正激变压器开关电源的优缺点
开关电源:单管自激,反激,推挽,半桥,全桥
图 2.4 单端正激式开关电源
单端反激式开关电源 反激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励 时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的 激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式 开关电源。反激式开关电源是在反极性(Buck—Boost)变换器的基础上演 变而来的,它具有以下优点: 比正激式开关电源少用一个大储能滤波电感及一个续流二极管,因此,体积 比正激式开关电源的要小,且成本也要低。
C18 Q5 C1815 22u50V
+
D17 R21 1N4148 12k
R27 1.5k
HW.79 94V-0
S-100N-R5
2000-11-21
+
C17 1u50V
MW
S-100-24 IN 110VAC 1.9A IN 220VAC 0.8A OUT 24VDC 4.5A
TL494 管脚功能及参数
+
R3 100R 2W 102 1kV FMX 1
C2
+V +V
1k 2W
C1 +
SCK054
TF-096
C3
D3S B-60 -0.5
N C10 4.7u50V T2 D7 R6 T028 15R
3A250V R13 580k 1/2W RT C6 220u 200V 470u 35V x5
开关电源:单管自激,反激,推挽,半桥,全桥
单端正激式开关电源 正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正被直流电压激励 时,变压器的次级线圈正好有功率输出。它是在 BUCK 电路的开关管 Q 与续 流二极管 D 之间加入单端变压隔离器而得到的。它具有以下优点: 1) 正激变换器利用高频变压器的一次侧、二次侧绕组隔离的特点,可以方 便的实现交流电网和直流输出之间的隔离。 2) 正激变换器电路简单,成本很低,能方便的实现多路输出。 3) 正激变换器只有一个开关管,只需一组驱动脉冲;其对控制电路的要求 比双端变换器低。
反激和正激的区别
首先你提出这个问题,我觉得你是真的在认真学习,但也能看的出没有仔细分析,其实正激跟反激相比最大的问题的用的器件更多,虽然好像没多几个,但都是必不可少,而且成本都是很高的。
我慢慢给你介绍:一。
电路比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管。
这儿基本电路中就能看出来二。
正激式变压器开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于反激式变压器开关电源来说要低很多,因此,正激式变压器开关电源要求调控占空比的误差信号幅度比较高,误差信号放大器的增益和动态范围也比较大。
三,正激式变压器开关电源为了减少变压器的励磁电流,提高工作效率,变压器的伏秒容量一般都取得比较大,并且为了防止变压器初级线圈产生的反电动势把开关管击穿,正激式变压器开关电源的变压器要比反激式变压器开关电源的变压器多一个反电动势吸收绕组,因此,正激式变压器开关电源的变压器的体积要比反激式变压器开关电源的变压器的体积大。
四。
正激式变压器开关电源还有一个更大的缺点是在控制开关关断时,变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。
因为一般正激式变压器开关电源工作时,控制开关的占空比都取在0.5左右,而反激式变压器开关电源控制开关的占空比都取得比较小。
主要就是比较难调啦。
应用区别就是反激主要用在150-200瓦以下的情况,正激则用在150w到几百瓦之间。
之所以反激更广范就是因为我们日常中100w以下的电源比较常见,应用比较常见,所以也就比较广泛啦。
原理就是一个通过储能再通过变比进行变压的,一个是直接通过变比进行变压的。
正激初级绕组同名端都是正极所以叫正激,反激一个在正,一个在负所以叫反激。
以上的内容,有的是别人写的我摘抄来的,有的是我自己写的,有帮助就看,没帮助就过。
详解开关电源拓扑结构的优缺点
看电压或电流波形的好坏,工程师通常会用其幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较,其中幅值和平均值最为直观,因此,电压或电流的幅值与其平均值之比被称为脉动系数S,也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比,则称为波形系数K。
小编在本文中就将盘点开关电源拓扑结构的优缺点,让它们尽在你的掌握之中。
首先先列出电压和电流的脉动系数Sv、Si以及波形系数Kv、Ki的表示:Sv=Up/Ua——电压脉动系数 (1)Si=Im/Ia——电流脉动系数 (2)Kv=Ud/Ua——电压波形系数 (3)Ki=Id/Ia——电流波形系数 (4)上面4式中,Sv、Si、Kv、Ki分别表示:电压和电流的脉动系数S,和电压和电流的波形系数K,在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S或K。
脉动系数S和波形系数K都是表征电压或者电流好坏的指标,S和K的值,显然是越小越好。
S和K的值越小,表示输出电压和电流越稳定,电压和电流的纹波也越小。
反激式开关电源的优点和缺点:(1)反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。
即电压脉动系数等于2,电流脉动系数等于4。
反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。
由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
