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            開關電源的組成與工作原理

            發布日期: 2018-7-20 15:24:21 信息來源: 開關電源

              開關電源以其體積小、效率高迅速應用到各行各業、開關電源內部各元器件在高頻工作下比線性電源提高20%-30%的效率,開關電源優點眾多,但難免偶爾出現故障,開關電源線路是由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成,維修及檢查應當遵循先易后難的規則入手,以下接手開關電源的工作原理及各組成部分介紹
              
              一、開關電源組成:由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成

            開關電源組成線路圖

              1、開關電源主電路
              
              電流沖擊限制部分:限制接通電源瞬間輸入側的沖擊電流。
              輸入濾波器:修復電網中存在的波涌,過濾雜波等
              整流與濾波:將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電。
              逆變:將整流后的直流電變為高頻交流電,這是高頻開關電源的核心部分。
              輸出整流與濾波:根據負載需要,提供穩定并調節可靠的直流電源。
              
              2、控制電路
              
              ①接收輸出端信息對比額定值后控制逆變器調節改變脈寬或脈頻使得輸出穩定
              ②接收電路數值輸送保護電路識別結果調整電路達到電路保護目的
              
              3. 檢測電路:提供保護電路中正在運行中各種參數和各種儀表數據。
              
              4. 輔助電源:實現電源的軟件(遠程)啟動,為保護電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。
              
              三.開關電源的工作原理
              
              開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件,通過周期性通斷開關,控制開關元件的占空比來調整輸出電壓。開關元件以一定的時間間隔重復地接通和斷開,在開關無件接通時輸入電源Vi通過開關S和濾波電路向負載RL提供能量,當開關S斷開時,電路中的儲能裝置(L1、C2、二極管D組成的電路)向負載RL釋放在開關接通時所儲存的能量,使負載得到連續而穩定的能量。
              
              VO=TON/T*Vi
              VO 為負載兩端的電壓平均值
              TON 為開關每次接通的時間
              T 為開關通斷的工作周期

            開關電源的工作原理

              由式可知,改變開關接通時間和工作周期的比例,VO間電壓平均值也隨之改變,因此,隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調整TON和T的比例便使輸出電壓VO維持不變。改變接通時間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比,這種方法稱為“時間比率控制”(TimeRationControl,縮寫為TRC)。
              
              按TRC控制原理,有三種方式:
              
              1. 脈沖寬度調制(PulseWithModulation,縮寫為PWM):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(PulseFrequencyModulation,縮寫為PFM):導通脈沖寬度恒定,通過改變開關工作頻率來改變占空比的方式。
              
              3. 混合調制:導通脈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混合。
              

              四.開關電源常見故障及排除知識詳情點擊“開關電源故障”了解

            以上是針對開關電源的基本知識,對于維修及檢查開關電源具有重要參考價值


             
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