脈衝變壓器耦合開關電源的組成和特點
發布時間:2018-09-28 責任編輯:xueqi
【導讀】脈衝變壓器耦合開關穩壓電源是指開關管與脈衝變壓器初級串聯後和輸入電壓ui並聯的一種工作方式的電源電路。脈衝變壓器耦合開關穩壓電源主要由開關管、取樣電路、基準電路、比較放大電路、脈衝寬度調製電路、脈衝變壓器等組成。
1. 脈衝變壓器耦合開關穩壓電源的組成
脈衝變壓器耦合式開關穩壓電源結構方框圖如圖所示。主要由開關管、取樣電路、基準電路、比較放大電路、脈衝寬度調製電路、脈衝變壓器等組成。

2. 脈衝變壓器耦合開關穩壓電源的穩壓過程
開關管VT1的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)受(shou)脈(mai)衝(chong)寬(kuan)度(du)調(tiao)製(zhi)器(qi)輸(shu)送(song)來(lai)的(de)開(kai)關(guan)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)的(de)控(kong)製(zhi)呈(cheng)周(zhou)期(qi)性(xing)的(de)導(dao)通(tong)與(yu)截(jie)止(zhi),由(you)此(ci)在(zai)開(kai)關(guan)管(guan)集(ji)電(dian)極(ji)上(shang)形(xing)成(cheng)脈(mai)衝(chong)電(dian)壓(ya),經(jing)脈(mai)衝(chong)變(bian)壓(ya)器(qi)耦(ou)合(he),其(qi)次(ci)級(ji)就(jiu)可(ke)得(de)到(dao)相(xiang)應(ying)的(de)脈(mai)衝(chong)電(dian)壓(ya),該(gai)電(dian)壓(ya)再(zai)經(jing)脈(mai)衝(chong)整(zheng)流(liu)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)處(chu)理(li)後(hou)得(de)到(dao)直(zhi)流(liu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)uo。
在上述工作過程中,開關管的導通與截止使整流濾波得到的直流電壓變成了脈衝電壓,這一過程為逆變過程。
脈衝整流濾波後的 uo電壓一方麵為負載 RL供(gong)電(dian),另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)加(jia)到(dao)取(qu)樣(yang)電(dian)路(lu)上(shang)。當(dang)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)時(shi),取(qu)樣(yang)電(dian)路(lu)取(qu)樣(yang)後(hou)的(de)電(dian)壓(ya)加(jia)到(dao)比(bi)較(jiao)放(fang)大(da)電(dian)路(lu),與(yu)基(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)比(bi)較(jiao)後(hou)的(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)再(zai)送(song)至(zhi)脈(mai)衝(chong)寬(kuan)度(du)調(tiao)製(zhi)器(qi),調(tiao)製(zhi)後(hou)的(de)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)控(kong)製(zhi)VT1的導通與截止的占空比。
3. 脈衝變壓器耦合開關穩壓電源的特點
由(you)於(yu)脈(mai)衝(chong)變(bian)壓(ya)器(qi)耦(ou)合(he)式(shi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)是(shi)通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)脈(mai)衝(chong)變(bian)壓(ya)器(qi)初(chu)級(ji)與(yu)次(ci)級(ji)的(de)匝(za)數(shu)比(bi)來(lai)實(shi)現(xian)降(jiang)壓(ya)或(huo)升(sheng)壓(ya)的(de),故(gu)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)多(duo)組(zu)次(ci)級(ji)繞(rao)組(zu)以(yi)獲(huo)得(de)多(duo)個(ge)不(bu)同(tong)值(zhi)的(de)直(zhi)流(liu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya),使(shi)用(yong)靈(ling)活(huo)方(fang)便(bian)。
另外,由於脈衝變壓器的初、次級間采用交流耦合方式,故可以有效地將負載與輸入電網隔離,使負載底板(地線)不會帶電(屬冷底板方式),維修開關電源負載電路時比較安全。
4. 脈衝變壓器耦合開關穩壓電源基本電路
脈衝變壓器耦合開關穩壓電源的基本電路如圖所示。在該電路中,VT1為開關管;T為脈衝變壓器,采用軟磁鐵氧體鐵芯加繞線圈後製成;VD1為脈衝整流二極管;C為整流電壓濾波電容器;RL為負載

由於脈衝變壓器耦合開關穩壓電源電路中開關管VT1的c-e結與脈衝變壓器初級線圈串聯後並接在輸入電壓ui上,故該類開關電源也屬於並聯型開關電路。其工作狀態也受開關管VT1基極輸入信號控製,當基極有開關控製脈衝輸入時,VT1管就會周期性地工作於飽和導通與截止狀態。
(1)VT1基極輸入正脈衝
當開關管VT1的基極輸入脈衝為正時,VT1開關管飽和導通,等效於將輸入電壓 ui加在脈衝變壓器初級線圈 L1的兩端,使 L1線圈中有電流流過,其上的電壓極性為上正下負。根據同名端的定義及圖1-7所標的同名端符號小圓點"·",在脈衝變壓器T的次級線圈L2上感應的電壓極性為上負下正,故此時脈衝整流二極管VD1處於反偏截止狀態。此時負載的供電,是由電容器C此前所充的電壓提供的。
(2)VT1基極輸入負脈衝
當開關管VT1的基極輸入脈衝為負時,VT1開關管
反偏截止,開關管電流下降為0,而集電極電壓上升為高電位。根據同名端的定義,脈衝變壓器T次級線圈L2上就會感應得到上正下負的脈衝電壓,該電壓使二極管VD1正偏導通。這樣,開關變壓器 T 次級繞組感應輸出的電壓一方麵為負載RL提供電流,另一方麵又對電容器C進行充電。
在圖所示電路中,脈衝變壓器T所suo標biao同tong名ming端duan的de使shi用yong方fang式shi為wei反fan向xiang激ji勵li方fang式shi。由you於yu這zhe種zhong方fang式shi在zai整zheng個ge開kai關guan周zhou期qi中zhong初chu級ji或huo次ci級ji總zong有you一yi個ge開kai關guan元yuan件jian導dao通tong的de緣yuan故gu,使shi脈mai衝chong變bian壓ya器qi總zong處chu在zai低di阻zu狀zhuang態tai,從cong而er起qi到dao了le減jian弱ruo高gao頻pin振zhen蕩dang的de作zuo用yong。
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