特别是,反激式开关电源使用的时候,为了防止电源开关管过压击,起占空比一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会出现断续,电压和电流的脉动系数都会增加,其电压和电流的输出特性将会变得更差。
(2)反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出,当负载电流出现变化时,开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应,而需要等到下一个周期,通过输出电压取样和调宽控制电路的作用,开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应,即改变占空比,因此,反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。
正激反激原理对比分析
反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。
即电压脉动系数等于2,电流脉动系数等于4。
反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。
由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
特别是,反激式开关电源使用的时候,为了防止电源开关管过压击,起占空比一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会出现断续,电压和电流的脉动系数都会增加,其电压和电流的输出特性将会变得更差。
2 反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。
由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出,当负载电流出现变化时,开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应,而需要等到下一个周期事,通过输出电压取样和调宽控制电路的作用,开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应,即改变占空比,因此,反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。
有时,当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候,反激式开关电源输出电压可能会产生抖动,这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。
3 反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,开关电源变压器的工作效率低。
反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙,一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大,容易产生磁饱和。
另一方面是因为变压器的输出功率小,需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数,来调整变压器初级线圈的电感量的大小。
因此,反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,从而会降低开关电源变压器的工作效率,并且漏感还会产生反电动势,容易把开关管击穿。
开关电源:单管自激,反激,推挽,半桥,全桥
3 脚为误差放大器 A1、A2 输出端。集成电路内部用于控制 PWM 比较器的同相输入, 当 A1、A2 任一输出电压升高时,控制 PWM 比较器的输出脉宽减小。同时,该输出端还引 出端外,以便与 2、15 脚间接入 RC 频率校正电路和直流负反馈电路,稳定误差放大器的增 益以及防止其高频自激。3 脚电压反比于输出脉宽,也可利用该端功能实现高电平保护。 4 脚为死区时间控制端。当外加 1V 以下的电压时,死区时间与外加电压成正比。如果 电压超过 1V,内部比较器将关断触发器的输出脉冲,起到保护作用。 5 脚为锯齿波振荡器外接定时电容端。 6 脚为锯齿波振荡器外接定时电阻端。 7 脚为共地端。 8、11 脚为两路驱动放大器 NPN 管的集电极开路输出端。当通过外接负载电阻引出输 出脉冲时,为两路时序不同的倒相输出,脉冲极性为负极性,适合驱动 P 型双极型开关管 或 P 沟道 MOS FET 管。此时两管发射极接共地。 9、10 脚为两路驱动放大器的发射极开路输出端,也是对应的脉冲参考地端。 12 脚为 Vcc、输入端。供电范围适应 8~40V。 13 脚为输出模式控制端。 外接 5V 高电平时为双端图腾柱式输出, 用以驱动各种推挽开 关电路。接地时为两路同相位驱动脉冲输出,8、11 脚和 9、10 脚可直接并联。双端输出时 最大驱动电流为 2×200mA,并联运用时最大驱动电流为 400mA。 14 脚为内部基准电压精密稳压电路端。输出 5V±0.25V 的基准电压,最大负载电流为 10mA。用于误差检出基准电压和控制模式的控制电压。 15 脚为内部 2#误差放大器的反向输入端 IN2-。 16 脚为内部 2#误差放大器的同向输入端 IN2+。 RT 取值范围 1.8~500kΩ,CT 取值范围 4700pF~10μF,最高振荡频率 fOSC≤300KHz。 TL494 在工作时, 通过 5、 6 脚分别接定时元件 CT 和 RT。 经相应的门电路去控制 TL494 内部的两个驱动三极管交替导通和截止,通过 8 脚和 11 脚向外输出相位相差 180°的脉宽调 制控制脉冲。工作波形如图 3-3 所示。TL494 若将 13 脚与 14 脚相连.可形成推挽式工作; 若将 13 脚与 7 脚相连.可形成单端输出方式。为增大输出可将 2 个三极管并联[7]。
