逆变电源解密开关电路的神秘力量
导语:开关电源的工作原理是通过功率开关管的高频切换,实现交流到直流或直流到另一种直流的转换。它由输入电路、变换器、输出滤波和控制电路组成。核心在于将输入脉冲信号经过变压器或电感器后的处理,最终稳定输出直流。
开关管两种主要状态是导通与截止。当导通时,内部能量传递至储存容器;当截止时,储存容器释放能量至负载,以实现精确控制。此外,由于高频转换效率高,可显著提升效率减小体积降低成本。
多种保护机制,如过欠压、过流及短路保护增强可靠性与安全性。不同类型如继电器、场效应晶体管、高级双极晶体管及MOS管等,其工作原理各异,但共享高速切断特性对通断进行控制以调节流量和压力。
交直流转换装置,它通过高速切断将输入为脉冲信号后再整合为稳定直流输出。具有高效、小型化轻重且稳定的特点广泛应用于电子设备通信计算机工业系统中成为现代电子技术常见类型之一。
分类标准有AC-DC DC-DC按输入类别分;单端双端根据功率要求区分;拓扑结构包括Buck Boost Flyback Forward Push-Pull Half Bridge Full Bridge等更详细分类方式存在。
接下来我们深入探讨Flyback Forward两大主导拓扑结构:
正激式
其结构复杂但适用于100W-300W中大功率应用,一般用在低压、大流量下。在正激式中,当开关管接通时,变压器充当介质直接耦合磁场能量使得同时进行转化,而日常应用中存在不足比如增加反动绕组以防击穿并次级多加一层供能滤波,因此相较反激式成本较高且正激式变压器体积要大于反激式。
反激式
简单易控,小功率5W-100W方面尤其广泛使用。在反激式中,当开关管导通时,原边感上升而输出二极板截断储存能量;关闭时感应电压向二极板供给能源,同时对容资充值。这表明正激视为带有变压功能buck 电路,而反激则类似带有整形功能的buckboost 电路。
总结显示,不同之处在于是否初次次级同时工作以及独立操作能力。而磁芯饱和问题也是需要考虑因素,并影响了设计方案选择。