大家一起來論開關電源的發展

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 楼主| pinbo 发表于 2008-5-7 09:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
开关电源由以下几个部分组成:<br /><br />一、主电路<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;从交流电网输入、直流输出的全过程,包括:<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。<br />二、控制电路<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的资料,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。<br />三、检测电路<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表资料。<br />四、辅助电源<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;提供所有单一电路的不同要求电源。<br />&nbsp;&nbsp;开关控制稳压原理<br /><br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关K接通时,输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL,在整个开关接通期间,电源E向负载提供能量;当开关K断开时,输入电源E便中断了能量的提供。可见,输入电源向负载提供能量是断续的,为使负载能得到连续的能量提供,开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放。由电感L、电容C0和二极管D组成的电路,就具有这种功能。电感L用以储存能量,在开关断开时,储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载,使负载得到连续而稳定的能量,因二极管D使负载电流连续不断,所以称为续流二极管。在AB间的电压平均值EAB可用下式表示:<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;EAB=TON/T*E<br />式中TON为开关每次接通的时间,T为开关通断的工作周期(即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和)。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,AB间电压的平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”(Time&nbsp;Ratio&nbsp;Control,缩写为TRC)。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;按TRC控制原理,有三种方式:<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;一、脉冲宽度调制(Pulse&nbsp;Width&nbsp;Modulation,缩写为PWM)<br />开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;二、脉冲频率调制(Pulse&nbsp;Frequency&nbsp;Modulation,缩写为PFM)<br />导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;三、混合调制<br />导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。<br /><br />&nbsp;<br />&nbsp;<br />
xiacenfeng 发表于 2008-5-7 09:47 | 显示全部楼层

虽然已经看过了,但还是要顶LZ,多谢LZ!

  
maychang 发表于 2008-5-7 10:29 | 显示全部楼层

开关电源所包括的范围,绝不止楼主所说的这么小

  
cby981541 发表于 2008-5-8 13:10 | 显示全部楼层

LZ为什么不讨论一下开关电源技术中最难的变压器设计问题?

我认为开关电源技术中电路部分一般都不是问题,最要命的是高频变压器设计技术。
xiacenfeng 发表于 2008-5-8 20:55 | 显示全部楼层

老王师傅是变压器高手

介绍点经验,或者共享点资料。可以放到公用邮箱里,有赞同的没有~呵呵
amwrdfe 发表于 2008-5-11 16:53 | 显示全部楼层

应该不止那么少吧

PFC呢,开关回路能量吸收呢(回能吸收),EMI呢,调相电源,移相网络,还有很多呢......<br />不过很多都是大功率电源才用的,<br />小功率基本上就是LZ说的那些了.
 楼主| pinbo 发表于 2008-5-21 19:21 | 显示全部楼层

補充

其實開關電源呢,也並不是大家想的那麼難的,我覺得只要大家了解了它的架構原理就沒什麼難不難的了,更不用說變壓器的設計了,開關電源的確被我簡化了,確實還有一部分的電路結構沒有說明的,如EMI,還有驅動器啊之類的,但我主要是想討論一下集成類型的,畢竟它才是以後的主角.
PowerAnts 发表于 2008-5-21 20:51 | 显示全部楼层

电源技术博大精深,触其一角已经让人感到十分眇小

就重要性及难度而言,如果磁件的重要性为100,开关器件可为10,控制芯片可为1,磁件的研究才是主要方向,现在都把目标搞反了...
cyberhome 发表于 2008-5-24 15:48 | 显示全部楼层

帮忙来个简单的脉冲频率调制电路~谢谢了

哪位高手给个简单点的脉冲频率调制电路~谢谢了!<br />发到油箱内~谢谢!!<br />l-q1981@163.com
PowerAnts 发表于 2008-5-24 21:43 | 显示全部楼层

PFM鲜见于AC-DC应用中

低压DC-DC中倒是常见,如CE8301等<br /><br />原因可能是低压开关器件工作频率高达M级,可保证轻载时仍处于超音频范围
alongman 发表于 2008-5-25 11:18 | 显示全部楼层

PowerAnts不愧是电源蚂蚁啊.一语中的.材料科学确实是其他应用

的基础啊.哪个地方是系统的瓶颈,那个地方就是需要发展的方向.现在有些想法,可能有些问题,知识有限,请多指教.传送电能只是让电子流动.如果不用转变成磁场,比如用电容来隔离,并调整通过的电量.也能实现隔离电源吗?这个方法可能不能用于交流供电的地方.电池供电的应该可以.
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