全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析
全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两组开关器件轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。
因此,全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感,就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。
2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是,对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。
因为,全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组,工作时2个开关器件互相串联,关断时,每个开关器件所承受的电压,只有单个开关器件所承受电压的一半。
其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半,这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。
3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下,采用全桥式变压器开关电源,其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。
因此,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。
而在输入电压较低的情况下,推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。
4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联,两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍;但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。
因此,全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。
5、与半桥式开关电源一样,全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。
各种开关电源的优点和缺点
各种开关电源的优点和缺点【反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式】为了表征各种电压或电流波形的好坏,一般都是拿电压或电流的幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较。
在开关电源之中,电压或电流的幅值和平均值最直观,因此,我们用电压或电流的幅值与其平均值之比,称为脉动系数S;也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比,称为波形系数K。
因此,电压和电流的脉动系数Sv、Si以及波形系数Kv、Ki分别表示为:Sv = Up/Ua ——电压脉动系数 (1-84)Si = Im/Ia ——电流脉动系数 (1-85)Kv =Ud/Ua ——电压波形系数 (1-86)Ki = Id/Ia ——电流波形系数 (1-87)上面4式中,Sv、Si、Kv、Ki分别表示:电压和电流的脉动系数S,和电压和电流的波形系数K,在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S或 K。
脉动系数S和波形系数K都是表征电压或者电流好坏的指标,S和K的值,显然是越小越好。
S和K的值越小,表示输出电压和电流越稳定,电压和电流的纹波也越小。
反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。
即电压脉动系数等于2,电流脉动系数等于4。
反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。
由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
特别是,反激式开关电源使用的时候,为了防止电源开关管过压击,起占空比一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会出现断续,电压和电流的脉动系数都会增加,其电压和电流的输出特性将会变得更差。
全桥-半桥-推挽-正激-反激的优缺点比较及应用场合分析
全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两组开关器件轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。
因此,全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感,就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。
2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是,对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。
