几种基本类型的开关电源 顾名思义,开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现 DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。 开关电源一般有三种工作模式:频率、脉冲宽度固定模式,频率固定、脉冲宽度可变模式,频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于 DC/AC逆变电源,或 DC/DC电压变换;后两种工作模式多用于开关稳压电源。另外,开关电源输出电压也有三种工作方式:直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样,前一种工作方式多用于 DC/AC逆变电源,或 DC/DC电压变换;后两种工作方式多用于开关稳压电源。 根据开关器件在电路中连接的方式,目前比较广泛使用的开关电源,大体上可分为:串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中,变压器式开关电源(后面简称变压器开关电源)还可以进一步分成:推挽式、半桥式、全桥式等多种;根据变压器的激励和输出电压的相位,又可以分成:正激式、反激式、单激式和双激式等多种;如果从用途上来分,还可以分成更多种类。 下面我们先对串联式、并联式、变压器式等三种最基本的开关电源工作原理进行简单介绍,其它种类的开关电源也将逐步进行详细分析。 串联式开关电源 串联式开关电源的工作原理 图 1-1-a是串联式开关电源的最简单工作原理图,图 1-1-a中 Ui是开关电源的工作电压,即:直流输入电压;K是控制开关,R是负载。当控制开关K接通的时候,开关电源就向负载 R输出一个脉冲宽度为 Ton,幅度为 Ui的脉冲电压 Up;当控制开关K关断的时候,又相当于开关电源向负载 R输出一个脉冲宽度为Toff,幅度为 0的脉冲电压。这样,控制开关K不停地“接通”和“关断”,在负载两端就可以得到一个脉冲调制的输出电压 uo 。 图 1-1-b是串联式开关电源输出电压的波形,由图中看出,控制开关K输出电压uo是一个脉冲调制方波,脉冲幅度 Up等于输入电压 Ui,脉冲宽度等于控制开关K的接通时间 Ton,由此可求得串联式开关电源输出电压 uo的平均值 Ua为: 串联式开关电源输出电压的波形图 式中 Ton为控制开关K接通的时间,T为控制开关K的工作周期。改变控制开关K接通时间 Ton与关断时间 Toff的比例,就可以改变输出电压 uo的平均值 Ua 。一般人们都把 称为占空比(Duty),用D来表示,...