简单的推挽式开关电源
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开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构,其工作原理是利用电感储能和电容滤波器来实现电压变换。
以下是反激式、正激式、推挽式、半桥式和全桥式开关电源的优缺点分析。
1.反激式开关电源:优点:-体积小,结构简单,成本较低。
-输出电流大,适用于一些高功率应用。
-效率较高,在负载率低时仍能提供稳定的输出电压。
缺点:-输出电压稳定性较差,容易受到输入电压波动的影响。
-输入电流波形不纯净,含有较高的谐波成分。
-输出电流变化较大时容易产生振荡和噪音。
2.正激式开关电源:优点:-输出电压稳定性较好,能够提供较为纯净的输出电流。
-输出电流较大,适用于一些高负载应用。
-效率较高,在大部分负载条件下都能保持较高的效率。
缺点:-体积较大,结构相对复杂。
-成本较高。
-在负载率低时效率较低。
3.推挽式开关电源:优点:-输出频率较高,适用于一些高频应用。
-输出电压稳定性较好。
-体积相对较小,结构简单。
缺点:-输出电流相对较小。
-效率较低,在大负载条件下会有较大的功率损耗。
-容易受到电容和电感等元器件的损耗影响,导致输出电压不稳定。
4.半桥式开关电源:优点:-输出电压稳定性较好。
-输出电流较大。
-效率较高。
-结构简单,成本相对较低。
缺点:-输入电流波形较复杂,含有较高的谐波成分。
-输出电流较小负载时容易出现振荡。
-适用负载范围较窄。
5.全桥式开关电源:优点:-输出电压稳定性较好。
-输出电流较大。
-效率较高。
-结构简单,成本相对较低。
缺点:-输入电流波形较复杂,含有较高的谐波成分。
-输出电流较小负载时容易出现振荡。
-适用负载范围较窄。
总结:根据以上分析,不同的开关电源拓扑在不同应用场景中具有不同的优缺点。
在选择开关电源时,应根据具体应用需求,综合考虑输出电压稳定性、输出电流、效率、结构复杂性、成本等因素,选择最适合的拓扑结构。
推挽开关电源原理讲解
推挽开关电源原理讲解1.输入直流电源:推挽开关电源的输入电源为直流电源,通常是12V或24V的电压。
这个直流电源是通过电池或者直流电源适配器提供的。
2.方波发生器:推挽开关电源中有一个方波发生器,它通过以一定频率和占空比产生高频方波信号。
这个方波信号的频率通常在几十kHz到几百kHz之间。
3.驱动电路:方波信号通过驱动电路传递给弹簧刷式直流电机的转子。
当方波信号为高电平时,转子朝一个方向旋转;当方波信号为低电平时,转子朝另一个方向旋转。
这样,方波信号的高低电平变化使得转子不断地旋转,进而形成交流电信号。
4.变压器:向弹簧刷式直流电机的转子加上一个变压器,可以将直流电转换为交流电。
变压器中的绕组将转子产生的信号隔离开来,从而将信号输出到负载端。
5.输出负载:推挽开关电源的输出端连接到负载,负载可以是无线电设备、汽车电子设备等。
当交流信号通过负载时,可以起到提供相应功能的作用,例如无线电接收天线的放大。
推挽开关电源的主要优点包括效率高、输出稳定、结构简单等。
它可以根据输入信号的变化迅速调整输出功率,从而适应不同负载要求。
此外,推挽开关电源可以轻松实现高效率的电能转换,例如将12V的直流电源转换为220V的交流电源。
不过,推挽开关电源也存在一些缺点。
例如,在使用时,可能会产生电磁干扰,需要采取相应的屏蔽措施。
另外,由于其工作频率较高,需要使用高速开关元件和驱动电路,增加了系统的复杂性和成本。
总之,推挽开关电源是一种常用的电源变换电路,通过转换直流电为交流电实现了电能的高效转换。
其工作原理简单,并且具有高效率、输出稳定等优点,因此被广泛应用于各种电子设备中。
推挽式电源的设计..
推挽电路适用于低电压大电流的中小功率场
合,广泛应用于功放电路和开关电源中。 它的优点是: 结构简单,开关变压器磁芯利用率高,推Байду номын сангаас 电路工作时,两只对称的功率开关管每次只 有一个导通,所以导通损耗小。
。
缺点是:
变压器带有中心抽头,而且开关管的承受电 压较高;由于变压器原边漏感的存在,功率 开关管关断的瞬间,漏源极会产生较大的电 压尖峰,另外输入电流的纹波较大,因而输 入滤波器的体积较大,存在变压器的偏磁现 象。偏磁严重时会导致变压器磁心单向饱和, 致使原边绕组瞬时过流,损毁功率器
(1)
由滤波电感的滤波作用使两个二次侧绕组 电流最大值差别较小,每个二次绕组与相应 一次绕组的磁动势受到牵制。(每个二次绕 组磁动势接近于两个一次绕组磁动势的平均 值)。 4) 推挽电路的全部时间都被强制箝位,没有 像单端电路那样的负电压面积自动和正电压 面积相平衡的时间上和电压上的自由度。
结构复杂,成本高,有直 通问题,可靠性低,需要 几百W~几百kW 复杂的多组隔离驱动电路 有直通问题,可靠性 低,需要复杂的隔离 驱动电路
几百W~几kW
有偏磁问题
几百W~几kW
低输入电压的电 源
全波整流和全桥整流
2)全桥电路的特点 优点:二极管在断态承受 的电压仅为交流电压幅值, 变压器的绕组简单。 缺点:电感L的电流回路 中存在两个二极管压降, 损耗较大,而且电路中需 要4个二极管,元件数较多。 适用场合:高压输出的情 况下。
推挽电路的工作波形
输入输出电压的关系
当滤波电感L的电流连续时:
Uo Ns Ton Ui Np T
Ton为两个开关管导通时间之和
推挽开关电源工作原理
推挽开关电源工作原理推挽开关电源是一种常用的电源供电方式,它的工作原理可以简单概括为将输入电压通过推挽电路转换为输出电压的过程。
推挽开关电源具有高效率、稳定性好、输出电压范围广等优点,被广泛应用于各种电子设备中。
推挽开关电源的工作原理如下:首先,输入电压通过输入端进入推挽电路。
推挽电路由两个开关管组成,一个是NPN型晶体管,另一个是PNP型晶体管。
这两个晶体管分别被驱动,使其交替导通和截止。
当NPN晶体管导通时,输出端与输入端相连,此时输出端的电压与输入电压相等;当PNP晶体管导通时,输出端与地相连,此时输出端的电压为零。
通过这种交替导通和截止的方式,可以实现输出电压的转换。
推挽开关电源的工作过程可以分为两个阶段:导通阶段和截止阶段。