因为,全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组,工作时2个开关器件互相串联,关断时,每个开关器件所承受的电压,只有单个开关器件所承受电压的一半。
其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半,这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。
3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下,采用全桥式变压器开关电源,其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。
因此,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。
而在输入电压较低的情况下,推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。
4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联,两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍;但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。
因此,全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。
5、与半桥式开关电源一样,全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。
反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点
反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源优缺点反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点最近查了很多关于开关电源的资料,现在总结如下,以便日后的查阅,呵呵。
由于博文有字数的限制故分两部分发表,本文为第一部分为了表征各种电压或电流波形的好坏,一般都是拿电压或电流的幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较。
在开关电源之中,电压或电流的幅值和平均值最直观,因此,我们用电压或电流的幅值与其平均值之比,称为脉动系数S ;也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比,称为波形系数K 。
因此,电压和电流的脉动系数Sv 、Si 以及波形系数Kv 、Ki 分别表示为:Sv = Up/Ua ——电压脉动系数(1-84 )Si = Im/Ia ——电流脉动系数(1-85 )Kv =Ud/Ua ——电压波形系数(1-86 )Ki = Id/Ia ——电流波形系数(1-87 )上面 4 式中,Sv 、Si 、Kv 、Ki 分别表示:电压和电流的脉动系数S ,和电压和电流的波形系数K ,在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S 或K 。
脉动系数S 和波形系数K 都是表征电压或者电流好坏的指标,S 和K 的值,显然是越小越好。
S 和K 的值越小,表示输出电压和电流越稳定,电压和电流的纹波也越小。
反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为0.5 时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。
即电压脉动系数等于2 ,电流脉动系数等于 4 。
反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。
深度解析开关电源“正激”与“反激”的工作原理与区别
深度解析开关电源“正激”与“反激”的工作原理与区别
反激式:反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源。
“反激”指的是在开关管接通的情况下,当输入为高电平时输出线路中串联的电感为放电状态;相反,在开关管断开的情况下,当输入为高电平时输出线路中的串联的电感为充电状态。
工作原理:变压器的一次和二次绕组的极性相反,这大概也是Flyback名字的由来: a.当开关管导通时,变压器原边电感电流开始上升,此时由于次级同名端的关系,输出二极管截止,变压器储存能量,负载由输出电容提供能量。
b.当开关管截止时,变压器原边电感感应电压反向,此时输出二极管导通,变压器中的能量经由输出二极管向负载供电,同时对电容充电,补充刚刚损失的能量。
反激电路的演变:可以看作是隔离的Buck/Boost 电路:
在反激电路中,输出变压器T除了实现电隔离和电压匹配之外,还有储存能量的作用,前者是变压器的属性,后者是电感的属性,因此有人称其为电感变压器,有时我也叫他异步电感。
正激电源
正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性和输出电压负载特性,相对来说比较好,因此,工作比较稳定,输出电压不容易产生抖动,在一些对输出电压参数要求比较高的场合,经常使用。
所谓正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正在被直流电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出。
单端正激式:。
