新型开关电源技术地设计与指导应用
新型开关电源设计与应用pdf
新型开关电源设计与应用一、开关电源的基本原理开关电源是一种将电能转换成直流电的电源供应器,其工作原理主要是通过控制开关管来调节输出电压的高低。
开关管在脉冲信号的控制下快速地开启和关闭,使得变压器初级线圈上产生一个交变的电压。
这个交变的电压经过变压器耦合后,再通过整流滤波电路将输出直流电压。
二、开关电源的分类与特点根据工作原理、电路结构和输出性质的不同,开关电源可以分为很多种类型,如恒压型、恒流型、稳压型等。
各类开关电源都有其独特的优缺点,适用于不同的应用场景。
三、开关电源的设计流程设计新型开关电源一般需要遵循以下步骤:首先确定电源的规格和要求,然后选择合适的电路拓扑结构,接着进行各部分电路设计,包括输入滤波器和整流电路、开关管和高频变压器、输出整流和滤波电路、反馈控制环路等。
最后进行性能测试和优化。
四、输入滤波器和整流电路设计输入滤波器的主要作用是抑制电磁干扰,保护电源设备免受电网的干扰。
整流电路则将交流电转换成直流电,为开关管提供工作电压。
在设计输入滤波器和整流电路时,需要考虑其对电网的影响和抗干扰能力。
五、开关管和高频变压器设计开关管和高频变压器是开关电源的核心元件,其性能直接影响到电源的效率、电压和电流的调节范围。
在设计开关管和高频变压器时,需要考虑到其电气性能、机械尺寸和散热性能等。
六、输出整流和滤波电路设计输出整流和滤波电路的主要作用是将高频变压器传递的脉冲电压转换成稳定的直流电压。
在设计输出整流和滤波电路时,需要考虑其整流效率、滤波效果和稳定性等。
七、反馈控制环路设计反馈控制环路是开关电源的重要组成部分,其主要作用是维持输出电压或电流的稳定。
在设计反馈控制环路时,需要考虑到其稳定性、响应速度和精度等。
八、保护电路和异常处理为了确保开关电源的安全运行,需要设计保护电路和异常处理措施。
例如过流保护、过压保护、欠压保护等。
这些保护措施可以在电源发生异常时及时切断电源或采取其他处理措施,避免对电源设备造成损坏。
开关电源原理与应用
开关电源原理与应用
开关电源是一种将交流电源转换为直流电源的电子设备。
它使用高频开关器件(如晶体管、MOSFET或IGBT)对输入电源
进行快速开关,将交流电转换为脉冲电流。
然后,通过变压器和整流电路进行滤波和调整,得到稳定的直流电源输出。
开关电源具有高效率、稳定性好、体积小等优点,因此广泛应用于电子设备和通信系统中。
下面是一些常见的开关电源应用:
1. 电子设备:开关电源广泛应用于计算机、电视、手机、音响等家电产品中。
由于开关电源体积小巧,可以方便地嵌入各种电子设备中,因此成为了电子设备的主要电源选择。
2. 通信系统:移动通信基站、无线路由器等通信设备需要稳定的电源供应。
开关电源具有高转换效率和稳定的输出特性,可以保证通信设备在工作过程中获得稳定可靠的电源供应。
3. 工业应用:在工业控制系统、机器人等工业设备中,开关电源可以提供高效率、稳定的电源供应,确保工业设备的正常运行。
4. 汽车电子:现代汽车中的许多电子设备,如导航系统、音响系统等,都需要可靠的电源供应。
开关电源可以通过车载电池提供稳定的直流电源,满足汽车电子设备的工作需求。
总之,开关电源利用高频开关器件将交流电源转换为直流电源,具有高效率、稳定性好等优点,在各种电子设备和通信系统中
得到广泛应用。
它是现代电子技术发展中不可或缺的重要组成部分。
高压电器开关设计新技术及应用分析
关键词:高压电器开关;设计新技术;应用趋势引言高压电器开关常见于电力系统、工业供电系统中,属于非常重要的电能传输和分配电气设备。
同时,由于高压电器开关的内部涉及的机械结构种类较多,而各机械结构的材料性能以及结构组成形式都进一步地影响着电器开关的性能发挥,所以,由于电力系统的升级与发展需要,高压电器开关的内部机械结构也在不断革新、优化,进一步提升着高压电器开关的应用性能与使用稳定性。
1高压电器开关概述额定电压达到1kV及以上,同时主要功能是对导电回路的电器进行开断与关合,并作为高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置的各部件与电气机械联结组装而成的装置,即为高压开关设备。
其在电力系统中扮演着非常重要的接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备角色。