在导通阶段,NPN晶体管导通,输入电压通过NPN晶体管传递到输出端,输出端的电压与输入电压相等。
在截止阶段,PNP晶体管导通,输出端与地相连,输出端的电压为零。
通过不断交替进行导通和截止,可以实现输出电压的稳定转换。
推挽开关电源的输出电压可以通过调节驱动两个晶体管的信号波形的占空比来实现。
占空比是指晶体管导通时间与总周期之比。
通过改变占空比,可以改变导通阶段和截止阶段的时间比例,从而改变输出电压的大小。
当占空比增大时,导通时间增加,输出电压也增大;当占空比减小时,导通时间减少,输出电压也减小。
推挽开关电源还可以通过添加滤波电路来提高输出电压的稳定性。
滤波电路可以滤除电源中的噪声和纹波,使输出电压更加稳定。
常用的滤波电路包括电容滤波和电感滤波。
电容滤波通过将电容与输出端相连,利用电容的充放电特性来平滑输出电压;电感滤波通过将电感与输出端相连,利用电感的储能和释能特性来平滑输出电压。
通过合理选择和设计滤波电路,可以使输出电压的纹波系数降低到很小的水平,提高输出电压的稳定性。
推挽开关电源是一种高效、稳定的电源供电方式,其工作原理是通过推挽电路将输入电压转换为输出电压。
通过调节晶体管的导通和截止时间,可以实现输出电压的转换。
4个二极管推挽式开关电源
4个二极管推挽式开关电源
四个二极管推挽式开关电源是一种常用的直流电源,它通过将交流电转换为直流电来提供稳定的电压输出。
这种电源通常用于电子设备、计算机和通信系统等需要直流电源的场合。
四个二极管推挽式开关电源的工作原理如下:
首先,交流电通过输入滤波器进行滤波,以去除干扰信号。
然后,交流电被送入整流器,整流器将交流电转换为直流电。
整流后的直流电经过滤波器进一步滤波,以去除纹波和杂散信号。
接着,直流电被送入推挽式开关电路。
推挽式开关电路由两个开关管组成,它们交替地导通和截止,以在输出端产生方波电压。
在开关管导通时,电流通过开关管流向输出端,输出端的电压升高;在开关管截止时,电流停止流动,输出端的电压下降。
为了使输出电压稳定,推挽式开关电源通常采用反馈控制电路。
反馈控制电路通过监测输出电压,并根据输出电压的变化来调整开关管的导通和截止时间,从而使输出电压保持稳定。
四个二极管推挽式开关电源具有效率高、输出电压稳定、纹波小等优点,但也存在一些缺点,如开关噪声大、电磁干扰严重等。
因此,在设计和使用四个二极管推挽式开关电源时,需要考虑这些因素,并采取相应的措施来减少其负面影响。
3.推挽式开关电源的实际电路
3.1.3自激型推挽式开关电源中功率开关管的选择(P.185)
1.最大集-射极电压Uce的确定 2.最大集极电流Icm的确定 3.最小电流放大倍数和输入驱动电流的计算
4.功率开关管的损耗和结点温度计算 5.开关速度的确定
6.功率开关管二次击穿额定值的确定
3.1自激型推挽式开关电源电路 3.1.4自激型推挽式双变压器开关电源电路(P.189)
3.2他激型推挽式开关电源电路
3.2.4他激型推挽式开关电源电路中的PWM/PFM电路
(6). UC3525A/UC3527A应用电路 p.207 UC3525A/UC3527A应用电路1 磁耦合推挽隔离式开关稳压电源(GTR)(P.208)
UC3525A/UC3527A应用电路1 磁耦合推挽隔离式开关稳压电源(GTR)(P.208)
3.2他激型推挽式开关电源电路
3.2.3他激型推挽式开关电源电路中的双管共态导通问题
1.采用RC电路延迟导通来避免双管共态导通现象 (2).延迟功率开关管导通(P.197-198)
2.采用延迟导通脉冲来避免双管共态导通现象(P.198-199) 3.减小功率开关管存储时间的有效方法(P.200-202)
3、转换效率:
PO U i 1 U o PI Ui U o 1
分析表明:
①.转换效率与输出电压的关系如图3-4
②.不宜采用桥式整流技术 ③.合理设计功率开关变压器 ④.选择开关特性好、上升时间和下降时间都较小的开关管
3.1自激型推挽式开关电源电路
3.1.1自激型推挽式开关电源的构成与原理
(U i U ces ) 108 Ui NP 108 4 fBS SC 4 fBS SC
2.基极绕组匝数的计算
推挽式开关电源的优点和缺点
1推挽式开关电源输出电流瞬态响应速度很高,电压输出特性很好。推挽式开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源。
由于推挽式开关电源中的两个控制开关轮流交替工作,其输出电压波形非常对称,并且开关电源在整个周期之内都向负载提供功率的输出,因此,其输出电流瞬态响应速度很高,电压输出特性很好。推挽式开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源。它在输入电压很低的情况下,仍然能维持很大的输出功率,所以推挽式开关电源被广泛的应用于低输入电压的DC/AC逆变器,活DC/DC转换器电路中。
6 全桥式变压器开关电源的缺点主要是功率损耗比较较大,因此,全桥式变压器开关电源不适宜用于工作电压较低的场合,否则工作效率会很低。另外,全桥式变压器开关电源中的4个开关器件连接没有公共地,与驱动信号连接比较麻烦。
7 全桥式开关电源的缺点是会出现半导通区,损耗大。
全桥式开关电源最大的缺点是,当两组控制开关K1、K4和K2、K3处于交替转换工作状态的时候,4个开关器件会同时出现一个很短时间的半导通区域,即两组控制开关同时处于接通状态。这是因为开关器件在开始导通的时候,相当于对电容充电,它从截止状态到完全导通状态需要一个过渡过程;而开关器件从导通状态转换到截止状态的时候,相当于对电容放电,它从导通状态到完全截止状态也需要一个过渡过程。
4 半桥式开关电源的缺点是会出现半导通区,损耗大。
半桥式开关电源最大的缺点是,当两个控制开关K1和K2处于交替转换工作状态的时候,两个开关器件会同时出现一个很短时间的半导通区域,即两个控制开关同时处于接通状态。这是因为开关器件在开始导通的时候,相当于对电容充电,它从截止状态到完全导通状态需要一个过渡过程;而开关器件从导通状态转换到截止状态的时候,相当于对电容放电,它从导通状态到完全截止状态也需要一个过渡过程。
推挽式开关电源变压器参数的计算
推挽式开关电源变压器参数的计算