深度解析开关电源“正激”与“反激”的工作原理与区别
深度解析开关电源“正激”与“反激”的工作原理与区别反激式:反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源。
“反激”指的是在开关管接通的情况下,当输入为高电平时输出线路中串联的电感为放电状态;相反,在开关管断开的情况下,当输入为高电平时输出线路中的串联的电感为充电状态。
工作原理:变压器的一次和二次绕组的极性相反,这大概也是Flyback名字的由来: a.当开关管导通时,变压器原边电感电流开始上升,此时由于次级同名端的关系,输出二极管截止,变压器储存能量,负载由输出电容提供能量。
b.当开关管截止时,变压器原边电感感应电压反向,此时输出二极管导通,变压器中的能量经由输出二极管向负载供电,同时对电容充电,补充刚刚损失的能量。
反激电路的演变:可以看作是隔离的Buck/Boost电路:在反激电路中,输出变压器T除了实现电隔离和电压匹配之外,还有储存能量的作用,前者是变压器的属性,后者是电感的属性,因此有人称其为电感变压器,有时我也叫他异步电感。
正激电源正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性和输出电压负载特性,相对来说比较好,因此,工作比较稳定,输出电压不容易产生抖动,在一些对输出电压参数要求比较高的场合,经常使用。
所谓正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正在被直流电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出。
单端正激式:双管正激式:由上三张图可知,反激的变压器可以看作一个带变压功能的电感,是一个buck-boost电路。
正激的变压器是只有变压功能,整体可以看成一个带变压器的buck电路。
二次侧接第一个整流二极管的负端接电解电容的是反击,接电感的是正激。
总地来说,正激反激工作原理不同,正激是初级工作次级也工作,次级不工作有续流电感续流,一般是CCM模式。
功率因数一般不高,而且输入输出和变比占空比成比例。
反激是初级工作,次级不工作,两边独立开来,一般DCM模式下,理论上是单位功率因数,但是变压器的电感会比较小,而且需要加气隙,所以一般适合中小功率情况.一般的电源书都会有具体的介绍和设计公式。
反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点
反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点反激式开关电源的优点和缺点反激变换器01反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。
即电压脉动系数等于2,电流脉动系数等于4。
反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。
由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
特别是,反激式开关电源使用的时候,为了防止电源开关管过压击,起占空比一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会出现断续,电压和电流的脉动系数都会增加,其电压和电流的输出特性将会变得更差。
02反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。
由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出,当负载电流出现变化时,开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应,而需要等到下一个周期事,通过输出电压取样和调宽控制电路的作用,开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应,即改变占空比,因此,反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。
有时,当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候,反激式开关电源输出电压可能会产生抖动,这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。
03反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,开关电源变压器的工作效率低。
反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙,一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大,容易产生磁饱和。
另一方面是因为变压器的输出功率小,需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数,来调整变压器初级线圈的电感量的大小。
设计正激式开关电源有何注意事项
设计正激式开关电源有何注意事项
设计正激式开关电源有何注意事项
1、对于低压、大电流的正激式开关电源,可选择同步整流技术。
2、单端正激式开关电源的磁复位问题。
单端正激式DC/DC变换器的缺点是在功率管截止期间必须将高频变压器复位,以防止变压器磁芯饱和,因此一般需要增加磁复位电路(亦称变压器复位电路)。
3、设计半桥/全桥输出式正激变换器时,不需要考虑磁复位问题。
因其一次绕组中正负半周励磁电流大小相等,方向相反,变压器磁通变化是对称的上下移动,磁通密度B的最大变化范围为△B=2Bm,磁芯中的直流分量能够抵消。
同理,设计推挽式变换器也不用考虑磁复位问题。
