电源开关

电力名词

电源开关就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止．将直流电转化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。

设备作用

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。

工作原理

电源开关里有一扇门，一开门电源就通过，一关门电源就停止通过，那么什么是门呢，开关电源里有的采用可控硅，有的采用开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、（开关管）控制极（可控硅）上加上脉冲信号来完成导通和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极上电压升高，开关管或可控硅就导通，由220v整流、滤波后输出的300v电压就导通，通过开关变压器传到次级，再通过变压比将电压升高或降低，供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来，电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压，电源调整管截止，300v电源被关断，开关变压器次级没电压，这时各电路所需的工作电压，就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时，重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器，因为他的工作频率高于50hz低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢，这就需要有个振荡电路产生，我们知道，晶体三极管有个特性，就是基极对发射极电压是0.65-0.7v是放大状态，0.7v以上就是饱和导通状态， -0.1v- -0.3v就工作在振荡状态，那么其工作点调好后，就靠较深的负反馈来产生负压，使振荡管起振，振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定，振荡频率高输出脉冲幅度就大，反之就小，这就决定了电源调整管的输出电压的大小。　那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢，一般是在开关变压器上，单绕一组线圈，在其上端获得的电压经过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将这个基准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，如果变压器次级电压升高，本取样线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高，这个电压加到振荡管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳定次级输出电压的稳定

稳压原理

开关k以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关k接通时，输入电源e通过开关k和滤波电路提供给负载rl，在整个开关接通期间，电源e向负载提供能量；当开关k断开时，输入电源e便中断了能量的提供。可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时将一部份能量储存起来，在开关断开时，向负载释放。由电感l、电容c2和二极管d组成的电路，就具有这种功能。电感l用以储存能量，在开关断开时，储存在电感l中的能量通过二极管d释放给负载，使负载得到连续而稳定的能量，因二极管d使负载电流连续不断，所以称为续流二极管。　在ab间的电压平均值eab可用下式表示：　eab=ton/t*e 　式中ton为开关每次接通的时间，t为开关通断的工作周期（即开关接通时间ton和关断时间toff之和）。　由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，ab间电压的平均值也随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整ton和t的比例便能使输出电压v0维持不变。改变接通时间ton和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比，这种方法称为“时间比率控制”（time ratio control,缩写为trc）。　按trc控制原理，有三种方式：　一、脉冲宽度调制（pulse width modulation,缩写为pwm）：开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。　二、脉冲频率调制（pulse frequency modulation,缩写为pfm）：导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。　三、混合调制：导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。

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