变压器参数包括额定电压、额定电流、变比和功率损耗等。
下面将分别介绍这些参数的计算方法。
1.额定电压
额定电压是指变压器在正常工作状态下允许的最大电压值。
通常根据需要的输出电压来确定额定电压。
2.额定电流
额定电流是指变压器在额定电压下所能承受的最大电流值。
计算额定电流的方法如下:
首先,根据输入电压和输出电压之间的变比关系计算输出电流。
输出电流=输入电压/输出电压
然后,根据该输出电流的数值来选择变压器的额定电流。
3.变比
变比是指变压器的输入电压与输出电压之间的比例关系。
推挽式开关电源变压器通常用于降低电压,因此变比小于1、计算变比的方法如下:变比=输出电压/输入电压
4.功率损耗
功率损耗是指变压器在工作过程中因内部电阻和磁损耗而产生的能量损失。
它通常以功率因数的形式表示。
计算功率损耗的方法如下:
首先,根据变压器额定电流和额定电压,计算输入功率和输出功率。
输入功率=输入电流*输入电压
输出功率=输出电流*输出电压
然后,计算功率损耗。
功率损耗=输入功率-输出功率
5.磁链
首先,根据输入电压和输入电流计算原边磁链。
原边磁链=输入电流/输入电压
然后,根据原边磁链和变比计算副边磁链。
副边磁链=原边磁链/变比
以上是推挽式开关电源变压器参数的计算方法。
根据实际需求,可以按照上述方法来计算并选择合适的参数,以确保变压器在工作过程中能够稳定可靠地运行。
六款简单的开关电源电路设计,内附原理图详解
六款简单的开关电源电路设计,内附原理图详解简单的开关电源电路图(一)简单实用的开关电源电路图调整C3和R5使振荡频率在30KHz-45KHz。
输出电压需要稳压。
输出电流可以达到500mA.有效功率8W、效率87%。
其他没有要求就可以正常工作。
简单的开关电源电路图(二)24V开关电源,是高频逆变开关电源中的一个种类。
通过电路控制开关管进行高速的道通与截止,将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!24V开关电源的工作原理是:1.交流电源输入经整流滤波成直流;2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的。
24v开关电源电路图简单的开关电源电路图(三)单端正激式开关电源的典型电路如下图所示。
这种电路在形式上与单端反激式电路相似,但工作情形不同。
当开关管VT1导通时,VD2也导通,这时电网向负载传送能量,滤波电感L储存能量;当开关管VT1截止时,电感L通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。
在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2,它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。
为满足磁芯复位条件,即磁通建立和复位时间应相等,所以电路中脉冲的占空比不能大于50%。
由于这种电路在开关管VT1导通时,通过变压器向负载传送能量,所以输出功率范围大,可输出50-200 W的功率。
电路使用的变压器结构复杂,体积也较大,正因为这个原因,这种电路的实际应用较少。
简单的开关电源电路图(四)推挽式开关电源的典型电路如图六所示。
它属于双端式变换电路,高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。
电路使用两个开关管VT1和VT2,两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止,在变压器T次级统组得到方波电压,经整流滤波变为所需要的直流电压。
推挽式开关电源设计
推挽式开关电源设计推挽式开关电源是一种常见的DC-DC转换电路,其特点是高效、高稳定性和小体积。
本篇文章将详细介绍推挽式开关电源的设计过程和要点。
一、推挽式开关电源的基本原理推挽式开关电源是一种通过不断开关开关管来实现电能转化的电源。
它采用一个开关管和一个二极管构成半桥结构,通过不断地开关来控制输出电压和电流。
其中,开关管的工作周期由控制信号调节。
当控制信号为低电平时,开关管闭合,电流通过二极管流向负载;当控制信号为高电平时,开关管打开,电流流向负载。
推挽式开关电源的工作原理如下:1.当控制信号为低电平时,开关管闭合,电流通过二极管从输入端供电到负载。
2.当控制信号为高电平时,开关管打开,电流从输入端供电到输出端。
3.通过不断地改变开关管的状态,可以实现电能的转换和输出。
二、推挽式开关电源的设计要点1.输入电压范围选择:根据实际需求和使用场景,选择合适的输入电压范围。
2.输出电压和电流选择:根据负载需求,选择合适的输出电压和电流。
3.开关管和二极管选择:根据输入和输出电压范围选择合适的开关管和二极管。
4.控制电路设计:设计合适的控制电路,以实现对开关管的控制。
5.过压和过流保护:添加过压和过流保护电路,以保护开关管和负载。
6.PCB布局和散热设计:合理设计PCB布局,提高散热效果。
三、推挽式开关电源的步骤和流程1.确定输入输出需求:确定输入电压和输出电压、电流的需求。
2.选择开关管和二极管:根据输入输出需求选择合适的开关管和二极管。
3.设计控制电路:设计合适的控制电路,实现对开关管的控制。
4.添加保护电路:添加过压和过流保护电路。
5.PCB布局和散热设计:设计合理的PCB布局,提高散热效果。
6.原理图设计和PCB设计:根据前面的设计要求,完成原理图设计和PCB设计。
7.检查和调试:完成PCB制作后,对电源进行检查和调试。
8.试验和验证:进行电源的试验和验证。
在设计推挽式开关电源时,需要考虑输入输出需求、选择合适的开关管和二极管、设计控制电路、添加保护电路、进行PCB布局和散热设计等多个方面。
推挽式变压器开关电源原理
推挽式变压器开关电源原理——显芳老师谈开关电源原理与设计-所谓双激式变压器开关电源,就是指在一个工作周期之,变压器的初级线圈分别被直流电压正、反激励两次。
与单激式变压器开关电源不同,双激式变压器开关电源一般在整个工作周期之,都向负载提供功率输出。
双激式变压器开关电源输出功率一般都很大,因此,双激式变压器开关电源在一些中、大型电子设备中应用很广泛。