正激式开关电源的优点和缺点
1、正激式变压器开关电源输出电 压的瞬 Nhomakorabea控制特性相对来说比较 好。
正激式变压器开关电源正好是在 变压器的初级线圈被直流电压激 励时,变压器的次级线圈向负载 提供功率输出,并且输出电压的 幅度是基本稳定的,
此时尽管输 出功率不停地变化, 但输出电压的幅度基本还是不变, 这说明正激式变压器开关电源输 出电压的瞬态控制特性相对来说 比较好;
5、正激式开关电源的体积 比较大。
正激式变压器开关电源为了减少 变压器的励磁电流,提高工作效 率,变压器的伏秒容量一般都取 得比较大(伏秒容量等于输入脉 冲电压幅度与脉冲宽度的乘积, 这里用US来表示),
并且为了防止变压器初级线圈产 生的反电动势把开关管击穿,正 激式变压器开关电源的变压器要 比反激式变压器开关电源的变压 器多一个反电 动势吸收绕组,因 此,正激式变压器开关电源的变 压器的体积要比反激式变压器开 关电源的变压器的体积大。
如果要求正激式变压器开关电源 输出电压有较大的调整率,在正 常负载的情况下,控制开关的占 空比最好 选取在0.5左右,或稍大 于0.5,此时流过储能滤波电感的电 流才是连续电流。当流过储能滤 波电感的电流为连续电流时,负 载能力相对来说比较强。
3、正激式变压器开关电源的 电压和电流输出特性要比反激式 变压器开关电源好很多。
当控制开关的占空比为0.5时,正 激式变压器开关电源输出电压uo 的幅值正好等于电压平均值Ua的 两倍,流过滤波储能电感电流的 最大值Im也正好是平 均电流Io (输出电流)的两倍,
因此,正激式变压器开关电源的 电压和电流的脉动系数S都约等于 2,而与反激式变压器开关电源的电 压和电流的脉动系数S相 比,差不 多小一倍,说明正激式变压器开 关电源的电压和电流输出特性要 比反激式变压器开关电源好很多。
开关电源基础知识
交调测试
在相应的输入电压范围内(取范围下限、额定电压、范围上限三点),对各路 输出分别为小载或满载条件进行正交后进行输出电压的测试。
测试条件
a、输入电压分别为范围下限,额定值、范围上限。
b、负载条件为各路的小载及满载的正交。
测试方框图
小
满
载
载
可调 供电 电源
被测 电源
UO d、对于多路输出,其它各路输出应与被测一路同时带上小载或满载。
稳压精度
在全输入电压范围及正交负载电流条件下电源稳定输出电压相对于 其整定值的最大偏离比例范围。
计算方法 稳压精度=(U-UO)/UO ×100% U---------------------4.3.5中的输出电压范围上下限值。
UO------------------- 输出电压整定值(输入电压为额定值,输出 电流为一
各组成部分功能
PWM控制:
由UC2843芯片及外围电路组成,UC2843自身产生固定的开关频率,驱动功率开关 管,根据输出反馈的信号,控制功率开关管的导通和截止时间,达到使输出稳压的目的。
变压器:
根据电路的方式作用也不同,但有一点是共同的,即通过初次极的匝比变化,可以 得到不同的输出电压
开关电源测试
小
满
载
载
测试方法
a、先如图连接好测试电路,对于每一路输出都应准备小载、满载。如果负载调整率、 稳压精度的限值用百分比表示,则应进行额定输入电压下的全部半载测量。
b、对于各种正交情况,应统一汇制成一张记录表格。
c、对于每一种情况都进行测试并记录数据。
d、此交调测试记录数据作为计算输出电压范围,电压调整率、负载调整率,稳压精 度的原始数据。
开关电源原理与设计(七)-正激式变压器开关电源
开关电源原理与设计(七)-正激式变压器开关电源中心议题:介绍正激式变压器开关电源正激式变压器开关电源的优缺点正激式变压器开关电源电路参数的计算正激式开关电源变压器初级线圈匝数的计算变压器初、次级线圈匝数比的计算正激式变压器开关电源正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性和输出电压负载特性,相对来说比较好,因此,工作比较稳定,输出电压不容易产生抖动,在一些对输出电压参数要求比较高的场合,经常使用。
正激式变压器开关电源工作原理所谓正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正在被直流电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出。
图1-17是正激式变压器开关电源的简单工作原理图,图1-17中U i是开关电源的输入电压,T是开关变压器,K是控制开关,L是储能滤波电感,C是储能滤波电容,D2是续流二极管,D3是削反峰二极管,R是负载电阻。
在图1-17中,需要特别注意的是开关变压器初、次级线圈的同名端。
如果把开关变压器初线圈或次级线圈的同名端弄反,图1-17就不再是正激式变压器开关电源了。
我们从(1-76)和(1-77)两式可知,改变控制开关K的占空比D,只能改变输出电压(图1-16-b中正半周)的平均值Ua ,而输出电压的幅值Up不变。
因此,正激式变压器开关电源用于稳压电源,只能采用电压平均值输出方式。
图1-17中,储能滤波电感L和储能滤波电容C,还有续流二极管D2,就是电压平均值输出滤波电路。
其工作原理与图1-2的串联式开关电源电压滤波输出电路完全相同,这里不再赘述。
关于电压平均值输出滤波电路的详细工作原理,请参看“1-2.串联式开关电源”部分中的“串联式开关电源电压滤波输出电路”内容。
正激式变压器开关电源有一个最大的缺点,就是在控制开关K关断的瞬间开关电源变压器的初、次线圈绕组都会产生很高的反电动势,这个反电动势是由流过变压器初线圈绕组的励磁电流存储的磁能量产生的。
因此,在图1-17中,为了防止在控制开关K关断瞬间产生反电动势击穿开关器件,在开关电源变压器中增加一个反电动势能量吸收反馈线圈N3绕组,以及增加了一个削反峰二极管D3。
全桥半桥推挽正激反激的优缺点比较及应用场合分析
