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开关电源模块的电路设计工作原理及导通模式

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点击次数:176 更新时间:2018年06月26日08:33:48 打印此页 关闭

开关电源模块电路有许多种,但最常见的是反激式转换器,其原理如图1所示)是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。

图片1.png 

1 开关电源的电路原理

虽然可采用电感器,但如图所示设计采用的是未隔离变压器。隔离设计在离线设备中更为常见,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。

 图片2.png

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,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。

 图片3.png

3 开关电源的不连续导通模式

两种模式各有利弊,可根据设计要求进行选择。可挑选大负载的连续模式设计,或选择小负载的非连续模式设计电压和电流两种控制模式,在电压模式中,次边电压被反馈,直接控制工作循环;而在电流模式中,次边电压被反馈,控制最大的开关电流,即控制IC的PWM部分使开关闭合,当电流达到反馈设定的极限时,开关就断开。

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