这种大功率双激式变压器开关电源最大输出功率可以达300 瓦以上,甚至可以超过1000 瓦。
推挽式、半桥式、全桥式等变压器开关电源都属于双激式变压器开关电源。
本次先就其中的推挽式变压器开关电源进行讲解。
推挽式变压器开关电源的工作原理在双激式变压器开关电源中,推挽式变压器开关电源是最常用的开关电源。
由于推挽式变压器开关电源中的两个控制开关K1 和K2 轮流交替工作,其输出电压波形非常对称,并且开关电源在整个工作周期之都向负载提供功率输出,因此,其输出电流瞬间响应速度很高,电压输出特性也很好。
推挽式变压器开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源,它在输入电压很低的情况下,仍能维持很大的功率输出,所以推挽式变压器开关电源被广泛应用于DC/AC 逆变器,或DC/DC 转换器电路中。
1.交流输出推挽式变压器开关电源一般的DC/AC 逆变器,如交流不间断电源(简称UPS),大多数都是采用推挽式变压器开关电源电路。
这种DC/AC 逆变器工作频率很高,所以体积可以做得非常小;由于这个特点,推挽式变压器开关电源也经常用于AC/AC 转换电路中,以减小电源变压器的体积。
图1-27 是交流输出纯电阻负载推挽式变压器开关电源的简单原理图。
图中,K1、K2 是两个控制开关,它们工作的时候,一个接通,另一个关断,两个开关轮流接通和关断,互相交替工作;T为开关变压器,N1、N2 为变压器的初级线圈,N3 为变压器的次级线圈;Ui为直流输入电压,R为负载电阻;uo为输出电压,io为流过负载的电流。
推挽式开关电源工作原理详解
推挽式开关电源工作原理详解整流输出推挽式变压器开关电源,由于两个开关管轮流交替工作,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。
推挽式开关电源的两个开关器件有一个公共接地端,相对于半桥式或全桥式开关电源来说,驱动电路要简单很多。
工作原理整流输出推挽式变压器开关电源,由于两个开关管轮流交替工作,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,推挽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,仅需要很小的滤波电感和电容,其输出电压纹波就可以达到非常小。
推挽电路中两个开关S1和S2交替导通,在绕组N1和N1两端分别形成相位相反的交流电压,改变占空比就可以改变输出电压。
S1导通时,二极管VD1处于通态,电感L的电流逐渐上升。
S2导通时,二极管VD2处于通态,电感L的电流也逐渐上升。
当两个开关都关断时,VD1和VD2都处于通态,各分担一半的电流。
S1和S2断态时承受的峰值电压均为2倍Ui。
S1和S2同时导通,相当于变压器一次侧绕组短路,因此应避免两个开关同时导通。
每个开关的占空比不能超过50%,还要留有死区。
由于推挽式变压器开关电源中的两个控制开关K1和K2轮流交替工作,其输出电压波形非常对称,并且开关电源在整个工作周期之内都向负载提供功率输出,因此,其输出电流瞬间响应速度很高,电压输出特性很好。
推挽式变压器开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源,它在输入电压很低的情况下,仍能维持很大的功率输出,所以推挽式变压器开关电源被广泛应用于低输入电压的DC/AC逆变器,或DC/DC转换器电路中。
推挽式开关电源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,只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。
因此,推挽式开关电源是一个输出电压特性非常好的开关电源。
(UC1846)推挽式开关电源设计
基于UC1846的推挽式开关电源的设计王先永,尹斌,吴海新,顾元强河海大学,南京,(210098)E-mail: Hongxian1682002@摘 要:本文为压力传感器设计了一款供电开关电源。
该电源选用推挽作为DC/DC 变换拓扑,采用电流模式PWM 控制器UC1846来实现控制电路的设计。
文章内容主要包括芯片UC1846的特点、主电路、变压器的详细设计过程、控制回路电路和保护电路,并且给出试验波形。
关键词:UC1846,推挽变换器,开关电源1.引言推挽变换器是最早的拓扑之一,可有多个输出,输出端与输入端不共地,输出电压可高于或低于直流输入电压,因而一直被广泛用应且在大多数的情况下远行良好。
然而,当输出功率大幅度增加或两个双晶体管因温度升高而存储时间不同、导通时间不相等时,高频变压器将出现磁通不平衡现象,最终导致变压器磁心饱和,开关管损坏。
虽然文献【1】提出解决磁通不平衡的方法:磁心加气隙、增加初级绕组电阻、使用MOSFET 功率开关管,但是,推挽变换器仍然失去了优势。
大约8年前,一种电压和电流同时被检测的新型控制模式,特别是专为该模式设计的新型PWM 芯片-UC1846出现,解决了推挽磁通不平衡问题]1[,使得推挽变换器在输入低电压、输出大电流用应场合重新获得了生机。
本文基于UC1846电流模式控制芯片,采用推挽变换器拓扑开发一款DC27V/DC12V ,输出8A 的直流电源,内容涉及UC1846的功能特点,变压器的详细设计过程,主控制回路电路,保护电路,及主要试验波形。
2.芯片介绍UC1846是Intorde 公司推出的电流脉宽调制芯片,该芯片双端输出,能直接驱动双极型功率管或场效应管。
芯片内部结构方块图如图1所示,封装引脚如图2所示。
该芯片主要优点是功能齐全,良好的线性调整率,自动前馈补偿,强大的带载响应特性,欠压保护,软启动,终端锁机保护]3[。
UC1846采用精度为±1%的5.1V 基准电源,能提供30mA 的电流,可以作为电路中电压和电流的给定基准。
推挽式开关电源的工作原理
推挽式开关电源的工作原理推挽式开关电源是一种常用于电子设备中的电源,其工作原理是将输入的交流电转换为稳定的直流电,并输出给电子设备供电。
下面将详细介绍推挽式开关电源的工作原理。
