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开关电源论文一

2015-06-28 16:51:04 来源:  作者:
摘要:   1绪论随着电力电子技术的发展,电力电子设备与人们;1.1直流稳压电源的发展;直流稳压电源是电子、电器、自动化设备中最基本的部;图1-1晶体管串联式线性稳压电源;当今计算

   1绪论随着电力电子技术的发展,电力电子设备与人们;1.1直流稳压电源的发展;直流稳压电源是电子、电器、自动化设备中最基本的部;图1-1晶体管串联式线性稳压电源;当今计算机及自动化设备上大多数控制电源都向低压大;图1-2晶体管串联式开关稳压电源;随着电力电子技术的发展,大功率开关晶体管、快恢复;图1-3无工频变压器的开关电源原理框图;无工频变压器开关稳压电源,

  1 绪论 随着电力电子技术的发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。

  1.1 直流稳压电源的发展

  直流稳压电源是电子、电器、自动化设备中最基本的部分。传统的转换方法设计制作的电源,其效率低,损耗大,温升高。加上多路电压输出,而各个电压的等级、质量要求又不相同时,使之传统的串联稳压式电源越来越难于得到解决。如图1-1所示的串联式线性稳压电源,就属此类。

  图1-1 晶体管串联式线性稳压电源

  当今计算机及自动化设备上大多数控制电源都向低压大电流,高效率,重量轻、体积小的方向发展。在这种要求面前首先得到发展的是晶体管串联式开关稳压电源,如图1-2所示。

  图1-2 晶体管串联式开关稳压电源

  随着电力电子技术的发展,大功率开关晶体管、快恢复二极管及其它元器件的电压得到很大的提高,这为取消稳压电源中的工频变压器,发展高频开关电源创造了条件。由于它不需要工频变压器,故称无工频变压器开关式直流稳压电源。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。它使电源在小型化、轻量化、高效率等方面又迈进了一步。图1-3是无工频变压器的开关电源的方框图。

  图1-3 无工频变压器的开关电源原理框图

  无工频变压器开关稳压电源,有如下的优点:

  1.效率高。一般在80~90%以上。

  2.体积小、重量轻,随着频率的提高,收效更显著。

  3.稳压范围广,一般交流输入80~265V,负载作大幅度变化时,性能很好。

  4.噪声低,声频在20kHz以上时,已是人耳听不到的超声波,而开关电源的工作频率一般都大于此频率;

  5.性能灵活,通过输出隔离变压器,可得到低压大电流、高压小电流;一个开关控制的一路输入可得到多路输出以及同号、反号等输出;

  6.电压维持时间长,为了适应交流停电时,计算机、现代自动化控制设备电源转换的需要,开关电源可在几十毫秒内保证仍有电压输出;

  7.可靠性大,当开关损坏时,也不会有危及负载的高电压出现。

  无工频变压器开关稳压电源的不足之处:

  1.输出纹波较大,约有10~100mV的峰峰值;

  2.脉冲宽度调制式的电路中,电压、电流变化率大;

  3.控制电路比较复杂,对元器件要求高; 4.动态响应时间至少要大于一个开关周期,不如串联式晶体管线性稳压电源。

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