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開關電源含義及應用

鉅大LARGE  |  點擊量:1084次  |  2020年05月14日  

開關電源就是用通過電路控制開關管進行高速的導通與截止.將直流電**為高頻率的交流電供應給變壓器進行變壓,從而出現所要的一組或多組電壓的電源。


開關電源由以下幾個部分組成:


一、主電路從交流電網輸入、直流輸出的全過程,包括:


1、輸入濾波器:其用途是將電網存在的雜波過濾,同時也阻礙本機出現的雜波反饋到公共電網。


2、整流與濾波:將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電,以供下一級變換。


3、逆變:將整流后的直流電變為高頻交流電,這是高頻開關電源的核心部分,頻率越高,體積、重量與輸出功率之比越小。


4、輸出整流與濾波:根據負載要,供應穩定可靠的直流電源。


二、控制電路一方面從輸出端取樣,經與設定標準進行比較,然后去控制逆變器,改變其頻率或脈寬,達到輸出穩定.


開關電源的三個條件


1、開關:電力電子器件工作在開關狀態而不是線性狀態


2、高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻


3、直流:開關電源輸出的是直流而不是交流


開關電源重要有以下特點:


1.體積小、重量輕:由于沒有工頻變壓器,所以體積和重量只有線性電源的20~30%。


2.功耗小、效率高:功率晶體管工作在開關狀態,所以晶體管上的功耗小,轉化效率高,一般為60~70%,而線性電電源只有30~40%。


開關電源的工作原理是:


1.交流電源輸入經整流濾波成直流;


2.通過高頻pWM(脈沖寬度調制)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上;


3.開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載;


4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制pWM占空比,以達到穩定輸出的目的.


交流電源輸入時一般要經過厄流圈一類的東西,過濾掉電網上的干擾,同時也過濾掉電源對電網的干擾;在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高;開關變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到要的輸出;一般還應該新增一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒毀開關電源.


重要用于工業以及一些家用電器上,如電視機,電腦等


單片開關電源反饋電路的四種基本類型


(1)基本反饋電路;


(2)改進型基本反饋電路;


(3)配穩壓管的光耦反饋電路;


(4)配TL431的光耦反饋電路。


配TL431的光耦反饋電路,其電路較復雜,但穩壓性能最佳。這里用TL431型可調式精密并聯穩壓器來代替普通的穩壓管,構成外部誤差放大器,進而對UO作精細調整,可使電壓調整率和負載調整率均達到±0.2%,能與線性穩壓電源相媲美。這種反饋電路適于構成精密開關電源。


開關電源模塊損壞的重要原因分析:


1開關電源模塊沒有按照實際直流負載N+1配置,(負載電流充電電流設定為蓄電池組額定容量10%。);


2模塊經常處于滿載運行;


3系統均流原因,引起某個模塊處于滿載運行;


4機房環境溫度過高影響;


5沒有定期清洗模塊濾網(濾網過臟容易引起模塊穩定,堆積溫度不能及時散出,);


6模塊內灰塵過多(由于灰塵的侵入.堆積造成故障的隱患),可用氣泵清除灰塵;


7諧波影響。


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