一、什么是推挽式开关电源推挽式开关电源是一种电源变换器,通过将输入的电源转换为直流电,稳定输出给电子设备供电。
推挽是指在推挽开关电源的输出端口,通过交替打开和关闭两个开关,来产生一个稳定的直流电。
二、推挽式开关电源的工作原理推挽式开关电源采用开关电路来将输入的交流电转换为直流电,并通过稳压器稳定输出给电子设备。
1. 输入端推挽式开关电源的输入端接收交流电源,例如电源插头接到墙上的电源插座。
在输入端,推挽式开关电源需要进行滤波和整流,以去除电源中的杂质和将交流电转换为直流电。
2. 稳压器稳压器是推挽式开关电源中的重要组成部分。
它的作用是稳定输出的直流电压,以确保电子设备得到稳定的能量供应。
稳压器将接收到的直流电转换为稳定的输出电压,并控制输出电流和电压的稳定性。
3. 输出端输出端是推挽式开关电源的最终输出端口,也是直流电输出的主要接口。
在输出端,推挽式开关电源采用交替打开和关闭两个开关的方式产生稳定的直流电。
4. 输变电器输变电器是电源变换器中的另一个重要组成部分。
它用于调整输入电压到合适的电压范围,以确保电源变换器能够正常工作。
三、推挽式开关电源的优点推挽式开关电源具有以下优点:•高效:推挽式开关电源可以高效地将交流电转换为直流电,从而在能源消耗上节省电能。
•稳定:稳压器与交替开关的运用,可以有效地保持直流电输出的稳定性。
•体积小:推挽式开关电源可以通过精心设计来实现紧凑的尺寸,使其可以适用于各种电子设备的使用。
四、小结推挽式开关电源是一种可以将交流电转换为直流电的电源变换器,可以与各种电子设备兼容。
推挽式开关电源的优势包括高效、稳定、体积小等等。
正是由于这些优势,使得推挽式开关电源成为电子设备中不可或缺的一部分。
氮化镓推挽式开关电源-概述说明以及解释
氮化镓推挽式开关电源-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述氮化镓推挽式开关电源是一种先进的电源技术,通过将氮化镓材料和推挽式开关电源结合起来,实现了电源系统的高效率和高性能。
本文将从氮化镓的特性和应用、推挽式开关电源的原理和优势,以及氮化镓推挽式开关电源的设计与性能优化等方面进行深入探讨。
氮化镓作为一种宽禁带半导体材料,具有较高的电子迁移率和热导率,能够实现功率器件的高频率工作和高功率密度。
推挽式开关电源则是一种高效率的电源拓扑结构,通过交替开关的方式控制电源输出,可以实现低功耗和高效率的电源转换。
将氮化镓与推挽式开关电源相结合,不仅可以充分发挥氮化镓的特性,还可以最大程度地提高电源系统的性能。
本文旨在深入探讨氮化镓推挽式开关电源的设计原理、优势和性能优化方法,以期为电源领域的研究和应用提供新的思路和方法。
1.2 文章结构本文将分为三个部分来讨论氮化镓推挽式开关电源。
首先,在引言部分将介绍整个文章的背景和意义,以及将要讨论的主题。
然后,在正文部分将详细介绍氮化镓的特性和应用,推挽式开关电源的原理和优势,以及氮化镓推挽式开关电源的设计与性能优化。
最后,在结论部分将总结氮化镓推挽式开关电源的优势和展望未来在电源领域的发展趋势。
编写文章1.2 文章结构部分的内容1.3 目的本文的目的是介绍氮化镓推挽式开关电源的原理、特性和应用,探讨氮化镓推挽式开关电源在电源领域中的优势和潜在性能提升空间,希望可以为相关领域研究人员提供一些启发和思路,推动氮化镓在电源领域的进一步应用和发展。
通过本文的阐述,读者可以更全面地了解氮化镓推挽式开关电源的设计与性能优化过程,以及未来氮化镓在电源领域的发展前景,从而促进电源领域的技术创新和发展。
2.正文2.1 氮化镓的特性和应用氮化镓(GaN)是一种新型半导体材料,具有许多优异的特性,使其在电子领域中得到广泛应用。
首先,氮化镓具有较高的载流子迁移率和饱和漂移速度,这使得氮化镓器件具有更高的工作频率和更低的开关损耗。
整流输出推挽式变压器开关电源工作原理
整流输出推挽式变压器开关电源工作原理开关电源教程(11):整流输出推挽式变压器开关电源工作原理整流输出推挽式变压器开关电源,由于两个开关管轮流交替工作,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,推挽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,仅需要很小的滤波电感和电容,其输出电压纹波就可以达到非常小。
图1-30是桥式整流输出推挽式变压器开关电源工作原理图,除了整流滤波电路以外,其余部分电路的工作原理基本与图1-27相同。
桥式整流电路由D1、D2、D3、D4组成,C为储能滤波电容,R为负载电阻,Uo为直流输出电压,Io为流过负载电阻的电流。
图1-31是全波整流输出的推挽式变压器开关电源工作原理图,同样,除了整流滤波电路以外,其余部分电路的工作原理基本与图1-27和图1-30相同。
但开关变压器的次级需要多一个绕组,两个绕组N31、N32轮流输出电压;全波整流电路由D1、D2组成,C为储能滤波电容,R为负载电阻,Uo为直流输出电压,Io为流过负载电阻的电流。
图1-30与图1-31比较,桥式整流输出的推挽式变压器开关电源比全波整流输出的推挽式变压器开关电源多用两个整流二极管,但全波整流输出的开关变压器又比桥式整流输出的开关变压器多一组次级线圈。
因此,图1-30桥式整流输出推挽式变压器开关电源比较适用于输出电流相对较小的情况;而图1-31全波整流输出推挽式变压器开关电源比较适用于输出电流相对较大的情况。
因为,大电流整流二极管成本高,而且损耗功率也比较大。
下面我们来详细分析图1-30桥式整流输出推挽式变压器开关电源和图1-31全波整流输出推挽式变压器开关电源的工作原理。
由于图1-30桥式整流输出推挽式变压器开关电源或图1-31全波整流输出推挽式变压器开关电源的电压输出电路中都接有储能滤波电容,储能滤波电容会对输入脉动电压起到平滑的作用,因此,图1-30和图1-31中输出电压Uo都不会出现很高幅度的电压反冲,其输出电压的峰值Up基本上就可以认为是半波平均值Upa。
推挽式变压器开关电源原理
推挽式变压器开关电源原理推挽式变压器开关电源是一种常用的开关电源拓扑结构,主要用于改变电源的输入电压并提供稳定的输出电压。
它由两个互补的开关管驱动的变压器组成,通过开关管的开关状态改变变压器的输入端和输出端之间的连接方式,从而实现电压的转换。
