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什么是開關(guān)電源工作原理？
信息來源： 發(fā)布時間：2019-12-05 09:08:17 點(diǎn)擊次數(shù)：0
開關(guān)電源的工作原理是什么？我們舉個簡單的例子：這個時候你可以想象一下當(dāng)你試圖從一個直徑較大的自來水管中取出連續(xù)不斷的且較小的水流時，你可以采用兩種策略：一種是使用一個轉(zhuǎn)接閥門，并將閥門開啟在較小位置，這就是線性電源的工作原理——（我們可以將閥門看作晶體管）線性電源的電壓調(diào)整晶體管上承受著很大的“壓力”（具體的表現(xiàn)是轉(zhuǎn)換為熱量的形式散耗）；或者，你可以改進(jìn)一下，讓大水管的水流到一個比較大的“桶”里，小水管連接到這個桶上取水，接著，你需要做的就是斷續(xù)的打開/關(guān)閉大水管上的閥門，保證桶內(nèi)的水既不會完全沒有，也不會因為太多而溢出——開關(guān)電源的基本原理就是如此。
它的工作過程很容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導(dǎo)通時，電壓低，電流大；關(guān)斷時，電壓高，電流小）/功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。
與線性電源相比，PWM開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實(shí)現(xiàn)的。 脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。
控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅(qū)動功率管之前要經(jīng)過一個電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。開關(guān)電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應(yīng)用場合下各有優(yōu)點(diǎn)。