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pt-power.cn 第1页共11 页 稳压电源技术指南

1、概述 稳定的直流电源是电子设备中集成电路或晶体管工作的关键部件,有两种技术可以得到稳定的电压:从市 电交流电网通过 AC-DC 转换得到;

从电池直流源通过 DC-DC 转换得到. 输入和输出之间有两种方式:隔离和不隔离. 稳压电源有两种工作模式:开关式和线性稳压电源,目前主要是用开关模式. 开关式电源的主要优点是:效率高,重量轻;

主要缺点是:高频交流转换成直流时整流产生的噪声(纹波) . 线性电源的主要优点则是:很小的峰――峰值纹波和噪声,主要缺点是:较大的体积和重量. 为了使系统有最好的性能,要组合使用两种电源模式的优点. 模式项目开关式电源 线性电源 效率 高(65-90%) 低(25-50%) 稳定性 一般 高 纹波及噪声 大(10-200mv) 小(小于 10mv) 暂态响应 一般(0.5-10ms) 快(10μs-1ms) EMI 噪声范围从几百千 HZ―几十 KHZ 发电机频率 输入电压 宽范围输入 输入电压范围窄 电路 复杂,需要较多元件 简单、很少元件 尺寸 小大重量 轻(线性电源的 1/4―1/10) 重

2、 开关电源电路形式: 开关电源模式取决于从直流变到高频交流又能变到直流的 DC―DC 变换器. 有两种振荡模式:自激振荡式和他激式. 他激式一般使用开关电源控制 IC 实现;

自激式的振荡频率取决于输入电压和输出负载. 他激式一般工作在一个固定的频率. 正激式和反激式电源都是通过变压器把初级能量传输到次级: 正激式电源在开关管导通时传递能量, 反激式 电源在开关管关断时传递能量 PDF pdfFactory www.fineprint.cn PT 无锡市普特科技有限公司 Power Tech Http://www.pt-power.cn 第2页共11 页1) 、单端正激式电路 单端正激式电路是使用最广泛的一种电路,因为他电路简单,稳压控制也容易,目前,他可用于从小功率 电源到大功率(1.5KW)电源. 当TR 导通时 D1 导通,TR 关断时电感 L1 中储存的能量通过 D2 释放到输出负载. 2) 、推换式电路: TR1,TR2 轮流导通,当开关管 TR1,TR2 都关断时,扼流圈 L1 中储存的能量通过 D1,D2 都导通而 传到输出负载. 3) 、半桥式电路(图2.4) 工作方式类似于推换电路,但初级侧只有一个绕组,因此效率很高. 变压器初级侧电压是 1/2Vin,开关管上峰值电压为 Vin,因此可使用较低成本的晶体管. 图:2.4 半桥式电路 PDF pdfFactory www.fineprint.cn PT 无锡市普特科技有限公司 Power Tech Http://www.pt-power.cn 第3页共11 页4) 、全桥式电路(图2.5) TR1,TR4 和TR2,TR3 轮流导通,Vin 电压通过 TR 加到变压器,这种电路只适用于大功率变换器. 图:2.5 全桥式电路 5) 、单端反激式电路(图2.6) 这种电路不适用于大功率输出场合,它只需较少的元件. 当TR1 导通时,能量储存于变压器中,当TR1 关断时,变压器中的能量通过 D1 传到输出负载.当TR1 导通时,通过 C1 的放电来提供输出所需的能量,因此,与正激式电源相比,需要较大容量的滤波电容. 图:2.6 单端反激式电路 6) 、Buck 电路(图2.7) 具有和单端正激式电路相同工作原理,主要应用于不隔离的降压式 DC―DC 变换. 图:2.7 Buck 电路 7) 、磁放大器电路(图2.8) PDF pdfFactory www.fineprint.cn PT 无锡市普特科技有限公司 Power Tech Http://www.pt-power.cn 第4页共11 页 在这种电路中,可饱和电感被当做开关使用,这个开关优化在以下工作方式:饱和前具有很大的阻抗, 饱和后具有很小的阻抗. 图:2.8 磁放大器电路 8) 、Boost 电路(图2.9) TR1 导通时,能量储存于 L1 中,TR1 关断时,L1 中的能量通过 D1 的导通传到输出负载, 这种电路主要应用于不隔离的升压式 DC―DC 变换器.另一种广泛的应用是有源功率因数校正电路. 图:2.9 Boost 电路 9) 、Buck―boost 电路(图2.10) 工作原理类似于单端反激式电路:TR1 导通时,能量储存于 L1,TR1 关断时,L1 中能量通过 D1 传到输 出负载,输出电压与输入电压极性相反. 图:2.10 Buck-boost 电路 PDF pdfFactory www.fineprint.cn PT 无锡市普特科技有限公司 Power Tech Http://www.pt-power.cn 第5页共11 页