1.开关管导通阶段:在这个阶段,开关管1导通,将额定输入电压施加在变压器的输入端上。
开关管2截止,使得变压器的副边与负载电阻相连接。
由于变压器的存在,输入电压经过变压器的变换,向负载电阻提供所需的稳定输出电压。
2.开关管截止阶段:在这个阶段,开关管1截止,使得变压器的输入端与负载电阻相连接。
开关管2导通,将输出电压反向施加在变压器的副边上。
由于变压器的反向变换作用,输出电压保持稳定。
1.高转换效率:由于开关管是以开关状态工作的,其导通和截止时间非常短,很少存在导通和截止过程中可能损耗能量的情况,因此转换效率较高。
2.输出电压稳定:推挽式变压器开关电源通过变压器的变换作用使得输出电压保持稳定。
3.输出电流大:由于开关管1和开关管2可以互相配合工作,使得其输出电流能够相互叠加,从而提供较大的输出电流能力。
1.晶体管功耗大:由于开关管1和开关管2需要频繁切换导通与截止状态,导致晶体管需要处理较大的功率,从而产生较大的功耗。
2.隔离性差:推挽式变压器开关电源输出端与输入端直接相连,没有电气隔离,可能存在电气安全隐患。
总结起来,推挽式变压器开关电源通过互补的开关管驱动变压器实现电压的转换,具有转换效率高、输出电压稳定、输出电流大等优点,但也存在晶体管功耗大和隔离性差的缺点。
推挽式电路是什么推挽式开关电源的优缺点解析
推挽式电路是什么推挽式开关电源的优缺点解析推挽式电路(Push-pull circuit)是一种常见的功率放大电路,主要用于实现信号的放大和驱动。
它由两个互补的晶体管(通常一个是NPN型晶体管,另一个是PNP型晶体管)组成,一个用于信号的正半周放大,另一个用于信号的负半周放大。
推挽式电路在放大信号的同时,还可以实现信号的反相。
推挽式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构,它的主要特点是将输入的直流电转换为高频脉冲信号,再通过输出变压器进行变压和整流输出。
推挽式开关电源具有以下几个优点:1.高效率:推挽式开关电源具有较高的转换效率,通常可以达到90%以上。
这是因为它通过开关元件的快速开关来控制输出电压,并且在开关元件导通和关断的瞬间,电流几乎没有能量损失。
2.稳定性好:推挽式开关电源通过反馈控制保持输出电压的稳定性。
当负载发生变化时,开关电源可以迅速调整开关元件的开关频率和占空比,以保持输出电压稳定。
3.多功能性:推挽式开关电源可以适应不同的输入电压和输出电压要求。
它可以用于电子设备、通信设备、汽车电子等领域,并可以实现不同电压的输出。
尽管推挽式开关电源具有许多优点1.复杂性:推挽式开关电源的设计和实现相对复杂,需要考虑开关元件的选型、传输线路的设计和电磁干扰等因素。
因此,对于一些应用而言,可能需要更高的设计和制造成本。
2.噪声问题:由于推挽式开关电源的高频开关操作,可能会产生较大的电磁干扰噪声。
尤其在用于音频放大器时,可能会对音质产生一定的影响。
3.输出波形的失真:由于开关元件等原因,推挽式开关电源的输出波形可能出现一定的失真。
这些失真可能会影响到一些对波形要求较高的应用。
综上所述,推挽式开关电源具有高效率、稳定性好和多功能性等优点,但其设计复杂、可能会产生电磁噪声以及输出波形失真等缺点需要考虑。
在实际应用中,需要根据具体需求综合考虑这些因素,并进行合适的设计和优化。
推挽式开关电源设计(节选)
陶显芳开关电源原理与设计1-8.双激式变压器开关电源所谓双激式变压器开关电源,就是指在一个工作周期之内,变压器的初级线圈分别被直流电压正、反激励两次。
与单激式变压器开关电源不同,双激式变压器开关电源一般在整个工作周期之内,都向负载提供功率输出。
双激式变压器开关电源输出功率一般都很大,因此,双激式变压器开关电源在一些中、大型电子设备中应用很广泛。
这种大功率双激式变压器开关电源最大输出功率可以达300瓦以上,甚至可以超过1000瓦。
推挽式、半桥式、全桥式等变压器开关电源都属于双激式变压器开关电源。
推挽式开关电源使用的开关变压器有两个初级线圈,它们都属于励磁线圈,但流过两个线圈的电流所产生的磁力线方向正好相反,因此,推挽式开关电源变压器属于双激式开关电源变压器;另外,推挽式开关电源变压器的次级线圈会同时被两个初级线圈所产生的磁场感应,因此,变压器的次级线圈同时存在正、反激电压输出;推挽式开关电源有多种工作模式,如:交流输出、整流输出、直流稳压输出,等工作模式,各种工作模式对变压器的参数要求会有不同的要求。
1-8-1.推挽式变压器开关电源的工作原理在双激式变压器开关电源中,推挽式变压器开关电源是最常用的开关电源。
由于推挽式变压器开关电源中的两个控制开关K1和K2轮流交替工作,其输出电压波形非常对称,并且开关电源在整个工作周期之内都向负载提供功率输出,因此,其输出电流瞬间响应速度很高,电压输出特性也很好。
推挽式变压器开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源,它在输入电压很低的情况下,仍能维持很大的功率输出,所以推挽式变压器开关电源被广泛应用于DC/AC逆变器,或DC/DC转换器电路中。
1-8-1-1.交流输出推挽式变压器开关电源一般的DC/AC逆变器,如交流不间断电源(简称UPS),大多数都是采用推挽式变压器开关电源电路。
这种DC/AC逆变器工作频率很高,所以体积可以做得非常小;由于这个特点,推挽式变压器开关电源也经常用于AC/AC转换电路中,以减小电源变压器的体积。
开关电源原理与设计整流输出推挽式变压器开关电源1
开关电源原理与设计整流输出推挽式变压器开关电源1开关电源原理与设计整流输出推挽式变压器开关电源1一、开关电源原理与设计开关电源是一种通过开关器件(如晶体管、MOSFET、IGBT等)对直流电压进行开关切换的电源。
其工作原理是通过将交流电源转换为高频脉冲信号,再经过整流和滤波电路获得所需的直流输出电压。
相比传统的线性电源,开关电源具有体积小、效率高和稳定性好等优点,因而得到了广泛应用。
开关电源主要由输入电路、开关控制电路和输出电路三部分组成。
输入电路主要用于将交流电源转换为直流电源,开关控制电路用于控制开关器件的开关状态,输出电路则用于将开关器件输出的高频脉冲信号转换为所需的直流输出电压。
