脈沖的占空比不能大于50%。
由于該電路在開關管VT1導通時通過變壓器將能量傳遞給負載,因此輸出功率范圍大,可輸出50-200W的功率。但該電路實際應用較少。原因是該電路中使用的變壓器結構復雜,體積較大。
2.4 推挽式開關電源電路
推挽式開關電源的典型電路如下圖所示。它是一個雙端轉換電路,高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側。該電路采用兩個開關管VT1和VT2。兩個開關管在外部激勵方波信號的控制下交替導通和截止。在變壓器T的次級組中得到方波電壓,經整流濾波成所需的直流電壓。
這種電路的優點是兩個開關管易于驅動,主要缺點是開關管的耐壓必須達到電路峰值電壓的兩倍。電路的輸出功率比較大,一般在100-500W的范圍內。
2.5 功率反饋隔離電路
在開關電源中,功率反饋隔離電路由PC817等光電耦合器和并聯穩壓器TL431組成,其典型應用如下圖所示。當輸出電壓發生波動時,經過電阻分壓后得到的采樣電壓與TL431中的2.5V帶隙基準電壓進行比較,在陰極上形成誤差電壓。隨后,光耦合器件中的LED工作電流也隨之變化。這樣就可以通過光耦合器件改變TOPSwitch控制端的電流大小,進而調節輸出占空比,使Uo保持不變,達到穩壓的目的。
反饋回路中主要元器件的作用及選用:R1R4R5的主要作用是與TL431和光耦合器件配合工作。其中,R1為光耦的限流電阻,R4、R5為TL431的分壓電阻,提供必要的工作電流,完成對TL431的保護。
2.6 逆變器和整流電路
該電路以UC3842振蕩器芯片為核心,組成逆變整流電路。UC3842是一款高性能單端輸出電流控制脈寬調制芯片。AC220V電源通過共模濾波器L1引入,可以更好的抑制來自電網的高頻干擾和電源本身的輻射。交流電壓經橋式整流電路和電容C4濾波成為280V左右的不穩定直流電壓,作為由振蕩芯片U1、開關管Q1、開關變壓器T1等元件組成的逆變電路。
三、結論
以上就是我們為大家準備的6個簡單的開關電源電路圖。
在瀏覽過程中,有什么不明白或有疑問的地方嗎?
審核編輯:湯梓紅
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