例如隔离开关,布置在电力系统中的隔离开关较多,因为这种部件在供电系统中使用频率较高、作用较大,因此,隔离开关的使用稳定性与可靠性必须达到相关标准要求。
隔离开关的动触头部分由导电杆连接,同时导电杆的一端会与导电板相连,另一端则与静触头上的静触点在合闸时连接,为了让高压电器开关的使用性能发挥更加稳定,相关技术人员必须配合新的设计技术与理念,让其性能得到进一步提升。
2高压电器开关设计的新技术2.1高压电器组合开关为了让高压电器组合产品中较为普遍的一体化和模块化程度较低,技术问题得到有效解决,相关技术人员将五防连锁功能融进高压电器组合开关设计中,让高压电器组合开关中的零部件数量更多,包括极柱支架、固封极柱、弹簧操动机构和隔离接地开关操动机构等,其中起着重要的作用的部件是固封极柱,并在设计上与同类别的高压电器组合开关有所不同,便是将其采用“三个一排”的方式设置于极柱支架上,并通过弹簧操动机构与隔离接地开关操动机构将室门联锁键机构连锁键连接成为一个整体。
此时,门锁锁板与弹簧操动机构的分闸半轴扣板是相对的,此时还要将门锁销设置在门锁锁板上,以起到联动操作的作用。
开关电源技术与典型应用
开关电源技术与典型应用
开关电源技术是一种通过开关元件(如晶体管或MOSFET)
周期性地开关来实现能量转换的技术。
它主要使用高频开关来实现电源的高效率转换,使电能以低电压、高电流的形式供应给负载。
典型的应用包括:
1. 计算机和服务器电源:开关电源可以提供高效率的直流电压给计算机和服务器,使其能够正常运行。
同时,开关电源的小体积和低噪声特性也符合计算机和服务器的需求。
2. 通信设备电源:开关电源可为通信设备提供稳定的电源,使其能够正常通信。
在移动通信设备如手机和无线路由器中,开关电源的小尺寸和高效率对于延长电池寿命非常重要。
3. 工业设备电源:开关电源广泛应用于工业自动化领域,如机床、电焊机、工业机器人等。
开关电源具有高效率和可靠性,能够满足工业设备对电源的高要求。
4. LED照明电源:开关电源可驱动LED照明设备,通过调整
开关频率和占空比来控制LED的亮度。
开关电源还可以提供
高功率因素校正和电流稳定性,提高LED照明的效果和寿命。
5. 高速电源:开关电源可用于提供高速开关的电源,如高速列车、高速电梯等。
开关电源可以快速响应负载变化,提供稳定的电源给要求高速响应的设备。
总的来说,开关电源技术的优点包括高效率、小尺寸、低噪声,适用于各种不同的应用领域。
现代开关电源整流器技术及其应用
现代开关电源整流器技术及其应用现代开关电源整流器技术是一种应用于电力转换和电源管理中的技术。
传统的整流电源一般使用线性稳压器,但是线性稳压器效率低,功耗大,体积大。
相比之下,开关电源整流器技术具有体积小、效率高、功耗低等优势,因此得到了广泛应用。
开关电源整流器技术实现了对输入电压的高频调制,通过开关元件(如MOSFET)的开关控制,将输入电压快速切换成一个周期性方波,然后经过滤波和整流,得到稳定的直流输出电压。
具体来说,开关电源整流器技术主要包括以下几个模块:1. 输入滤波:将输入电流进行滤波处理,去除输入电流中的高频噪声和杂波。
2. 整流器:在开关电源整流器技术中,使用的整流器通常采用有源整流器(如PFC)或者被动整流器(如二极管整流器)。
3. 高频开关:高频开关(如MOSFET)用于对输入电压进行调制,将输入电压快速切换成周期性方波。
4. 输出滤波:经过开关调制后的方波信号经过滤波,去除方波中的高频成分,得到稳定的直流输出电压。
开关电源整流器技术的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 电力转换:开关电源整流器技术可以对输入电压进行高频调制,实现从交流电到直流电的转换,被广泛应用于电力转换领域。
开关电源整流器技术被应用于电子设备的电源模块中,将输入的交流电转换成稳定的直流电,以供电子设备正常工作。
2. 电源管理:开关电源整流器技术可以对输入电压进行实时监测和调节,实现对输出电压的精确控制。
这使得开关电源整流器技术被广泛应用于电源管理系统中,可以应用于电动汽车充电桩、太阳能发电装置等领域。
3. 电子设备:开关电源整流器技术在电子设备中的应用越来越广泛,如计算机、通信设备、工业设备等。
其体积小巧、效率高的特点使得电子设备工作更加稳定可靠。
