推挽式开关电源工作原理及电路图
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。
常见几种开关电源工作原理及电路图
常见几种开关电源工作原理及电路图图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉动成份的直流电压,该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
这部分电路目前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。
控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。
2.单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。
电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。
所谓的反激,是指当开关管VT1 导通时,高频变压器T初级绕组的感应电压为上正下负,整流二极管VD1处于截止状态,在初级绕组中储存能量。
当开关管VT1截止时,变压器T初级绕组中存储的能量,通过次级绕组及VD1 整流和电容C滤波后向负载输出。
单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路,输出功率为20-100W,可以同时输出不同的电压,且有较好的电压调整率。
唯一的缺点是输出的纹波电压较大,外特性差,适用于相对固定的负载。
单端反激式开关电源使用的开关管VT1 承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍,工作频率在20-200kHz之间。
3.单端正激式开关电源单端正激式开关电源的典型电路如图四所示。
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。
bst-sw推挽电路工作原理详解
bst-sw推挽电路工作原理详解
BST-SW推挽电路是一种常见的电子电路,主要用于将直流电压转换为交流电压。
其工作原理如下:
1. 当输入的直流电压加在BST-SW推挽电路的两个开关管(通常为硅开关管)上时,其中一个开关管处于正向偏置状态(导通状态),另一个开关管处于反向偏置状态(截止状态)。
2. 在正偏置的开关管中,电流从基极流向集电极,而在反向偏置的开关管中,电流从集电极流向基极。
由于电流的单向流动,流过两个开关管的电流方向相反。
3. 当其中一个开关管导通时,其集电极电压为低电平,而另一个开关管的集电极电压为高电平。
这个高低电平的变化会产生交流电压。
4. 当输入的直流电压改变方向时,其中一个开关管变为反向偏置,另一个变为正向偏置。
这样,电流的方向也会发生改变,从而改变交流电压的相位。
5. 通过调节输入的直流电压的大小和方向,可以控制交流电压的大小和相位。
总的来说,BST-SW推挽电路通过利用开关管的开关特性,将直流电压转换为交流电压。
这种电路广泛应用于逆变器、变频器等电子设备中。
1。
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
4二极管推挽式开关电源工作原理详解
一、概述二极管推挽式开关电源是一种常见的电源供应电路,具有高效率、稳定性好等特点。
本文将对二极管推挽式开关电源的工作原理进行详细解析,希望能对读者有所帮助。
二、二极管推挽式开关电源的概念二极管推挽式开关电源是指采用二极管和开关管构成的推挽结构来实现电源的开关控制。
其工作原理是利用开关管周期性地导通和截止来实现电源输出的控制,从而达到稳定、可靠的电源输出。
三、二极管推挽式开关电源的结构二极管推挽式开关电源通常由输入滤波电路、整流电路、开关管驱动电路、开关管组成,其中开关管驱动电路起到了至关重要的作用。
1. 输入滤波电路:用于对输入电压进行滤波和稳压处理,以保证输入电源的稳定性和可靠性。
2. 整流电路:将交流输入电压经过整流处理转换为直流电压,并对其进行滤波,以得到稳定的直流电压。
3. 开关管驱动电路:用于对开关管的控制,通过精确的脉冲信号来控制开关管的导通和截止。
4. 开关管:负责将输入电压转换为需要的输出电压,并通过控制其导通和截止来实现电源的稳定输出。
四、二极管推挽式开关电源的工作原理二极管推挽式开关电源的工作原理主要包括两个方面,一是整流电路的工作原理,二是开关管的工作原理。
1. 整流电路的工作原理整流电路通过将交流输入电压转换为直流电压,同时进行滤波处理,以得到稳定的直流电压。
其主要工作原理是利用二极管的导通和截止来实现正负半周电压的整流和滤波。
2. 开关管的工作原理开关管是二极管推挽式开关电源中至关重要的部件,其主要工作原理是周期性地通过控制其导通和截止来实现稳定的电源输出。
当开关管导通时,输入电压通过变压器传递到输出端,当开关管截止时,输出端电压得到稳定。
五、二极管推挽式开关电源的优缺点二极管推挽式开关电源作为一种常见的电源供应电路,其优缺点也是显而易见的。
1. 优点:(1)高效率:相比传统的线性稳压电源,二极管推挽式开关电源具有更高的转换效率,能够节省能源。
