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TPS-6005開(kāi)關(guān)直流電源


發(fā)布時(shí)間:2020-01-10   資訊類別: 互聯(lián)網(wǎng)   我要發(fā)布
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在負(fù)載當(dāng)中,穩(wěn)壓電源起著較為重要的作用。穩(wěn)壓電源能夠?yàn)樨?fù)載提供穩(wěn)定的交流與直流電源。針對(duì)不同的電路,開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源也提供了不同的電路形式來(lái)進(jìn)行配合。本文就將針對(duì)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源包含的各類不同電路類型進(jìn)行大致的介紹。
01
基本電路

交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后,變成含有一定脈動(dòng)成份的直流電壓,該電壓進(jìn)人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波,**再將這個(gè)方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?br />
控制電路為一脈沖寬度調(diào)制器,它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準(zhǔn)電壓等電路構(gòu)成。這部分電路目前已集成化,制成了各種開(kāi)關(guān)電源用集成電路?刂齐娐酚脕(lái)調(diào)整高頻開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)時(shí)間比例,以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

02
單端反激式開(kāi)關(guān)電源

單端反激式開(kāi)關(guān)電源的典型電路:電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)。所謂的反激,是指當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí),高頻變壓器T初級(jí)繞組的感應(yīng)電壓為上正下負(fù),整流二極管VD1處于截止?fàn)顟B(tài),在初級(jí)繞組中儲(chǔ)存能量。當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí),變壓器T初級(jí)繞組中存儲(chǔ)的能量,通過(guò)次級(jí)繞組及VD1整流和電容C濾波后向負(fù)載輸出。

單端反激式開(kāi)關(guān)電源是一種成本**的電源電路,輸出功率為20-100W,可以同時(shí)輸出不同的電壓,且有較好的電壓調(diào)整率。**的缺點(diǎn)是輸出的紋波電壓較大,外特性差,適用于相對(duì)固定的負(fù)載。

單端反激式開(kāi)關(guān)電源使用的開(kāi)關(guān)管VT1承受的**反向電壓是電路工作電壓值的兩倍,工作頻率在20-200kHz之間。

03
單端正激式開(kāi)關(guān)電源

單端正激式開(kāi)關(guān)電源的典型電路:這種電路在形式上與單端反激式電路相似,但工作情形不同。當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí),VD2也導(dǎo)通,這時(shí)電網(wǎng)向負(fù)載傳送能量,濾波電感L儲(chǔ)存能量;當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí),電感L通過(guò)續(xù)流二極管VD3繼續(xù)向負(fù)載釋放能量。

在電路中還設(shè)有鉗位線圈與二極管VD2,它可以將開(kāi)關(guān)管VT1的**電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復(fù)位條件,即磁通建立和復(fù)位時(shí)間應(yīng)相等,所以電路中脈沖的占空比不能大于50%。由于這種電路在開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí),通過(guò)變壓器向負(fù)載傳送能量,所以輸出功率范圍大,可輸出50-200W的功率。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積也較大,正因?yàn)檫@個(gè)原因,這種電路的實(shí)際應(yīng)用較少。

04
自激式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源

自激式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的典型電路:這是一種利用間歇振蕩電路組成的開(kāi)關(guān)電源,也是目前廣泛使用的基本電源之一。

當(dāng)接入電源后在R1給開(kāi)關(guān)管VT1提供啟動(dòng)電流,使VT1開(kāi)始導(dǎo)通,其集電極電流Ic在L1中線性增長(zhǎng),在L2中感應(yīng)出使VT1基極為正,發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓,使VT1很快飽和。與此同時(shí),感應(yīng)電壓給C1充電,隨著C1充電電壓的增高,VT1基極電位逐漸變低,致使VT1退出飽和區(qū),Ic開(kāi)始減小,在L2中感應(yīng)出使VT1基極為負(fù)、發(fā)射極為正的電壓,使VT1迅速截止,這時(shí)二極管VD1導(dǎo)通,高頻變壓器T初級(jí)繞組中的儲(chǔ)能釋放給負(fù)載。在VT1截止時(shí),L2中沒(méi)有感應(yīng)電壓,直流供電輸人電壓又經(jīng)R1給C1反向充電,逐漸提高VT1基極電位,使其重新導(dǎo)通,再次翻轉(zhuǎn)達(dá)到飽和狀態(tài),電路就這樣重復(fù)振蕩下去。這里就像單端反激式開(kāi)關(guān)電源那樣,由變壓器T的次級(jí)繞組向負(fù)載輸出所需要的電壓。

自激式開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)關(guān)管起著開(kāi)關(guān)及振蕩的雙重作從,也省去了控制電路。電路中由于負(fù)載位于變壓器的次級(jí)且工作在反激狀態(tài),具有輸人和輸出相互隔離的優(yōu)點(diǎn)。這種電路不僅適用于大功率電源,亦適用于小功率電源。

05
推挽式開(kāi)關(guān)電源

推挽式開(kāi)關(guān)電源的典型電路:它屬于雙端式變換電路,高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側(cè)。電路使用兩個(gè)開(kāi)關(guān)管VT1和VT2,兩個(gè)開(kāi)關(guān)管在外激勵(lì)方波信號(hào)的控制下交替的導(dǎo)通與截止,在變壓器T次級(jí)統(tǒng)組得到方波電壓,經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?br />
這種電路的優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)開(kāi)關(guān)管容易驅(qū)動(dòng),主要缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)管的耐壓要達(dá)到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大,一般在100-500W范圍內(nèi)。

06
降壓式開(kāi)關(guān)電源

降壓式開(kāi)關(guān)電源的典型電路:當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí),二極管VD1截止,輸人的整流電壓經(jīng)VT1和L向C充電,這一電流使電感L中的儲(chǔ)能增加。當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí),電感L感應(yīng)出左負(fù)右正的電壓,經(jīng)負(fù)載RL和續(xù)流二極管VD1釋放電感L中存儲(chǔ)的能量,維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈沖寬度確定。

這種電路使用元件少,它同下面介紹的另外兩種電路一樣,只需要利用電感、電容和二極管即可實(shí)現(xiàn)。

07
升壓式開(kāi)關(guān)電源

升壓式開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)壓電路:當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí),電感L儲(chǔ)存能量。當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí),電感L感應(yīng)出左負(fù)右正的電壓,該電壓疊加在輸人電壓上,經(jīng)二極管VD1向負(fù)載供電,使輸出電壓大于輸人電壓,形成升壓式開(kāi)關(guān)電源。

08
反轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)電源

反轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)電源的典型電路:這種電路又稱為升降壓式開(kāi)關(guān)電源。無(wú)論開(kāi)關(guān)管VT1之前的脈動(dòng)直流電壓高于或低于輸出端的穩(wěn)定電壓,電路均能正常工作。

當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí),電感L儲(chǔ)存能量,二極管VD1截止,負(fù)載RL靠電容C上次的充電電荷供電。當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí),電感L中的電流繼續(xù)流通,并感應(yīng)出上負(fù)下正的電壓,經(jīng)二極管VD1向負(fù)載供電,同時(shí)給電容C充電。
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