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調(diào)寬式和調(diào)頻式開關(guān)電源穩(wěn)壓原理簡述

★★★★★【文章導(dǎo)讀】:調(diào)寬式和調(diào)頻式開關(guān)電源穩(wěn)壓原理簡述具體內(nèi)容是:大家知道,開關(guān)電源的穩(wěn)壓方式有兩種:一是調(diào)整加至電源開關(guān)管b極或g極(指場效應(yīng)管)脈沖電壓波形的寬度;二是詬整加至電源開關(guān)管b極或g極脈沖電壓波形的頻率(或者說周期)。這兩種方式均是靠改變電源開關(guān)管的導(dǎo)通…

來源: 日期:2013-11-3 17:29:45 人氣:標(biāo)簽:

調(diào)寬式和調(diào)頻式開關(guān)電源穩(wěn)壓原理簡述

  大家知道,開關(guān)電源的穩(wěn)壓方式有兩種:一是調(diào)整加至電源開關(guān)管b極或g極(指場效應(yīng)管)脈沖電壓波形的寬度;二是詬整加至電源開關(guān)管b極或g極脈沖電壓波形的頻率(或者說周期)。這兩種方式均是靠改變電源開關(guān)管的導(dǎo)通(截止)時(shí)間,從而達(dá)到控制輸出電壓的目的。
  
  那么它們控制的具體過程是怎樣的呢?
  
  下圖是脈沖電壓波形寬度調(diào)整示意圖,從圖中可看出,加到電源開關(guān)管基極上的脈沖電壓的周期t是不變的,但脈沖出現(xiàn)(存在)的時(shí)間ton是改變的。這樣,脈沖的占空比(脈沖出現(xiàn)與消失時(shí)間之比)是可以變化的。
  
  在一個周期內(nèi),當(dāng)脈沖存在時(shí)間ton較長時(shí),電源開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間也就比較長,對儲能電感(即開關(guān)變壓器)的充電時(shí)間延長,這樣,在一個周期內(nèi)給儲能電感注入的能量較多,所以穩(wěn)壓電源(開關(guān)變壓器次級)輸出的電壓升高,反之輸出電壓下降。由此可見,改變脈沖電壓存在的時(shí)間ton,就可以改變輸出電壓高低,下面以實(shí)際電路加以說明。

脈沖電壓波形寬度調(diào)整示意圖

  下圖所示電源的工作頻率與行頻同步,因此它的穩(wěn)壓是靠改變加在開關(guān)管b極的脈沖寬度來進(jìn)行的。當(dāng)某種原因使開關(guān)電源輸出+b電壓升高時(shí),這使得由rl、r2分壓后加至取樣管q3b極的電壓升高,由于q3e極電壓被穩(wěn)壓管dw鉗位(dw兩端電壓也稱基準(zhǔn)電壓),于是跟dw兩端基準(zhǔn)電壓比較后得到的誤差電壓升高,該電壓經(jīng)q3放大后使得由c極輸出的控制電壓降低,也就是經(jīng)r4加至脈寬控制管q2b極的電壓降低→q2(pnp管)導(dǎo)通程度增加→q1(電源開關(guān)管)b極電位降低→q1導(dǎo)通時(shí)間縮短(相當(dāng)于加在q1b極的脈寬變窄)→輸出+b電壓下降,反之+b電壓上升。

電源的工作頻率與行頻同步

  在調(diào)頻式開關(guān)電源中,加在開關(guān)管基極上的脈沖電壓的周期(頻率f=1/t)是變化的,但脈沖持續(xù)的時(shí)間ton是不變的,如下圖所示,這樣脈沖的占空比同樣是可以變化的,當(dāng)開關(guān)管的截止時(shí)間延長時(shí),相當(dāng)于開關(guān)管開關(guān)一次的時(shí)間延長,即周期增大,頻率降低,也就是脈沖占空比減小,穩(wěn)壓電源輸出電壓降低,反之亦然。

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  一款調(diào)頻式開關(guān)電源局部電路如下圖所示。當(dāng)接通電源開關(guān)后,300v直流電壓經(jīng)開關(guān)變壓器t501初級繞組l1加至開關(guān)管q504c極,同時(shí)還經(jīng)r504加至q504b極,于是開關(guān)管q504導(dǎo)通,有增大的電流通過l1繞組,由于電磁感應(yīng),反饋繞組l2下端感應(yīng)出正的反饋電壓,送給q504b極,使q504迅速飽和,c極電流達(dá)到 大值。與此同時(shí),l2繞組的上負(fù)下正感應(yīng)電壓還經(jīng)q504b-e結(jié)給電容c509充電,其極性是上負(fù)下正,隨c509充電電壓的不斷升高,q504b極電位不斷下降,致使q504很快退出飽和區(qū)而進(jìn)入放大區(qū),于是流過q504e極的電流(即流過l1繞組的電流)由 大值轉(zhuǎn)為減小,致使l1繞組、l2繞組感應(yīng)出與q504進(jìn)入飽和導(dǎo)通過程中相反的感應(yīng)電壓,對l2繞組而言是上正下負(fù),從而使q504b極電壓進(jìn)一步降低,很快進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。q504截止后,c509充得的下正上負(fù)電壓開始通過d505放電,這一過程又使得q504b極電位升高,當(dāng)c509放電完畢后,q504又重復(fù)上述過程,進(jìn)入下一個周期的工作循環(huán)。
  
  其穩(wěn)壓原理是:當(dāng)某種原因使電源輸出電壓升高時(shí),取樣繞組l3兩端感應(yīng)電壓必升高,故經(jīng)d507整流,c510濾波后的電壓必升高一比較管q501b極電壓↑→導(dǎo)通增加,因e極電位已被鉗位不變→c極電位↓→誤差電壓放大管q502b極電位↓→由于q502、q503復(fù)合成一個pnp管,因b極電壓↓→q503e極電位↓→c512正極電位↓→c512負(fù)極電位↓→q504b極電位↓→q504截止時(shí)間延長一頻率下降→輸出電壓↓。
  
  從以上分析可知:無論是調(diào)寬還是調(diào)頻式開關(guān)電源,其本質(zhì)都是調(diào)整加在開關(guān)管b極的脈沖電壓占空比來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的,當(dāng)占空比增加時(shí),輸出電壓升高,反之占空比減小時(shí),輸出電壓降低。

調(diào)頻式開關(guān)電源局部電路


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