(2)稳定性好:开关控制能够精确地控制输出电压,使得电源的稳定性更高。
推挽电路原理开关电源
推挽电路原理开关电源推挽电路是一种常用于驱动直流电机的电路,它通过两个互补的开关管(一般是NPN型和PNP型晶体管)控制电机的正反转。
推挽电路可以提供较大的电流输出,并且具有较好的工作效率和响应速度,因此广泛应用于各种电机驱动和开关功率放大电路中。
推挽电路的原理如下:1.基本结构:推挽电路由两个互补的开关管组成,一般一个为NPN型晶体管和一个为PNP型晶体管。
两个开关管交替工作,通过控制它们的导通和截止状态来实现电机的正反转。
2.工作原理:推挽电路有两种工作状态:正转状态和反转状态。
在正转状态下,NPN晶体管处于导通状态,PNP晶体管处于截止状态。
这时电流从电源经过NPN管流向电机,电机开始正转。
在反转状态下,PNP晶体管处于导通状态,NPN晶体管处于截止状态。
这时电流从电源经过PNP管流向电机,电机开始反转。
推挽电路通过两个开关管的交替工作,实现了电机的正反转,并且其中一条开关管工作时另一条开关管处于截止状态,大大降低了功率损耗和热量。
3.控制电平:推挽电路的控制电平是通过控制NPN和PNP晶体管的基极电压来实现的。
当NPN的基极电压为高电平,PNP的基极电压为低电平时,电路处于正转状态;当NPN的基极电压为低电平,PNP的基极电压为高电平时,电路处于反转状态。
4.保护电路:为了防止电机在正反转过程中产生反电动势以及反冲电流对驱动电路造成损害,推挽电路通常还配备了反电势保护电路,如二极管并联等。
总结:推挽电路通过控制NPN和PNP晶体管的导通和截止状态来实现电机的正反转。
它具有较大的电流输出、较好的工作效率和响应速度,广泛应用于各种电机驱动和开关功率放大电路中。
正激、反激、双管反激、推挽开关电路小结
正激、反激、双管反激、推挽开关电路⼩结开关电源电路学习⼩结1.正激(Forward)电路正激电路的原理图如图1所⽰:图1、单管正激电路1.1电路原理图说明单管正极电路由输⼊Uin、滤波电容C1、C2、C3,变压器Trans、开关管VT1、⼆极管VD1、电感L1组成。
其中变压器中的N1、N2、N3三个线圈是绕在同⼀个铁芯上的,N1、N2的绕线⽅向⼀致,N3的绕线⽅向与前两者相反。
1.2电路⼯作原理说明开关管VT1以⼀定的频率通断,从⽽实现电压输出。
当VT1吸合时,输⼊电压Uin被加在变压器线圈N1的两边,同时通过变压器的传输作⽤,变压器线圈N2两边产⽣上正下负的电压,VD1正向导通。
Uin的能量通过变压器Tran传输到负载。
由于N3的绕线⽅向与N1的相反,VT1导通时,N3的电压极性为上负下正。
当VT1关断时,N1中的电流突然变为0,但铁芯中的磁场不可能突变,N1产⽣反电动势,⽅向上负下正;N3则产⽣上正下负的反向电动势,多出的能量将被回馈到Uin。
通过上述内容可以看到W3的作⽤,就是为了能使磁场连续⽽留出的电流通路,采⽤这种接线⽅式后,VT1断开器件,磁场的磁能被转换为电能送回电源。
如果没有N3,那么VT1关断瞬间要事磁场保持连续,唯有两个电流通路:⼀是击穿开关;⼆是N2电流倒流使⼆极管反向击穿。
击穿开关或⼆极管,都需要很⾼电压,使击穿后电流以较⾼的变化率下降到零;⽽很⾼的电流变化率(磁通变化率)⾃然会产⽣很⾼的感⽣电动势来形成击穿电压。
由此可见,如果没有N3,则电感反向时的磁能将⽆法回收到电源;并且还会击穿开关和⼆极管。
1.3⼩结1)正激电路使⽤变压器作为通道进⾏能量传输;2)正激电路中,开关管导通时,能量传输到变压器副边,同时存储在电感中;开关管关断时,将由副边回路中的电感续流带载;3)正激电路的副边向负载提供功率输出,并且输出电压的幅度基本是稳定的。
正激输出电压的瞬态特性相对较好;4)为了吸收线圈在开关管关断时时的反电动势,需要在变压器中增加⼀个反电动势吸收绕组,因此正激电路的变压器要⽐反激电路的体积⼤;5)由于正激电路控制开关的占空⽐都取0.5左右,⽽反激电路的占空⽐都较⼩,所以正激电路的反激电动势更⾼。
推挽电路工作原理
推挽电路工作原理
推挽电路是一种常用的电子电路,常用于功率放大和电流驱动等应用。
它的工作原理可以简单描述为:通过两个互补工作的开关管(一般为晶体管或场效应管)的交替开关,实现输入信号的放大和驱动负载的作用。
具体来说,推挽电路由两个互补工作的开关管组成。
一个是NPN型开关管,另一个是PNP型开关管,它们的工作状态正好互补。
当输入信号为高电平时,NPN型开关管导通,而PNP型开关管截止;当输入信号为低电平时,NPN型开关管截止,而PNP型开关管导通。
这样,通过交替导通和截止,输入信号可以被放大并驱动到负载上。
在推挽电路中,两个开关管的互补工作是通过一个控制电路来实现的。
这个控制电路负责控制两个开关管的导通与截止。
当输入信号为高电平时,控制电路使NPN型开关管导通,PNP 型开关管截止;当输入信号为低电平时,控制电路使NPN型开关管截止,PNP型开关管导通。
这样一来,输入信号通过控制电路的控制,可以实现两个开关管的交替工作,将输入信号放大并驱动到负载上。
推挽电路的工作原理有以下几个特点:首先,由于推挽电路使用了两个互补工作的开关管,可以避免单个开关管的不足,提高了整个电路的性能和可靠性;其次,推挽电路的输出是两个开关管交替工作的结果,可以实现高电平和低电平的输出,适用于各种不同的电路需求;最后,推挽电路能够提供相对较大的输出功率,适用于功率放大和电流驱动等高功率应用。