现代开关电源整流器技术通过调制输入电压,实现了高效、低功耗、小体积的直流电转换,被广泛应用于电力转换和电源管理领域,推动了现代电子设备的发展。
高压电器开关设计新技术及应用分析
高压电器开关设计新技术及应用分析提纲一:高压电器开关的设计新技术随着科技的不断发展,高压电器开关的设计也在不断创新和完善。
本节将针对高压电器开关的设计新技术进行分析和总结。
1. 超导技术超导技术是目前最为先进的高压电器技术之一。
超导体的阻抗非常低,导致在电流通路中有很小的能量损失,抗电强度较高,可有效缩小开关体积,增加开关的稳定性和可靠性。
2. 气体绝缘开关气体绝缘开关是目前最常见的一种高压开关,其优点是结构简单,可靠性好,密封性高,使用寿命长等。
目前气体绝缘技术主要采用的是二氧化硫(SF6)气体作为绝缘介质,但由于SF6具有较大的温室效应和毒性,因此研究开发新型环保型气体绝缘开关是必要的。
3. 先进的材料用先进的材料作为高压电器开关的可靠性和耐久性的关键因素。
比如,采用光纤绝缘材料代替铜制绝缘材料,显著降低了开关的故障率。
又如采用氧化锆陶瓷,在高温环境中具有良好的绝缘特性和化学稳定性。
4. 自动控制技术智能化自动控制技术是高压电器开关领域的发展方向。
通过数字化技术和人工智能算法,实现高压电器开关自动控制、故障诊断等功能,提高开关的使用效率和可控性,保证用电的稳定性和可靠性。
5. 光纤传感技术光纤传感技术有着广泛的应用前景,尤其是在高压电器开关的故障诊断和状态监测中具有重要的作用。
光纤传感技术可以实时监测开关在运行中的温度、电流和电压等参数,提供精确的数据支持给开关的故障检测和保养。
提纲二:高压电器开关新技术的应用高压电器开关的新技术的应用对于促进电力行业的高效稳定发展至关重要,下面将从实践应用角度进行分析。
1. 交流充电桩随着新能源汽车的普及,电动汽车充电桩的需求量也与日俱增。
交流充电桩的主要部分之一便是交流恒压电源,而高压电器开关作为交流恒压电源的一个关键部分,采用新技术设计可以提高充电桩的效率和安全性。
2. 光伏逆变器光伏逆变器是一种将光伏电池组发电的直流电变成交流电的设备,市场需求也十分巨大。
开关电源技术与典型应用
开关电源技术与典型应用引言:在现代电子设备中,电源是一个关键的部分,为各种电子器件和系统提供稳定、可靠的电能。
随着科技的发展,传统的线性电源逐渐被开关电源(Switching Power Supply,简称SPS)取代。
开关电源技术通过开关管的开关动作,将输入电源的直流电压转换为高频脉冲或方波信号,然后再通过滤波和稳压电路进行处理,最终得到所需的稳定输出电压。
一、开关电源的基本工作原理开关电源通常由四个主要部分组成:输入滤波电路、整流电路、能量存储元件和输出稳压电路。
其基本工作原理如下:1.输入滤波电路:用于对输入电源进行滤波和去噪声处理,以确保输出端产生稳定的直流电。
2.整流电路:将滤波后的输入电流转换为脉冲信号,常用的有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。
3.能量存储元件:由电感和电容构成,电感负责储存能量,电容用于平滑输出电压。
4.输出稳压电路:用于对脉冲信号进行滤波和调整,使输出电压稳定在所需的数值范围内。
二、开关电源的优势与特点相比传统的线性电源,开关电源具有以下优势和特点:1.高效率:通过高频开关动作,减小了开关管导通时的功率损耗,从而提高了电能的利用率,一般可达到80%以上。
2.小体积:由于高效率的设计,开关电源的散热量少,可以采用小体积的组件,适用于高密度集成电路或便携式设备。
3.宽输入电压范围:开关电源具备较宽的输入电压范围,可以适应不同地区的电源标准或不同负载条件。
4.输出稳定性好:通过闭环控制和反馈电路,开关电源可以实现较小的输出电压波动和较高的稳定性,适应各种工作环境。
5.工作频率高:开关电源的工作频率通常在10kHz至1MHz之间,相比线性电源的50Hz或60Hz频率,能有效减小开关电源的尺寸和重量。
三、开关电源的典型应用开关电源技术在现代电子设备中得到了广泛的应用,以下是一些典型的应用领域:1.电子计算机与通信设备:在计算机主机、服务器、网络交换机等设备中,开关电源能够提供高效、稳定的电能供应,满足大功率、高密度的需求。
探究高压电器开关的设计新技术及应用
