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简化的离线式开关电源设计的研究

2016-09-23 08:22:58      点击次数:
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  1 开关电源的原理介绍

  开关电源电路有许多种,但最常见的是反激式转换器,其原理如图1所示,电源输入首先经过整流,然后滤波,接下来经过变压器和初级开关,以及初级控制器;这个控制器根据反馈信号来改变开关的占空比,反馈信号是由次级反馈而来。

  开关电源的原理电路

  图1 开关电源的原理电路

  尽管可采用电感器,但所示设计采用的是未隔离的变压器。隔离设计在离线设备中更为常见,在离线设备中,变压器具有隔离作用,可方便地实现占空比调整。反激式开关电源可在非连续导通和连续导通两种模式下工作,不连续导通模式如图2所示。Ilm和Vlm是变压器磁化电感通过的电流和施加的电压。

  开关电源的两种导通模式

  图2 开关电源的两种导通模式

  当开关闭合时,电压施加在变压器初级的两端,因为此时次级二极管是截止的,变压器所起的作用就像电感器。经过初级线圈的电流会上升,同时能量储存在磁通量中。当开关断开时,次级二极管导通,电流通过次级时会下降,因为能量被转换至次边大容量电容器。如果电流经过磁化电感区后降至零,这是不连续导通模式。如果磁化电流未降至零,如图3所示,则系统以连续导通模式工作。

  开关电源的不连续导通模式大电流电感

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