全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比拟及应用场合分析优缺点比拟一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两组开关器件轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。
因此,全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感,就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。
2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是,对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。
因为,全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组,工作时2个开关器件互相串联,关断时,每个开关器件所承受的电压,只有单个开关器件所承受电压的一半。
其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半,这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。
3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比拟高的场合在输入电压很高的情况下,采用全桥式变压器开关电源,其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。
因此,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大局部都是使用全桥式变压器开关电源。
而在输入电压较低的情况下,推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。
4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联,两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍;但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。
因此,全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比拟低的场合。
5、与半桥式开关电源一样,全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。
开关电源与变压器电源的分析
现在的电源大致分两大类:电子开关电源和变压器电源。
开关电源::开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。
开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广阔的发展空间。
开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。
开关电源的三个条件1、开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频3、直流:开关电源输出的是直流而不是交流变压器电源:线性电源(Liner power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电路进行稳压。
线性电源与开关电源对比线性电源的电压反馈电路是工作在线性状态。
线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器,此电压放大器的输出作为电压调整管的输入,用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化,从而调整其输出电压。
从其主要特点上看:线性电源技术很成熟,制作成本较低,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音,但其体积相对开关电源来说,比较庞大,且输入电压范围要求高;而开关电源与之相反。
线性电源用途线性电源产品可广泛应用于科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等。
从以上两个解释大家应该知道开关电源与变压器电源(线性)的大致区别了吧。
很多朋友都会碰到一个问题,就是现在的低廉变压器电源为什么不能满足一般大、中功率的红外摄像机供电使用,而开关电源侧存在漏电的情况,这样,我把我所认识的两款电源和大家说说。
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正激式变压器开关电源的优缺点
2010年04月08日 15:18 电源网作者:陶显芳用户评论(0)
关键字:变压器(453)开关(111)正激式(3)
正激式变压器开关电源的优缺点
为了表征各种电压或电流波形的好坏,一般都是拿电压或电流的幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较。
在开关电源之中,电压或电流的幅值和平均值最直观,因此,我们用电压或电流的幅值与其平均值之比,称为脉动系数S;也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比,称为波形系数K。
因此,电压和电流的脉动系数Sv、Si以及波形系数Kv、Ki分别表示为:
Sv = Up/Ua ——电压脉动系数(1-84)