探究高压电器开关的设计新技术及应用摘要:近年来社会用电需求、电力工程建设数量都逐渐增多。
高压电器开关常见于电力系统中,属于非常重要的电能传输和分配电气设备。
同时,由于高压电器开关的内部涉及的机械传动和绝缘件结构种类较多,而各结构的材料性能以及结构组成形式都会影响着电器开关的性能发挥,所以,由于电力系统的升级与发展需要,高压电器开关的内部机械传动和电气绝缘件也在不断革新、优化,进一步提升着高压电器开关的应用性能与使用稳定性。
本文结合多年设计、制造与运行经验,就高压电器开关的设计新技术及应用展开探讨。
关键词:高压电器开关;设计新技术;应用引言高压电器开关是电气设备中的重要组成部分,目前在多个行业中都得到了应用。
高压电器开关涉及较多机械传动和绝缘件结构,其对高压电器开关的电气和机械特性参数及电气绝缘性能具有直接的影响。
通过对高压电器开关中的机械传动结构和电气绝缘件进行优化改进设计,可以提高高压电器开关的电气和机械特性参数及电气绝缘性能。
1高压电器开关概述额定电压达到10kV及以上,主要功能是对导电回路的电器进行开断与关合,并作为高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置的各部件与电气、机械、绝缘件联结组装而成的装置,即为高压开关设备。
例如隔离开关,负荷开关、组合电器、断路器及接地开关等元件在电力系统中使用频率较高,其在电力系统中扮演着非常重要的接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备角色。
尤为重要的是要求可靠关合和分断,不允许拒动,关合操作包括关合额定短路电流都应合闸可靠且关合到位,分断操作要求可靠平稳分断各种性质电流,要注意重燃或重击穿以及截流性问题,即不产生危险过电压。
鉴于上述,为了让高压电器开关的使用性能发挥更加稳定、可靠,相关技术人员进行设计时必须配合新的设计技术与理念,让其性能得到进一步提升,以达到相关标准要求。
2高压电器开关设计的新技术2.1 电气绝缘件的绝缘技术电气绝缘件主要起到机械支撑、储能、散热、灭弧等作用。
《新型开关电源典型电路设计与应用 第3版 》读书笔记思维导图
05
3.5 基 于L6598 构成的 246W准 谐...
06
3.6 基 于智能化 同步整流 NCP1280 ...
第4章 功率因数校正转换电路 设计
4.1 电流谐波
4.2 有源功率因 数校正
4.3 有源功率因 数校正电路设计
4.4 无源功率因 数校正电路设计
4.5 具有PFC与 LLC双重调制转换
02
14.什么 是同步整 流?有什 么优点?
03
15.什么 是电流前 置技术? 有什么意 义?
04
16.什么 是斜坡补 偿?有什 么作用?
05
17.磁饱 和电感的 意义是什 么?
06
18.均流 技术是什 么?
读书笔记
谢谢观看
的...
4.6 具有“三高 一小”的
FAN4803...
4.7 输出低电压、 大电流的L6565 功...
4.8 具有谐振式 临界电流控制模 式的L6...
第5章 软开关技术与电源效率
5.1 软开关 1
功率变换技术
5.2 零开关 2
脉宽调制变换 电路
3 5.3 零开关
脉宽调制变换 电路
4
5.4 直流/直 流零电压开关
02
8.屏蔽 是防止干 扰的一种 有效方法, 有几种...
03
9.DC/D C变换的 意义是什 么?
04
10.什么 是零电流 (电压) 开关脉宽 调制变...
05
11.准谐 振的含义 是什么?
06
12.什么 是总谐波 含量?它 是怎样产 生的?...
01
13.什么 是电源效 率?什么 是功率? 什么是...
第1章 开关电源基本工作原理
新型开关稳压电源的优化设计与应用
助 开关 电源。实 际应用 结果 充分体现 了该开关 电源体积小 、 可靠性 高、 稳压性 能好 等优势。
关 键 词 : 片开 关 电源 ; 单 变压 器 ; 接 电路 外 中图 分 类 号 : TN3 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 1 71 9( 0 2)2 0 4 — 3 10 — 1 2 1 0 — 10 0
( )输 入 具 有 极 限 电 流 设 定 功 能 , 时 具 备 过 载 、 3 同
短路 、 过压 、 欠压 、 过流等保护 。
112电 路 图 与 稳 压 原 理 ..
