21世纪电源网开关电路的秘密解锁

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  • 2024年12月24日
  • 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,内部分布能量传递至储存容器;当截止时,储存容器释放能量到负载,以实现精确控制。 此外,效率较高,因为它将交流转化为高频交流在变压器中,这样提高了效率、减小了体积

21世纪电源网开关电路的秘密解锁

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,内部分布能量传递至储存容器;当截止时,储存容器释放能量到负载,以实现精确控制。

此外,效率较高,因为它将交流转化为高频交流在变压器中,这样提高了效率、减小了体积,并降低了成本。保护措施如过欠压保护、输出过欠压保护等增强可靠性和安全性。

不同类型,如继电器、高级晶体管和MOS管,每种利用高速特性控制通断,从而实现对流量和压力的控制。

交直流转换装置,它以高频切换将输入转换为脉冲,然后整流滤波成直流输出。具有高效率、小体积轻重且稳定性好等优点广泛应用于电子设备等领域,是现代技术常见类型之一。

分类有AC-DC/DC-DC按输入类型分,有单端/双端按工作方式分,还有拓扑结构如Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward 等,这些分类只是基础,有多种其他标准可以根据具体要求进行更详细的分类。

接下来我们介绍Flyback 和 Forward 两个常用拓扑结构:

正激式:适用于100W-300W,大功率应用,但结构复杂,一般用于低压大流应用,与之相对的是反激式。

正激式由图所示,在导通时输出变压器充当介质直接耦合磁场能量,使输入与输出同时进行,但需要增加绕组防止反向击穿,而其成本比反激式要高,以及变压器体积比反激式要大。

反激式则简单易控,小功率使用非常广泛。在5W-100W范围内尤其适用。当导通时,由于逆向线圈产生磁场,上升过程中二极管被截断,而在打开后,由于磁感应产生逆向力使得二极管打开并提供能量给负载,同时对容件充值。当关闭时,则二极管继续供给负载并对容件充值。这意味着它不需要额外的复位绕组来避免磁芯饱和,因此在实际应用中更加经济实惠且方便操作。此外,由于设计上采用CCM模式(连续运行模式),因此通常不需要考虑励磁问题。但是由于这种方法无法完全消除无加载情况下的失真,所以对于某些特殊需求可能并不适用。而且这个系统虽然简单但因为没有任何阻抗调整能力,所以不能很好地满足所有不同的负载条件。这导致其只能支持一种或者几种特定的负荷类型,不像一些其他系统那样灵活多样。在选择这样的系统之前,最重要的是了解它们所提供的功能以及它们是否能够满足你的具体需求。此外,对于一些特别大的系统来说,即使是最基本的配置也会变得非常昂贵,因此必须仔细权衡投资回报之前决定购买哪一种。如果你正在寻找一个既经济又易于安装维护的一般目的设备,那么这可能是一个很好的选择。但如果你计划构建一个专门设计来处理大量数据或执行高度复杂任务的大型计算机,那么可能需要考虑更先进更专业级别的一个选项。