開關(guān)電源的組成及其作用
①輸入電網(wǎng)濾波器:消除來自電網(wǎng),如電動機(jī)的啟動、電器的開關(guān)、雷擊等產(chǎn)生的干擾,同時也防止開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻噪聲向電網(wǎng)擴(kuò)散。
②輸入整流濾波器:將電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行整流濾波,為變換器提供直流電壓。
③變換器:是開關(guān)電源的關(guān)鍵部分。它把直流電壓變換成高頻交流電壓,并且起到將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用。
④輸出整流濾波器:將變換器輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓,同時還防止高頻噪聲對負(fù)載的干擾。
⑤控制電路:檢測輸出直流電壓,并將其與基準(zhǔn)電壓比較,進(jìn)行放大。調(diào)制振蕩器的脈沖寬度,從而控制變換器以保持輸出電壓的穩(wěn)定。
⑥保護(hù)電路:當(dāng)開關(guān)電源發(fā)生過電壓、過電流短路時,保護(hù)電路使開關(guān)電源停止工作以保護(hù)負(fù)載和電源本身。
開關(guān)電源PWM反饋控制模式
一般來講,PWM正激型主電路如圖2.2.1[4]所示的降壓斬波器簡化表示,Ug表示控制電路的PWM輸出驅(qū)動信號。根據(jù)選用不同的PWM反饋控制模式,電路中的輸入電壓Uin、輸出電壓Uout、開關(guān)器件電流(由b點引出)、電感電流(由c點引出或d點引出)均可作為取樣控制信號。輸出電壓Uout在作為控制取樣信號時,通常經(jīng)過圖2.2.2所示的電路進(jìn)行處理,得到電壓信號Ue,Ue再經(jīng)處理或直接送入PWM 控制器。圖2.2.2中電壓運(yùn)算放大器(e/a)的作用有三:①將輸出電壓與給定電壓Uref的差值進(jìn)行放大及反饋,保證穩(wěn)態(tài)時的穩(wěn)壓精度。該運(yùn)放的直流放大增益理論上為無窮大,實際上為運(yùn)放的開環(huán)放大增益。②將開關(guān)主電路輸出端的附帶有較寬頻帶開關(guān)噪聲成分的直流電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǚ档谋容^“干凈”的直流反饋控制信號(Ue)即保留直流低頻成分 ,衰減交流高頻成分。因為開關(guān)噪聲的頻率較高,幅值較大,高頻開關(guān)噪聲衰減不夠的話,穩(wěn)態(tài)反饋不穩(wěn);高頻開關(guān)噪聲衰減過大的話,動態(tài)響應(yīng)較慢。雖然互相矛盾,但是對電壓誤差運(yùn)算放大器的基本設(shè)計原則仍是“低頻增益要高,高頻增益要低”。③對整個閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行校正,使得閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定工作。
正微型開關(guān)電源主電路
輸出電壓控制電路
開關(guān)電源PWM特點1)不同的PWM反饋控制模式具有各自不同的優(yōu)缺點,在設(shè)計開關(guān)電源選用時要根據(jù)具體情況選擇合適的PWM的控制模式。
2)各種控制模式PWM反饋方法的選擇一定要結(jié)合考慮具體的開關(guān)電源的輸入輸出電壓要求、主電路拓?fù)浼捌骷x擇、輸出電壓的高頻噪聲大小、占空比變化范圍等。
3)PWM控制模式是發(fā)展變化的,是互相聯(lián)系的,在一定的條件下是可以互相轉(zhuǎn)化的