开 关 电源 电 路 如 图 1 示 , 次 能 量 传 输 方 式 为 : 所 一 当T P 4 Y 通 时 ,变 压 器 的初 级 绕 组 储 存 磁 场 能 , 0 24 导 输 出 二 极 管 截 止 ;0 2 4 芯 片 截 止 时 ,输 出 二 极 管 T P4 Y
Ab t a t o h o s r c :F rt e c mmo r b e o o p we wi h n o e u p y h s p p ri t d c s a p i ld sg o n p o l m fl w- o rs t i g p w r s p l,t i a e n r u e n o t c o ma e in fr a n w o p w rh g  ̄e u n y s t hn o r s p l .T i p p r d s n n k s a sn l - h p s t h n o r e lw— o e ih一 q e c wi i g p we u p y h s a e e i s a d ma e i ge c i wi i g p we c g c s p l a e 1 P w rI tg a in o a y S T 2 4 T e e p rme ts o h tt i p we u p y u e n i v r r u p y b s d O1 o e n e r t sC mp n ’ OP 4 Y. h x e i n h wst a s o rs p l s d i n et o h e h s t e a v n a e fs l v l me h g e ib l y a d g o e o ma c . a h d a t g so mal o u , i h r l i t, n o d p r r n e a i f
新型开关电源的研发与应用研究
新型开关电源的研发与应用研究随着智能化时代的到来,各行各业都在加快推进数字化、智能化改造,从而使得电子电器产品的需求越来越大。
而这些电子电器产品的驱动源则离不开开关电源。
开关电源是一种将交流电转变为直流电的电源,而在现代电子中,大多数电路需要直流电作为电源。
开关电源的原理是利用电子元件的导通和截止特性,使电源即时提供所需输出电流,这种一种稳定输出的电源有着更好的性能指标、更高的效率,且工程应用与制造方面也更为便利。
因此,开关电源逐渐成为了现代电子装置及电气控制系统中不可或缺的一部分。
然而,由于开关电源从负载来看,其是幅度大,频率高的脉冲信号,因此容易引起电磁污染。
所以,为保证电子产品的工作稳定性和电磁兼容性,如何研发与应用新型的开关电源,是当前电子工业的一项重大挑战。
一、开关电源的研发1. 电源控制芯片的研发电源控制芯片是整个开关电源的核心部件,它能够控制开关管的导通和截止,从而控制输出电压和电流。
目前,业内应用比较广泛的控制芯片有UC3842和UC3843,这些成熟的芯片可以提供较高的效率和可靠性。
除此之外,因为数字化和智能化的需要,一些功率较大的设备需要使用更高级别、更复杂的控制芯片。
这些芯片通常需要具有更高的精度和速度,以达到更稳定的输出应用效果。
2. 电源模块的研发电源模块是一种带有完整的电源管理的电路板,它可以让产品制造商将测试、调试和验收步骤的工作量降到最低限度,且在整体的可靠性和配置上都更为优越。
目前,一些国内外公司如Infineon和ON Semiconductor等,都在研发有关电源模块的技术,从而让厂商更便于进行电源部分的设计和制造。
3. 集成电路的研发开关电源所使用的集成电路,通常也需要更高的复杂度和更高的精度。
在一些电子产品中,由于采用了能常规的输出调节器,因此需要集成电路提供更高的效率,同时可以通过更为智能化的时序与保护机制来提高产品的稳定性。
二、开关电源的应用开关电源的应用非常广泛,包括但不限于以下几个领域:1. 电子制造业电子制造业是开关电源的最大应用领域之一。
新型开关电源的选用及应用
新型开关电源的选用及应用根据开关电源的发展及分类,对DO/DO、AC/DC 变换器的拓扑结构和特性作了阐述,结合国内外开关的两大类变换器新技术动向进行探讨,叙述了开关电源的选择。
1 引言随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备与人的工作、生活的关系日益密切,电力电子设备都离不开可靠的电源。
进入20 世纪8O 年代,计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代;进入20 世纪9O 年代,开关电源相继进入各种电子、电器设备领域或程控交换机、通讯、电力检测设备,控制设备电源都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关电源是利用现代电子技术控制开关晶体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,二者都随着输出率关上,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,成本反转点日益向低翰出电力端移动,这为开关电源提供了广阔发展空间。
开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小犁化,拜使开关电源进入更广泛的应用领域。
特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用,在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
2 开关电源的分类人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件,边开发开关变频技术。
两者相互促进推动着。
开关电源可分为AC/DC 和DC/DC 两大类。
DC/DC 变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内、外均已成熟和标准化并得到用户的认可;但AC/DC 的模块化,因其自身的特性,使得在模块化的进程中遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。