二、推挽式变压器开关电源推挽式变压器开关电源是一种常用的开关电源结构,其主要特点是采用推挽式变压器来实现输入电流的隔离和输出电压的变换。
1.输入电路推挽式变压器开关电源的输入电路一般包括输入滤波电路、整流电路和功率因数校正电路。
(1)输入滤波电路:输入滤波电路主要用于对输入电压进行滤波,以消除输入电压的高频噪声和干扰,提供稳定的直流电压给整流电路使用。
(2)整流电路:整流电路一般采用全波整流或桥式整流电路来将交流电源转换为直流电源。
全波整流电路通过二极管桥将输入交流电压转换为脉冲电压,而桥式整流电路则可以实现更高的整流效率。
(3)功率因数校正电路:功率因数校正电路主要用于改善开关电源的功率因数,以降低对电网的污染。
常用的功率因数校正技术有桥式整流功率因数校正和直流并联功率因数校正。
2.开关控制电路开关控制电路主要用于控制开关器件的开关状态,以实现开关电源的输出调节和保护功能。
(1)PWM控制技术:PWM控制技术通过调节开关器件的导通时间和截止时间来实现对输出电压的调节,以达到恒定输出电压的目的。
常用的PWM控制技术有固定频率PWM控制和可变频率PWM控制。
(2)反馈控制技术:反馈控制技术通过将输出电压与参考电压进行比较,产生误差信号并经过PID控制后调节PWM信号的占空比,以实现对输出电压的精确调节。
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[南京理工大学现代开关器件结课论文[推挽式开关电源分析]姓名: [王佳琪]学号: [0810190140]指导教师: [吕广强]2011.11目录作业要求 (2)电路原理图 (2)电路原理分析 (3)控制方法分析 (4)基本电路的仿真 (4)多路直流输出电路仿真 (7)工频输入直流输出实现 (11)总结与体会 (14)参考文献 (15)作业要求:1)画出电路图,分析原理和控制方法2)工频220V电源输入,能够输出3路直流电源(24V30W,12V20W,5V5W),考虑交流侧谐波和直流侧文波电路基本原理图:推挽电路的理想化波形推挽电路的工作原理:整流输出推挽式变压器开关电源,由于两个开关管轮流交替工作,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,推挽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,仅需要很小的滤波电感和电容,其输出电压纹波就可以达到非常小。
推挽电路中两个开关S1和S2交替导通,在绕组N1和N’1两端分别形成相位相反的交流电压,改变占空比就可以改变输出电压。
S1导通时,二极管VD1处于通态,电感L 的电流逐渐上升。
S2导通时,二极管VD2处于通态,电感L 的电流也逐渐上升。
当两个开关都关断时,VD1和VD2都处于通态,各分担一半的电流。
S1和S2断态时承受的峰值电压均为2倍Ui 。
S1和S2同时导通,相当于变压器一次侧绕组短路,因此应避免两个开关同时导通。
每个开关的占空比不能超过50%,还要留有死区。
输出电压:滤波电感L 电流连续时:Tt N N U U oni 2120= 输出电感电流不连续时,输出电压Uo 将高于上式的计算值,并随负载减小而升高,在负载为零的极限情况下,i o U N N U 12=. 由于推挽式变压器开关电源中的两个控制开关K1和K2轮流交替工作,其输出电压波形非常对称,并且开关电源在整个工作周期之内都向负载提供功率输出,因此,其输出电流瞬间响应速度很高,电压输出特性很好。
推挽式变压器开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源,它在输入电压很低的情况下,仍能维持很大的功率输出,所以推挽式变压器开关电源被广泛应用于低输入电压的DC/AC 逆变器,或DC/DC 转换器电路中。
推挽式开关电源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,因此只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。
因此,推挽式开关电源是一个输出电压特性非常好的开关电源。
另外,推挽式开关电源的变压器属于双极性磁极化,磁感应变化范围是单极性磁极化的两倍多,并且变压器铁心不需要留气隙,因此,推挽式开关电源变压器铁心的导磁率比单极性磁极化的正激或反式开关电源变压器铁心的导磁率高很多倍;这样,推挽式开关电源变压器初、次级的线圈匝数可比单极性磁极化变压器初、次级的线圈匝数少一倍以上。
所以,推挽式开关电源变压器的漏感以及铜阻损耗都比单极性磁极化变压器小很多,开关电源的工作效率很高。
推挽式开关电源的两个开关器件有一个公共接地端,相对于半桥式或全桥式开关电源来说,驱动电路要简单很多,这也是推挽式开关电源的一个优点。
半桥式以及全桥式开关电源都有一个共同缺点,就是当两个控制开关K1和K2处于交替转换工作状态的时候,两个开关器件会同时出现一个半导通区,即两个控制开关同时处于接通状态;这是因为开关器件在开始导通的时候,相当于对电容充电,它从截止状态到完全导通状态需要一个过渡过程;而开关器件从导通状态转换到截止状态的时候,相当于对电容放电,它从导通状态到完全截止状态也需要一个过渡过程;当两个开关器件分别处于导通和截止的过渡期间,就会同时出现半导通状态,此时,相当于两个控制开关同时接通,会对电源电压产生短路,在两个控制开关的串联回路中将出现很大的电流,而这个电流并没有通过变压器负载。
因此,在两个控制开关K1和K2分别处于导通和截止的过渡期间,两个开关器件将会产生很大的功率损耗。
而推挽式开关电源不会存在这种损耗。
因为,当控制开关K1将要关断的时候,开关变压器的两个初级线圈N1绕组和N2绕组都会产生反电动势,而N2绕组产生的反电动势正好与输入电流的方向相反;此时,即使是K2开关器件处于半导通或全导通状态,在短时间内,在K2组成的电路中都不会出现很大的工作电流,并且在电路中,两个控制开关也不存在直接串通的回路;因此,推挽式开关电源不会像半桥式,以及全桥式开关电源那样出现两个控制开关同时串通的可能性,这也是推挽式开关电源的一个优点。
