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                开关电源的组成与工作原理

                发布日期: 2018-7-20 15:24:21 信息来源: 开关电源

                  开关电源以其体积小、效率高迅速应用到各行各业、开关电源内部各元器件在高频工作下比线性电源提高20%-30%的效率,开关电源优点众多,但难免偶尔出现故障,开关电源线路是由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成,维修及检查应当遵循先易后难的规则入手,以下接手开关电源的工作原理及各组成部分介绍
                  
                  一、开关电源组成:由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成

                开关电源组成线路图

                  1、开关电源主电路
                  
                  电流冲击限制部分:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。
                  输入滤波器:修复电网中存在的波涌,过滤杂波等
                  整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。
                  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。
                  输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定并调节可靠的直流电源。
                  
                  2、控制电路
                  
                  ①接收输出端信息对比额定值后控制逆变器调节改变脉宽或脉频使得输出稳定
                  ②接收电路数值输送保护电路识别结果调整电路达到电路保护目的
                  
                  3. 检测电路:提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。
                  
                  4. 辅助电源:实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。
                  
                  三.开关电源的工作原理
                  
                  开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时,电路中的储能装置(L1、C2、二极管D组成的电路)向负载RL释放在开关接通时所储存的能量,使负载得到连续而稳定的能量。
                  
                  VO=TON/T*Vi
                  VO 为负载两端的电压平均值
                  TON 为开关每次接通的时间
                  T 为开关通断的工作周期

                开关电源的工作原理

                  由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,VO间电压平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便使输出电压VO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”(TimeRationControl,缩写为TRC)。
                  
                  按TRC控制原理,有三种方式:
                  
                  1. 脉冲宽度调制(PulseWithModulation,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。
                  2. 脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,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。
                  
                  3. 混合调制:导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。
                  

                  四.开关电源常见故障及排除知识详情点击“开关电源故障”了解

                以上是针对开关电源的基本知识,对于维修及检查开关电源具有重要参考价值


                 
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