2.1 DC/DC 变换DC/DC 变换是将固定的直流电压变换成可变的。
新型电源开关的原理和应用
A /C变换 是将 交流变 换为直 流 , CD 其功 率流 向是 可 以双 向的 ,功率流 由 电源 流 向 ,负载 的称 为 “ 整
流 ” 功 率 由负载返 回 电源 的称 为“ 。 有源 逆变 ” A / C 。CD 变换 器输 入为 5 / 0 z 的交流 电, 因必须 经整流 滤 0 6H
甘肃电ຫໍສະໝຸດ 力技术 新型 电源开关 的原理和应用
姚洪庆
( 甘肃 电力信 息通信 中心 【 摘 甘肃省兰州市 70 5 ) 3 00
要】 根据开关电源的发展及分类, D /O A /C变换器的拓扑结构和特性作 了阐述 , 对 OD 、 CD 结合 国内外
开关的两大类变换器新技术动 向进行探讨 ,叙述 了开关电源的选择。 【 关健 词 】 开 关 电源 技 术动 向 应 用选 型
A /C的模块化,因其 自身的特性 , CD 使得在模块化的
进程中遇到较为复杂的技术和工艺制造 问题 。
2 1 D / O变换 . O D
都离不开可靠的电源。进入 2 0世纪 8 O年代 ,计算
机 电源全面 实现 了开关 电源化 ,率先完成计 算机 的
电源换代;进入 2 0世纪 9 O年代,开关 电源相继进
应用 ,在 节约能源 、节约资源及保护环境方面都具
有重要 的意义 。
换器,其最大输 出功率有 3 0 、6 O 、8 0 0 W OW 0W等,相 应的功率密度为 6 、1、1W c3 、2 0 7 /m,效率为 20 0
30H ,功 率密 度 已达 到 2 Wc 3 用 同整流 器 0k z 7/m,采
开关 电源在 设计 中需 具有 过流 过热 短路 等保 护 功能, 故在设计 时应 首先保 护功 能齐 备 的 电源 模块 ,
新型开关电源典型电路设计与应用
新型开关电源典型电路设计与应用1. 引言在当今社会,电源技术的发展日新月异。
新型开关电源典型电路设计与应用正是其中的热门话题。
作为一种能够实现高效能转换的电源技术,开关电源在各行各业都有着广泛的应用。
本文将深入探讨新型开关电源的典型电路设计和应用,为读者呈现一个全面、深入、广泛且有价值的文章。
2. 新型开关电源的发展历程随着科学技术的不断进步,人们对于电源技术的要求越来越高。
传统的线性电源和开关电源相比,存在效率低、稳定性差等缺点。
新型开关电源应运而生。
从最初的设计概念到如今的成熟应用,新型开关电源经历了怎样的发展历程呢?为了更好地了解典型电路设计与应用,我们首先需要了解其发展历程。
3. 典型电路设计(1)Boost型开关电源Boost型开关电源是一种常见的升压式开关电源,在电子设备中有着广泛的应用。
其基本原理是通过开关管的控制,将输入的直流电压升高到所需的输出电压。
在实际应用中,Boost型开关电源的电路设计需要考虑电压、电流、功率等多个因素的匹配,以确保输出稳定、效率高。
(2)Buck型开关电源与Boost型相反,Buck型开关电源是一种降压式开关电源,常用于电子设备中对电压要求较高的场合。
其基本原理是通过开关管的控制,将输入的直流电压降低到所需的输出电压。
在电路设计中,需要考虑电流的保护、输出电压的稳定等因素。
(3)Flyback型开关电源与Boost和Buck型不同,Flyback型开关电源是一种变压器耦合式开关电源。
其特点是在输出端加入变压器来实现电压的变换。
在设计电路时,需要考虑变压器的参数匹配、绝缘等问题,以确保电路的正常工作。
4. 应用案例分析除了以上典型电路设计,新型开关电源在实际应用中还有很多不同的场景和案例。
电源适配器、LED驱动电源、手机充电器等。
这些都是开关电源的典型应用案例,通过对其设计和应用进行分析,可以更好地理解开关电源的特点和优势。
5. 总结与展望通过对新型开关电源典型电路设计与应用的深入探讨,我们不仅了解了其基本原理和发展历程,还对其应用案例有了全面的了解。
开关电源技术与典型应用
开关电源技术与典型应用开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源,在现代电子装置中被广泛应用。
相对于传统的线性电源,开关电源具有高效率、体积小、重量轻、稳定性好等优点,因此在许多领域,如电子通信、计算机、军事装备等都得到了广泛的应用。
开关电源的工作原理是利用开关管(MOS管或IGBT)周期性地将输入电压快速开关,以产生一个高频脉冲信号。
然后通过整流、滤波等环节,将脉冲信号转换为稳定的直流电压输出。
开关电源由输入端、输出端和控制电路组成。
首先,开关电源的输入端接收交流电源的输入。
交流电源的输入电压一般为220V或110V,而开关电源控制电路能够接受广泛范围的输入电压,从而适应不同地区主电源的变化。
此外,开关电源还具有过电流、过电压、过温等保护功能,可以保证电源稳定可靠的输出。
其次,开关电源的输出端是直流电压输出。
需要注意的是,开关电源的输出电压通常是可调的,可以根据实际需求进行调整。
而且,开关电源输出的直流电压还可以通过电压转换器(DC-DC转换器)实现不同电压等级的输出,以便满足不同设备的需求。
控制电路是开关电源的关键部分,负责产生控制信号,控制开关管开关的频率和占空比,从而控制输出电压的稳定性和负载能力。
目前,大部分开关电源都采用了微控制器或DSP芯片作为控制核心,提供精确的控制功能,并集成了温度保护、短路保护等多种保护机制。
开关电源具有许多典型的应用。
其中之一是电子通信领域。
在通信基站、网络设备、卫星通信系统等等中,稳定可靠的电源是必不可少的。
开关电源能够在电网稳定性不佳或电网负载波动较大的情况下,提供稳定的直流电源输出。
此外,开关电源还具有高效率、体积小的特点,适合于空间有限的通信设备。
另一个典型应用是计算机领域。
由于计算机的运算速度和存储容量的提高,对电源供应的要求也越来越高。
在计算机主机、显示器、笔记本电脑等设备中,开关电源提供稳定的直流电源,以保证计算机的正常运行。
同时,开关电源还能够进行电压调整,以适应不同设备的电源需求。
新型开关电源典型电路设计应用
新型开关电源典型电路设计应用新型开关电源是一种利用能量转换技术来实现高效率和高功率密度的电源。
相比传统的线性稳压电源,新型开关电源具备更高的转换效率、更小的尺寸和重量、更低的散热损耗等优势,因此在各种电子设备中广泛应用。