总而言之,推挽电路通过两个互补工作的开关管的交替工作,实现输入信号的放大和驱动负载的作用。
它的工作原理简单而实用,可以广泛应用于各种电子电路中。
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
自激型推挽式push
简术: 开关电源的基本工作原理
开关电源是利用时间比率控制(Time Ratio Control,缩写为TRC)的方法来控制稳压输出的。 按TRC控制原理,有以下三种方式: 1) 脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,缩写为PWM)。开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来 改变占空比的方式。 2) 脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation,缩写为PFM)导通脉冲宽度
藉由PWM IC控制开关管的导通与否,配合次级侧的二极为含有一定交流成份的直流电压,由
开关功率管斩波和高频变压器降压,将储存于在变压器的能量传递给
次级侧,转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤
波变为所需要的直流电压。此外改变变压器初、次级的圈数,就可以
LCD TV电源介绍
因液晶屏本身没有发光功能,这就需要在液晶屏后加一个照明系统,该背光照
明系统由发光部件、能使光线均匀照射在液晶表示面的导光板和驱动发光部件的电源 构成。现在发光部件的主流为被称作冷阴极管的萤光管。其发光原理与室内照明用的 热阴管类似,但不需象热阴管那样先预热灯丝,它在较低温状态就能点亮,因此叫冷 阴极管。但要驱动这种冷阴极管需要能输出1000~1500V交流电压的特殊电源。
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。
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。
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。
开关电源的工作原理 开关电源电路图详解
开关电源的工作原理开关电源电路图详解(开关电源)的(工作原理)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。
开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏安乘积是很小的(在导通时,电压低,(电流)大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率(半导体)器件上所产生的损耗。
与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。
脉冲的占空比由开关电源的(控制器)来调节。
一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。
通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。
最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。
随着随着电力(电子)技术的发展和创新,目前开关电源主要以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用到几乎所有的电子设备,其重要性可见一斑。
基于TOP204的15V开关电源电路图图为TOP204的典型应用电路。
该电源的技术特点是输入电压为交流85~265V;输出电压为15V±2%;额定输出功率为30W;输出电压纹波不大于±50mV;线性调整率为±2%;效率为85%。
电路中,由N3、D8、C7、IC2、IC3、R1~R4和C8构成输出电压取样电路,控制IC1输出脉冲的占空比,从而实现稳定输出电压的目的。
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。
推挽式开关电源电路图推挽式开关电源的典型电路如下图所示。
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。
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推挽式开关电源工作原理及电路图
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工作原理:推挽式开关电源的典型电路如图一所示。
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。
这种电路的优点是两个开关管容易驱动,主要缺点是开关管的耐压要达到两倍电路峰值电压。
电路的输出功率较大,一般在100-500 W范围内。
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