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DC/DC开关电源设计

发布时间:2014/4/26 13:36:13 访问次数:569

   开关电源自问世以来,RFP8P10以其小型化、高效率的突出优点广泛地应用于各种电器设备中。它与线性稳压电源的最大区别是:开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期通断开关元件的占空比来调整输出电压。

   开关电源的基本组成

   如图4. 11所示为开关稳压电源的基本框图。50 Hz的交流电经过整流滤波电路变成含有一定脉动成分的直流电压,然后进入高频变换电路。高频变换部分的核心是一个高频功率开关元器件,它将脉动直流电压变成高频的矩形波,最后将这个矩形波电压经过整流滤波,得到所需的直流电压。开关电源中的控制电路包括:基准电压产生电路、比较放大电路、振荡器、脉宽调制电路等。开关电源的输出通过采样电路获取电压信号,通过与给定的基准电压进行比较,进而控制脉宽调制电路来改变高频功率开关元件的开关时间比例,达到稳定输出电压的目的。目前,脉宽调制及相关电路已集成一个芯片内供用户选用,如TJA94、SG3524、MC3420等构成的开关电源。

      

   图4. 12为DC/DC开关电源基本原理图。其中,Q为开关管,L为储能电感,D为整流管,C为滤波电容,RL为负载。当激励脉冲为高电平时,开关管Q饱和导通,整流管D截止,输入电压加在电感L上,电感L以磁能形式存储能量。当Q截止期间,整流管D导通,电感L储存的能量经D释放,在电容C两端产生直流电压,从而为负载RL提供供电电源。在给定条件下,输出端电压的高低由Q的饱和导通时间长短决定,即由基极所加激励电压的脉冲宽度决定。

                



   开关电源自问世以来,RFP8P10以其小型化、高效率的突出优点广泛地应用于各种电器设备中。它与线性稳压电源的最大区别是:开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期通断开关元件的占空比来调整输出电压。

   开关电源的基本组成

   如图4. 11所示为开关稳压电源的基本框图。50 Hz的交流电经过整流滤波电路变成含有一定脉动成分的直流电压,然后进入高频变换电路。高频变换部分的核心是一个高频功率开关元器件,它将脉动直流电压变成高频的矩形波,最后将这个矩形波电压经过整流滤波,得到所需的直流电压。开关电源中的控制电路包括:基准电压产生电路、比较放大电路、振荡器、脉宽调制电路等。开关电源的输出通过采样电路获取电压信号,通过与给定的基准电压进行比较,进而控制脉宽调制电路来改变高频功率开关元件的开关时间比例,达到稳定输出电压的目的。目前,脉宽调制及相关电路已集成一个芯片内供用户选用,如TJA94、SG3524、MC3420等构成的开关电源。

      

   图4. 12为DC/DC开关电源基本原理图。其中,Q为开关管,L为储能电感,D为整流管,C为滤波电容,RL为负载。当激励脉冲为高电平时,开关管Q饱和导通,整流管D截止,输入电压加在电感L上,电感L以磁能形式存储能量。当Q截止期间,整流管D导通,电感L储存的能量经D释放,在电容C两端产生直流电压,从而为负载RL提供供电电源。在给定条件下,输出端电压的高低由Q的饱和导通时间长短决定,即由基极所加激励电压的脉冲宽度决定。

                



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4-26DC/DC开关电源设计

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