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【开关电源组成部分】开关电源由什么组成 开关电源的组成结构
一开关电源由什么组成
电源是各种电子设备必不可缺的组成部分其性能优 劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态功耗小转化率高且体积和重量只有线性电源的 20%30%故目前它已成为稳压电源的主流产品
电子设备电气故障的检修本着从易到难的原则基本上都是先从电源入手在确定其电源正常后再进行 其他部位的检修且电源故障占电子设备电气故障的大多数故了解开头电源基本工作原理熟悉其维修技巧和常见故障有利于缩短电子设备故障维修时间提高 个人设备维护技能
图1
二开关电源的组成结构
开关电源大至由主电路控制电路检测电路辅助电源四大部份组成见图1
1主电路
冲击电流限幅限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流
输入滤波器其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网
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可靠的直流电源
2控制电路
一方面从输出端取样与设定值进行比较然后去控制逆变器改变其脉宽或脉频使输出稳定另一方面根据测试电路提供的数据经保护电路鉴别提供控制电路对电源进行各种保护措施
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(L1C2二极管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
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