20个基本电路图解开关原理大揭秘
导语:开关电路的原理涉及开关电源的工作方式,其核心包括输入电路、变换电路、输出电路和控制电路。开关电源通过功率开关管切换输入为高频脉冲信号,这个脉冲信号经过变压器或电感器处理,得到稳定直流输出。开关管两种状态是导通与截止,当导通时,能源传递至输出容器储存,而在截止时,从容器释放至负载实现精确控制。
此外,开关电源效率高,因为它将交流转化为高频交流,在变压器中提高效率,减小体积降低成本。保护措施如过欠压、过流和短路增强可靠性与安全性。
不同类型,如继電器開關、場效應晶體管開關、二極晶體管開關與MOS管開關利用高速切換特性控制電流與電壓。
交直流轉換的開關電源通過高速切換將輸入為脈衝信號,再經過整流滤波為直流輸出,具有高效率、小型輕量、穩定好等特點廣泛應用於電子設備通信設備計算機系統等領域。
分类上,可按輸入類型分AC-DC與DC-DC,或按照拓扑結構分Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward 等,這些只是其中之一部分,可以根據其他要求進行更詳細的分類。
接下來我們對Flyback(反激)和Forward(正激)進行介紹,它們是兩種不同的開關技術正激式適合100W-300W功率,用於低壓大電流之處;反激式則適合5W-100W小功率領域簡單易控。
正激式由初級充能次級供能,但需增加绕组防止击穿;反激式則以初級充能次級供能,不需额外绕组复位磁通,因而其设计相对简单且成本较低。此外,由于励磁限制需要辅助绕组避免饱和,而反激则无需额外考虑磁芯复位问题。