Si = Im/Ia ——电流脉动系数(1-85)
Kv =Ud/Ua ——电压波形系数(1-86)
Ki = Id/Ia ——电流波形系数(1-87)
上面4式中,Sv、Si、Kv、Ki分别表示:电压和电流的脉动系数S,和电压和电流的波形系数K,在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S或K。
脉动系数S和波形系数K都是表征电压或者电流好坏的指标,S和K的值,显然是越小越好。
S和K的值越小,表示输出电压和电流越稳定,电压和电流的纹波也越小。
正激式变压器开关电源正好是在变压器的初级线圈被直流电压激励时,变压器的次级线圈向负载提供功率输出,并且输出电压的幅度是基本稳定的,此时尽管输出功率不停地变化,但输出电压的幅度基本还是不变,这说明正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好;只有在控制开关处于关断期间,功率输出才全部由储能电感和储能电容两者同时提供,此时输出电压虽然受负载电流的影响,但如果储能电容的容量取得比较大,负载电流对输出电压的影响也很小。
另外,由于正激式变压器开关电源一般都是选取变压器输出电压的一周平均值,储能电感在控制开关接通和关断期间都向负载提供电流输出,因此,正激式变压器开关电源的负载能力相对来说比较强,输出电压的纹波比较小。
如果要求正激式变压器开关电源输出电压有较大的调整率,在正常负载的情况下,控制开关的占空比最好选取在0.5左右,或稍大于0.5,此时流过储能滤波电感的电流才是连续电流。
当流过储能滤波电感的电流为连续电流时,负载能力相对来说比较强。
当控制开关的占空比为0.5时,正激式变压器开关电源输出电压uo的幅值正好等于电压平均值Ua的两倍,流过滤波储能电感电流的最大值Im也正好是平均电流Io(输出电流)的两倍,因此,正激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S都约等于2,而与反激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S相比,差不多小一倍,说明正激式变压器开关电源的电压和电流输出特性要比反激式变压器开关电源好很多。
正激式变压器开关电源的缺点也是非常明显的。
其中一个是电路比反激式变压器开关
电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管。
此外,正激式变压器开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于反激式变压器开关电源来说要低很多,这个从(1-77)和(1-78)式的对比就很明显可以看出来。
因此,正激式变压器开关电源要求调控占空比的误差信号幅度比较高,误差信号放大器的增益和动态范围也比较大。
另外,正激式变压器开关电源为了减少变压器的励磁电流,提高工作效率,变压器的
伏秒容量一般都取得比较大(伏秒容量等于输入脉冲电压幅度与脉冲宽度的乘积,这里用US来表示),并且为了防止变压器初级线圈产生的反电动势把开关管击穿,正激式变压器
开关电源的变压器要比反激式变压器开关电源的变压器多一个反电动势吸收绕组,因此,正激式变压器开关电源的变压器的体积要比反激式变压器开关电源的变压器的体积大。
正激式变压器开关电源还有一个更大的缺点是在控制开关关断时,变压器初级线圈产
生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。
因为一般正激式变压器开关电源工作时,控制开关的占空比都取在0.5左右,而反激式变压器开关电源控制开关的占空比都取得比较小。
正激式变压器开关电源在控制开关关断时,变压器初级线圈两端产生的反电动势电压
是由流过变压器初级线圈的励磁电流产生的。
因此,为了提高工作效率和降低反电动势电压的幅度,尽量减小正激式开关电源变压器初级线圈的励磁电流是值得考虑的。
当控制开关的占空比为0.5时,在控制开关关断时刻,电源变压器初级会产生反电动势,反电动势产生的电流方向与输入电压Ui产生的电流方向相同,因此,控制开关两端的电压正好等于输入电压Ui与反电动势Up-之和,即:
Ukp = Ui+Up- —— K关断期间(1-88)
式中Ukp为控制开关关断时刻,控制开关两端的电压;Up-为变压器初级线圈产生反电动势电压的峰值。
根据(1-68)式和图1-16-b可知,Up-一般都大于输入电压Ui,因此Ukp 大于两倍Ui。
一般正激式变压器开关电源都设置有一个反电动势能量吸收回路,如图1-17中的变压器反馈线圈N3绕组和整流二极管D3,此时,反电动势电压的峰值一般都被限幅到输入电压Ui的值,如果不考虑变压器初、次级线圈的漏感,则(1-88)式可以改写为:
Ukp = 2Ui ——带限幅电路(1-89)
这个电压对于电源开关管来说是很高的。
例如电源输入电压为交流220伏,经整流滤波后其最大值就是311伏,根据(1-89)式可求得Uk = 622伏;如果输入电压为交流253伏(±15%),那么,可以求得Ukp = 715伏,这还不算变压器初级线圈漏感产生的反电动势电压。
一般图1-17中的变压器反馈线圈N3绕组和整流二极管D3,对变压器初级线圈N1绕组漏感产生的反电动势电压是无法进行吸收的,这一点需要特别注意。
为了吸收变压器初级线圈N1绕组漏感产生的反电动势,在变压器初级线圈回路中还要专门设置一个反电动势吸收电路,这一方面内容后面还要更详细介绍。
一般电源开关管的耐压都在650伏左右,因此,正激式变压器开关电源在输入电压为交流220伏的设备中很少使用,或者用两个电源开关管串联来使用。
由于正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好,因此,目前在一些对瞬态控制特性要求比较高的场合,用两个电源开关管串联的正激式变压器开关电源也逐步开始增加。