电器元件|开关电源工作原理

电器元件|开关电源工作原理,第1张

随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。那么,下面就给大家讲讲开关电源工作原理是什么吧。

开关电源的简介

开关电源是一种应用比较广泛地电路控制器,常常应用于各种工业机器的自动化控制、通讯工具、LED照明设备、各种普通的家电等等。它是利用脉冲控制器控制着电路的开关,从而维持输出电压的一种电源。可以说,开关电源几乎被广泛的应用于几乎所有电子设备,是一种不可或缺的电源。

常见的开关电源主要分为两类,一类是直流开关电源,另一种是交流开关电源。

直流开关电源主要应用于电能质量较差的电路,它能够将电能质量较差的生态电源转化为质量较好的直流电压,利于各种机器的正常工作。而交流电源开关则只能工作于电能质量较好的电路。因此在生活中,直流开关电源的应用是非常广泛的,而交流开关电源的应用则比较少。

主要用途

开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯袋,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。

开关电源工作原理

一、开关电源工作原理- -简介

开关电源主要是利用现代电力电子技术,通过控制电子开关器件的导通和关断的时间比率,来维持输出电压的稳定。一般由PWM(脉冲宽度调制)控制IC和MOSFET构成,具有体积小、重量轻,功率小、效率高的特点。目前已广泛应用于军工设备、工业自动化控制、医疗设备、数码产品等各个领域。

二、开关电源工作原理- -结构

开关电源主要由主电路、控制电路、检测电路和辅助电源四大部分构成。各部分的作用如下:

主电路又可分为冲击电流限幅部分、输入滤波部分、整流与滤波部分、逆变部分、输出整流与滤波部分。其中,冲击电流限幅部分负责限制电源接通瞬间输入侧的冲击电流输入滤波器部分负责过滤杂波整流与滤波部分负责将电网交流电源整流为直流电逆变部分负责将整流形成的直流电转变为高频交流电输出整流与滤波部分负责提供稳定可靠的直流电源。

控制部分负责控制逆变器使输出稳定,并为电路提供各种保护措施。

检测电路负责提供运行中的各种参数和数据。

辅助电源用于实现电源的软件(远程)启动,为电路的正常运行供电。

三、开关电源工作原理

开关电源的工作原理不同于线性电源,线性电源是让功率晶体管工作于线性模式下,而开关电源是让功率晶体管工作于导通和关断两种工作状态下,换言之,是通过“斩波”,即把输入直流电压的幅值斩成与输入电压幅值相等的脉冲电压来实现的。开关电源的这种工作原理使得加于功率晶体管上的伏安乘积很小(导通状态下,电压低,电流大关断状态下,电压高,电流小),即功率晶体管上产生的损耗很小。

编辑总结:关于开关电源工作原理的相关信息就为大家介绍到这里了,希望这篇文章对大家有所帮助。如果大家还有什么不明白的地方可以在下方给我留言哦,我们会尽快为您解答。

 

开关电源顾名思义就是利用电子开关器件,通过控制电路,使电子开关器件实现接通和开关,以到达对电压的调节和自动稳定,开关电源相比传统的电源相比,成本更低,而输出功率更高,所以开关电源具有更广阔的市场发展前景,深受广大朋友的喜爱,大家对开关电源的工作原理都了解多少呢?接下来就为大家具体的讲解开关电源工作原理的相关内容。

  

开关电源工作原理解析

对于热爱电源物理的人来所,其实还是很好理解开关电源工作原理的,在线性电源中,功率晶体管在工作,而线性电源中导致闭合或者是断开的则是PWM开关电源,在闭合、断开两种的状态之下,加上功率晶体管的电压是比较小的,就会成产很大的电流,关闭开关电源的时候,则是反过来的,电压大,而电流就会特别的小,而控制开关电源工作原理的控制器,就是为了能够更好的保持稳定性,从而给人们的生活环境带来安全。

  开关电源工作条件

除了以上讲述的开关电源工作原理之外,而开关电源工作原理在运行的时候,开关电源也是一定的工作条件的,比如开关,在工作的时候,不是线性状态,而是在电子电器工作之下呈现开关状态另外,直流,开关电源在工作时候,是直流,不是交流最后一个开关电源的高频,在电子电器工作状态之下,是高频,而不是接近于工作的低频状态哦!在开关电源工作原理中,这些工作条件是一定的。

  开关电源主要特点

每一样产品的诞生,都有它独自存在的主要特点,就连开关电源也是一样的。那么除了以上不同的开关电源工作原理之外,开关电源主要的特点是什么呢?首先从外观上看,重量较轻、体积较小,因为没有采用工频变压器,所以开关电源的重量、体积只有线性电源的百分之二十到百分之三十左右另外还有一个非常重要的特点,从开关电源工作原理上看,效率较高、耗能较小,所采用的功率晶体管无论是在闭合、断开的状态,转化效率非常之高,一般为60%到70%左右,而线性电源状态之下在30%到40%左右。

这种采用闭合回路系统的高频开关电源在目前的市场之中,还可以根据结构分为主动式PFC设计的电源和被动式PFC设计的电源两种。因为主动式PFC设计的电源比被动式PFC设计的电源的生产成本高,所以我们可以简单的认为,主动式PFC设计的电源是相对比较高端的电源,而被动式PFC设计的电源是比较低端的电源。下面我们将主要讲解主动式PFC开关电源工作原理。

主动式PFC开关电源:主动式PFC电路通常使用两个功率MOSFET开关管。这些开关管一般都会安置在一次侧的散热片上。为了易于理解,我们用在字母标记了每一颗MOSFET开关管:S表示源极(Source)、D表示漏极(Drain)、G表示栅极(Gate)。

主动式PFC开关电源:PFC二极管是一颗功率二极管,通常采用的是和功率晶体管类似的封装技术,两者长的很像,同样被安置在一次侧的散热片上,不过PFC二极管只有两根针脚。PFC电路中的电感是电源中最大的电感一次侧的滤波电容是主动式PFC电源一次侧部分最大的电解电容。主动式PFC控制电路通常基于一颗IC整合电路。

通过小编对开关电源工作原理的相关介绍,大家对开关电源工作原理有没有更多的了解和认识呢?开关电源主要分为主动式和被动式电源两种,针对不同的开关电源类型来了解不同的工作原理,如果我们掌握了开关电源工作原理的话,对于我们生活中的应用非常重要,当今电子信息产业中开关电源应用领域非常的广泛,开关电源工作原理就结束了,希望大家能够有更多的收获。

电进入电源,首先要经过扼流圈和电容,滤除高频杂波和同相干扰信号。然后再经过电感线圈和电容,进一步滤除高频杂波。接下来再经过由

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个二极管组成的全桥电路整流(编者注:也有半桥等其他电路),和大容量的滤波电容滤波后,电流才由高压交流电转换为高压直流电。虽然经过了交流到直流的转变过程,但这还只是个先头工序,电流还是不能直接供给设备使用的,还要做进一步的调整。经过了交直转换后,电流就进入了整个电源最核心的部分:开关电路。开关电路主要由两个开

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关管组成,通过它们的轮流导通和截止,便将直流电转换为高频率的脉动直流电。接下来,再送到高频开关变压器上进行降压。经过高频开关变压器降压后的脉动电压,同样要使用二极管和滤波电容进行整流和滤波,此外还会有

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个电感线圈与滤波电容一起滤除高频交流成分。经过上面一系列工序后,输出的的电流,才算真正完成设备所需要的较为纯净的低压直流电。


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