推挽式开关电源的主要缺点是两个开关器件需要很高的耐压,其耐压必须大于工作电压的两倍,因此,推挽式开关电源在220V交流供电设备中很少使用。
另外,直流输出电压可调整式推挽开关电源输出电压的调整范围比反激式开关电源输出电压的调整范围小很多,并且需要一个储能滤波电感;因此,推挽式开关电源不宜用于要求负载电压变化范围太大的场合,特别是负载很轻或经常开路的场合。
推挽式开关电源的变压器有两组初级线圈,对于小功率输出的推挽式开关电源是个缺点,对于大功率输出的推挽式开关电源是个优点。
因为大功率变压器的线圈绕组一般都用多股线来绕制,因此,推挽式开关电源的变压器的两组初级线圈与用双股线绕制没有根本区别,并且两个线圈与单个线圈相比可以降低一半电流密度。
电路的控制原理:由于电路的要求主要控制器件以MOSFET或IGBT为主,本次仿真采用的是IGBT,大多数IGBT的控制方法是以多个支路输出电压的加权和作为反馈变量调节原边开关管的占空比,从而实现各支路的稳压输出,或直接采用矩形波脉冲发生器来控制,由于本次的仿真重点不在于反馈控制,所以主要是用矩形波脉冲发生来控制IGBT,这里不多做解释,在下面的仿真电路中会有解释。
推挽电路仿真及解析:电路中的负载部分加了一个1欧的电阻,输入端为直流100V直流电源,输出的电压的值为0.0782V,电流的值为0.07819A,仿真出的波形:IGBT1的触发电压与电压电流波形:IGBT2的触发电压与电压电流波形:可以看出本次仿真的占空比设为45%,小于所规定的50%,可以保证输出电流的连续,并且留有死区时间,所以可以看出波形还是符合理论波形。
变压器的参数设置如下图:IGBT1的脉冲波发生器的参数设置如下:IGBT1的脉冲波发生器的参数设置如下:流过变压器二次侧的电流及输出电压和电流的波形如下:工频输入整流,多路直流电源输出根据要求工频220V 的交流电源输入,而推挽式电路的输出要求的输入为直流电源,所以对于220V的工频电源,先进行交流变直流的整流的输出,设计电路如下:对于整流电路的各个元件的详细参数不具体写出,整流输出的波形如下:图中的第四行为输出电流波形,最后一行为输出电压波形。
输出的近似直流电流为:200A ,输出电压近似值为200V三路直流电源输出1,24V30W 的直流电源输出由公式Tt N N U U oni 2120 ,计算可以得出,输入为200V ,输出为24V 时,可以得出变压器的变比为15:2,由此可以得出输出电压,再通过调试负载,电感,的值,可以得出电流的值为1.25A ,由此来实现30W 的输出: 仿真电路如下:此时变压器的的参数设置为:输出端的波形,变压器二次侧的二极管的波形30.9W,基本符合要求,此时负载电阻为19.2欧,可以测得当负载为300欧时,电压值在27.7V ,负载为0.1欧时,电压值为19.44V ,所以当负载在0.1~300欧时,输出电压的值能稳定在24V 左右,正负偏差不超过4V 。
2,12V20W 直流电压输出由公式Tt N N U U oni 2120 ,计算可以得出,输入为200V ,输出为12V 时,可以得出变压器的变比为15:1,由此可以得出输出电压,再通过调试负载,电感,的值,可以得出电流的值为1.67A ,由此来实现20W 的输出:仿真电路图如下:此时变压器的参数:输出端的电容值为0.0008F ,电感值为0.01H输出端的波形,变压器二次侧的二极管的波形:通过积分电路求得,输出端电压平均值为12.01V ,电流平均值为1.678A ,可以求得功率为20.1W ,基本符合要求,此时负载电阻为7.2欧,可以测得当负载为500欧时,电压值在14.2V ,负载为0.07欧时,电压值为9.35V ,所以当负载在0.07~500欧时,输出电压的值能稳定在12V 左右,正负偏差不超过2V 。
3,5V5W 直流电源的输出由公式Tt N N U U on i 2120 ,计算可以得出,输入为200V ,输出为5V 时,可以得出变压器的变比为36:1,由此可以得出输出电压,再通过调试负载,电感,的值,可以得出电流的值为1A ,由此来实现5W 的输出:仿真电路如下:此时变压器的的参数设置为:输出端的电容值为0.02F,电感值为0.01H输出端的波形,变压器二次侧的二极管的波形:通过积分电路求得,输出端电压平均值为4.8V,电流平均值为1.05A,可以求得功率为5.0W,基本符合要求,此时负载电阻为5欧,可以测得当负载为50欧时,电压值在5.9V,负载为0.5欧时,电压值为3.9V,所以当负载在0.5~50欧时,输出电压的值能稳定在5V左右,正负偏差不超过1V。
工频220V输入以上三路直流电源的输入端为200V的直流电压源,并不是前面提到的由工频220V交流源整流得到的直流输入,所以下面为加上整流电路所得到的输出:输出为24V,12V,5V时:电路图一致,如下:24V时,输出的波形为:12V时,输出的波形为:5V时,输出的波形为:对于结果的分析:经过加上整流电路的输入,可以看出,输出的电压平均值,和通过输出电流计算出的功率略小于200V直流电压源为输入时的输出电压值,分析的可能是1,实际的工频220V整流输出的值为193V左右,与200V有误差,这个误差也会导致输出电压的降低。
2,整流输出的电压并不是恒定的直流,在之前有一个上升的过程,这期间输出的电压值也不大,所以会使输出的电压平均值减小,3,整流输出的电压,电流只是近似直流,在一定的小泛围内还有波动,所以这中间会引起变压器的变化,也会影响输出。
总结与体会经过这次对与推挽式开关电源的原理与设计的学习仿真过程,我感觉自己学到了好多,刚开始做的时候,拿到题目就有点一头雾水,推挽电路实现的不是DC-DC,或者DC-AC 的转变吗,这个题目怎么会实现工频220V输入到多路直流电源的输出呢,然后我就开始翻看以前学过的电力电子技术的课本,里面有一点有关于推挽电路的工作原理的介绍,但是还是没有解决我的疑问,接着就去图书馆借了一体有关于开关电源与原理设计的书,里面倒是有这些设计的一些技巧,但是看起来很吃力,并不能完全看懂,我又上网找一些资料,但是网上的做法一般就是一些逆变的做法,并没有提及到整流,后来我又翻看图书馆借到的书,发现了组合整流这个概念,只有在前面加上一个整流电路就可以实现这个要求,瞬间我就明白了。