本文将从基本原理、典型电路设计和应用三个方面进行阐述。
一、基本原理新型开关电源的基本原理是通过将输入电压转换为高频脉冲信号,经过变压器变换后整流、滤波,最后得到所需的稳定电压输出。
具体来说,新型开关电源包括输入滤波电路、整流电路、能量存储电路和输出调整电路等组成。
输入滤波电路通常采用LC滤波网络,其作用是对输入电源中的高频杂波进行滤除,以保证输出电压的稳定性。
整流电路主要通过电子开关器件(如二极管、晶体管等)来将交流输入转换为直流输出。
整流器一般分为无控整流和可控整流两种类型,其中可控整流通过控制器件在导通与关断之间的状态变化,可以实现电压和电流的精确调节。
能量存储电路一般采用电感和电容两种元件来实现,其目的是将脉冲信号平滑为稳定的直流输出电压。
电感在开关关断时,会将电流积累存储,而在开关导通时释放能量;电容则通过存储电量来平滑输出电压。
输出调整电路主要包括稳压器和负载调节电路。
稳压器可以实现对输出电压的精确调节,常见的有线性稳压器和开关稳压器两种。
负载调节电路则用于保证负载变化时输出电压的稳定性。
二、典型电路设计1.基本反激式开关电源电路基本反激式开关电源电路是一种简单而常见的设计,其通过变压器的反激作用实现能量传递。
电路主要由变压器、功率开关管、二极管、电感、电容等元件组成。
其中功率开关管负责进行开关操作,变压器实现能量传递和电压变换,二极管进行整流,电感和电容实现能量存储和滤波。
这种电路设计简单,成本较低,适合低功率应用,如家庭电子产品、电视机、电脑等。
2.基于变换器的开关电源电路基于变换器的开关电源电路是一种高效率、高功率密度的设计,适用于高功率应用。
其中最常见的是单端开关变换器和双向开关变换器两种。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
开关电源技术题目一种新型开关电源的设计与应用指导教师王志娟学生香标学号 5专业自动化教学单位学院机电工程系(盖章)2013年 11月 6日目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------3引言---------------------------------------------------------------------------------------------3第一章开关电源概述-----------------------------------------------------------------------31.1 开关电源发展历史与应用力---------------------------------------------------31.2 开关电源所用的术语------------------------------------------------------------4第二章输入电路-----------------------------------------------------------------------------52.1 输入保护器件---------------------------------------------------------------------52.2 输入阳间电压保护---------------------------------------------------------------52.3 输入整流滤波电路原理---------------------------------------------------------6第三章隔离单端反激式变换器电路------------------------------------------------------73.1 单端反激式变换器电路中的开关晶体管------------------------------------73.2 单端反激式变换器电路中的变压器绕组------------------------------------8第四章UC3842的原理及技术参数---------------------------------------------------------84.1 UC3842的原理和概述------------------------------------------------------------84.2 UC3842的技术参数--------------------------------------------------------------10第五章12V/5A单端反激开关电源原理--------------------------------------------------115.1 12V/5A电路原理图--------------------------------------------------------------115.2 12V/5A电源PCB板-------------------------------------------------------------125.3 12V/5A电路原理分析-----------------------------------------------------------125. 3. 1 系统原理---------------------------------------------------------------------125. 3. 2 启动电路---------------------------------------------------------------------125. 3. 3 15V/5A电路的短路过流、过压、欠压保护-------------------------135. 3. 4 反馈电路---------------------------------------------------------------------135. 3. 5 输出整流滤波电路---------------------------------------------------------14总结----------------------------------------------------------------------------------------------15参考文献----------------------------------------------------------------------------------------15摘要本文介绍一种以UC3842作为控制核心,根据UC3842的应用特点,设计了一种基于该电流型PWM控制芯片、实现输出电压可调的开关稳压电源电路。
