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开关电源的一些定义及应用

2已有 600 次阅读  2009-12-10 14:06   标签开关电源  电源  电路  电子 

开关电源的定义:

开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止.将直流电**为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压的电源

开关电源由以下几个部分组成:

一、主电路从交流电网输入、直流输出的全过程,包括:

1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。


2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。

3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。

4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源

二、控制电路一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定.

开关电源的三个条件


1、开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态

2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频

3、直流:开关电源输出的是直流而不是交流


开关电源主要有以下特点:

1.体积小、重量轻:由于没有工频变压器,所以体积和重量只有线性电源的20~30%。

2.功耗小、效率高:功率晶体管工作在开关状态,所以晶体管上的功耗小,转 化效率高,一般为60~70%,而线性电电源只有30~40%。

开关电源的工作原理是:

1.
交流电源输入经整流滤波成直流;

2.
通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;

3.
开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;

4.
输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的.

交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;

在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;

开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;

一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源.

主要用于工业以及一些家用电器上,如电视机,电脑等


单片开关电源反馈电路的四种基本类型


(1)基本反馈电路

(2)改进型基本反馈电路

(3)配稳压管的光耦反馈电路

(4)配TL431的光耦反馈电路

  配TL431的光耦反馈电路,其电路较复杂,但稳压性能最佳。这里用TL431型可调式精密并联稳压器来代替普通的稳压管,构成外部误差放大器,进而对UO作精细调整,可使电压调整率和负载调整率均达到±0.2%,能与线性稳压电源相媲美。这种反馈电路适于构成精密开关电源


开关电源模块损坏的主要原因分析


1开关电源模块没有按照实际直流负载N+1配置,(负载电流充电电流设定为蓄电池组额定容量10%。);

  2 模块经常处于满载运行;

  3 系统均流原因,引起某个模块处于满载运行;

  4 机房环境温度过高影响;

  5 没有定期清洗模块滤网(滤网过脏容易引起模块稳定,堆积温度不能及时散出,);

  6 模块内灰尘过多(由于灰尘的侵入.堆积造成故障的隐患),可用气泵清除灰尘;

  7 谐波影响。

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