数据驱动下的稳压电源开关电路原理探究

  • 天文图吧
  • 2024年12月24日
  • 导语:稳压电源的工作原理是通过开关管的开关动作,将输入电压切换为高频脉冲信号,这个高频脉冲信号经过变压器或电感器的变换和滤波电路的处理,最终得到稳定的直流输出电压。这种技术在电子设备、通信设备、计算机设备等领域广泛应用。 开关管的两种主要状态是导通和截止状态。当开关管处于导通状态时,电源内部的能量通过开关管传递到输出容器中储存,而当开关管处于截止状态时,输出容器中储存的能量释放到负载中

数据驱动下的稳压电源开关电路原理探究

导语:稳压电源的工作原理是通过开关管的开关动作,将输入电压切换为高频脉冲信号,这个高频脉冲信号经过变压器或电感器的变换和滤波电路的处理,最终得到稳定的直流输出电压。这种技术在电子设备、通信设备、计算机设备等领域广泛应用。

开关管的两种主要状态是导通和截止状态。当开关管处于导通状态时,电源内部的能量通过开关管传递到输出容器中储存,而当开关管处于截止状态时,输出容器中储存的能量释放到负载中,从而实现对输出电压和電流精确控制。

此外,稳壓電源效率较高,因为它将交流電转化为高頻交流電,可以显著提高效率,减小變壓器体积,并降低生产成本。此外,还包含多种保护措施,如输入过欠压保护、输出过欠圧保護、輸出過流保護和輸出短路保護等,以增强電源的可靠性和安全性。

不同类型開關電路,如继電器開關、場效應晶體管開關、二極晶體管開關以及MOS 管開關等,它們工作原理各異,但共同點在於利用高速開關特性來控制電路從而實現對於電流與壓力的控制。

接下來我們將會對常用的Flyback(反激)與Forward(正激)做一些介紹,這兩種技術分別使用了不同的變換方式以實現輸出的功率轉換。在這裡,我們將專注於正激式與反激式之間差異,以及他們如何根據不同的應用需求進行選擇。

正激式開關供應

正激式供應是一種較為複雜且適用於大功率範圍內(100W-300W)的供應方案,因為它可以同時處理大量能量,並提供穩定、高效的一次運行。然而,由於其設計需要額外增加反向磁動勢繞組以防止變壓器初級線圈產生的反向磁動勢擊穿門控元件,使得成本相比其他類型更高。此外,由於這些變壓器具有較大的尺寸,因此不太適合那些需要緊湊設計的手持設備或車載系統中的使用情況。儘然如此,它們仍然廣泛被用在許多工業控制系統以及大型機械設備上,因為其性能卓越且可靠性強。

另一方面,負載驅動模式(Boost/Buck-Boost/Inverter)通常用于小功率应用,并且因为它们设计简单,所以非常适合小规模生产或者快速开发阶段。在这些系统中,我们可以看到负载直接连接到二极管,而不是像前面提到的那样经由一个独立隔离出来的大型变压器。这使得整个系统更加紧凑并且便于安装。如果我们考虑到这个点,那么我们会发现这类系统对于空间受限的情况特别有利,比如汽车内置发动机管理系统或者个人电子产品内部集成模块等情况下,它们能够提供所需数量级上的有效与灵活性的解决方案,同时保持低成本与轻量级特征。