开关电源是利用现代电子技术,控制开关晶体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)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。
开关电源比普通的线性电源效率高,开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
关键词:UC3842、开关电源、PWM引言开关电源是运用现代电力电子技术,控制开关开启和关闭的时候,这个比率的输出电压稳定的电源,电源一般由脉宽调制控制集成电路和场效应晶体管。
开关电源、线性电源,并与成本的功率输出的增加,但这两种不同的发展速度。
在某一线性功率成本的输出功率的观点,但高于开关电源,它被称为成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新、开关电源技术在不断的创新,这一成本更低的输出功率对于移动、开关电源提供了广阔的发展空间第一章开关电源概述1.1 开关电源发展历史与应用力开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体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和功率开关器件(如MOS-FET)等构成。
简单的说:就是开关型直流稳压电源。
开关电源把直流电源或交流电源通过它可以获得一个稳定的直流电压源。
它具有效率高,输出电压稳定,交流纹波小,体积小和重量轻的许多优点。
获得广泛使用。
高频开关电源的发展方向是高频开关电源、小型化、使开关电源到更广阔的应用领域,尤其是在高技术领域的应用,促进高新技术产品的小型化、光。
另一个开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源和保护环境,具有重要的意义。
对开关电源中的应用,电力电子器件IGBT模块,主要用于二极管和场效应晶体管。
可控硅整流电路的电源的输入和软启动电路在一个小的应用、GTR、开关频率低驱动,逐步取代IGBT和场效应晶体管。
1.2开关电源所用的术语下面是一些我在实际工作中所使用的开关电源术语效率:电源的输出功率与输入功率的百分比。
其测量条件是满负载,输入因为是交流电压实际电流值不好测量,可以使用200V左右的直流串联电流表进行测量输入功率。
ESR:等效串联电阻。
它表示电解电容呈现的电阻值的总合。
一般情况下,EsR值越低的电容,性能越好。
输出电压保持时间:在开关电源的输入电压撤消后,依然保持其额定输出电压的时间。
启动浪涌电流限制电路:它属于保护电路。
它对电源启动时产生的尖峰电流起限制作用。
为了防止不必要的功率损耗,在设计这一电路时,一定要保证滤波电容充满电之前,就起到限流作用。
‘隔离电压:电源电路中的任何一部分与电源基板地之间的最大电压。
或者能够加在开关电源的输入端与输出端之间的最大直流电压。
线性调整率:输出电压随输入线性电压在指定围变化的百分率。
条件是负载和周围的温度保持恒定。
负载调整率:输出电压随负载在指定围变化的百分率。
条件是线电压和环境温度保持不变。
噪音和纹波:附加在直流输出信号上的交流电压和高频尖峰信号的峰值。
用示波器测量其纹波幅值,通常是以mv度量。
输出瞬态响应时间:从输出负载电流产生变化开始,经过整个电路的调节作用,到输出电压恢复额定值所需要的时间。
过载或过流保护:防止因负载过重,使电流超过原设计的额定值而造成电源损坏的电路。
软启动:在系统启动时,一种延长开关波形的工作周期的方法。
工作用期是从零到它的正常工作点所用的时间。
电磁干扰—无线频率干扰(EMLBFl):即那些由开关电源的开关元件引起的,不希望传按和发射的高频能量频谱。
快速短路保护电路;一种用于电源输出端的保护电路。
当出现过压现象时,保护电路启动,将电源输出端电压快速短路。
占空比;在高频开关电源中,开关元件的导通时间和变换器的工作周期之比。
第二章输入电路2.1 输入保护器件隔离式开关电源在加电时,会产生极高的浪涌电流设计者必须在电源的输入端采取一些限流措施,才能有效地将浪涌电流减小到允许的围之。
浪涌电流主要是由滤波电容充电引起的,在开关管开始导通的瞬间,电容对交流呈现出很低的阻抗。
如果不采取任何保护措施,浪涌电流可接近几百安培。
通常广泛采用的措施有两种,一种方法是利用电阻一双向可控硅并联网络;另一种方法是采用负温度系数(NTc)的热敏电阻。
用以增加对交流线路的阻抗,把浪涌电流减小到安全值。
电阻双向可控硅技术:采用此项浪涌电流限制技术时,将电阻与交流输入线相串联。
当输入滤波电容充满电后.由于双向可控硅和电阻是并联的,可以把电阻短路,对其进行分流。
这种电路结构需要一个触发电路,当某些预定的条件满足后,触发电路把双向可控硅触发导通。
设计时要认真地选择双向可控硅的参数,并加上足够的散热片,因为在它导通时,要流过全部的输入电流。
热敏电阻技术:这种方法是把NTc(负温度系数)的热敏电阻串联在交流输入端或者串联在经过桥式整流后的直流线上。
由于阻值较大,它就限制了浪涌电流。
当电容开始充电时,充电电流流过热敏电阻,开始对其加热。
由于热敏电阻具有负温度系数,随着电阻的加热,其电阻值开始下降,如果热敏电阻选择得合适,在负载电流达到稳定状态时,其阻值应该是最小。
这样,就不会影响整个开关电源的效率。
2.2 输入阳间电压保护在一般情况下,交流电网上的电压为115v或230v左右,但有时也会有高压的尖峰出现。
比如电网附近有电感性开关,暴风雨天气时的雷电现象,都是产生高尖峰的因素。
受严重的雷电影响,电网上的高压尖峰可达5kv。
另一方面,电感性开关产生的电压尖峰的能量满足下面的公式:公式中.L是电感器的漏感,I是通过线圈的电流。