单激式变压器开关电源的工作原理详解
单激式变压器开关电源的工作原理详解
单激式变压器开关电源的工作原理详解在Toff 期间,控制开关K 关断,流过变压器初级线圈的电流突然为0。
由于变压器初级线圈回路中的电流产生突变,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,必须要求流过变压器次级线圈回路的电流也跟着突变,以抵消变压器初级线圈电流突变的影响,要么,在变压器初级线圈回路中将出现非常高的反电动势电压,把控制开关或变压器击穿。
如果变压器铁心中的磁通ф产生突变,变压器的初、次级线圈就会产生无限高的反电动势,反电动势又会产生无限大的电流,而电流在线圈中产生的磁力线又会抵制磁通的变化,因此,变压器铁心中的磁通变化,最终还是要受到变压器初、次级线圈中的电流来约束的。
因此,在控制开关K 关断的Toff 期间,变压器铁心中的磁通主要由变压器次级线圈回路中的电流来决定,即:e2 =-N2*dф/dt=-L2*di2/dt = i2R —— K 关断期间(1-64)式中负号表示反电动势e2 的极性与(1-62)式中的符号相反,即:K 接通与关断时变压器次级线圈产生的感应电动势的极性正好相反。
对(1-64)式阶微分方程求解得:式中C 为常数,把初始条件代入上式,就很容易求出C,由于控制开关K 由接通状态突然转为关断时,变压器初级线圈回路中的电流突然为0,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,变压器次级线圈回路中的电流i2 一定正好等于控制开关K 接通期间的电流i2(Ton+),与变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路电流之和。
(1-66)式中,括弧中的第一项表示变压器次级线圈回路中的电流,第二项表示变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路的电流。
图1-16-a 单激式变压器开关电源输出电压uo 等于:(1-68)式中的Up-就是反击式输出电压的峰值,或输出电压最大值。
由此可知,在控制开关K 关断瞬间,当变压器次级线圈回路负载开路时,变压器次级线圈回路会产生非常高的反电动势。
单管自激式开关电源原理,看完后才知道学开关电源也容易!
单管自激式开关电源原理,看完后才知道学开关电源也容易!展开全文电源是电子电路基础,而开关电源尤为重要,了解和掌握开关电源知识对于我们来说是非常必要的,因为当你非常熟悉和了解开关电源电路的时候,其他电路的分析和了解,也就变得很简单了单管并联式开关电源分为自激式和他激式,简单的说自激式开关电源是开关变压器参与震荡脉冲,而他激式就是开关变压器不参与震荡脉冲。
这里和大家分析单管自激式开关电源原理,因为应用比较多,相对来说,原理简单,便于理解和掌握一:主要电路概述:1,EMI滤波电路EMI滤波电路是市电进入电源之后的首先经过的电路,其主要作用就是阻碍电网到电源以及电源到电网的EMI干扰,同时也可以起到抑制突波、保护电源的作用,主要元件是X电容,Y电容,共模电感。
2,整流,滤波电路这个比较简单,也很常见,主要是将220市电通过整流滤波,变成300V左右的直流电,主要元件是四个整流二极管,滤波电容3,启动电路开关电源启动的时候,需要一个启动电流,这个电流由启动电路提供。
常规的做法是采用阻容串联电路提供启动电压,主要元件是电阻和电容。
4,震荡电路这是开关电源的核心电路,由这里产生高频脉冲电压,通过开关变压器次级输出我们所需要的电压主要元件:开关管和开关变压器5,取样和比较放大电路这两个电路主要是通过从变压器次级整流滤波后取样,经过比较放大,通过光耦反馈给振荡电路,用于调节脉冲宽度6,保护电路保护电路有很多,过流,过欠压,浪涌,等等。
二:单管自激式开关电源工作原理流程介绍220V市电输入,经过EMI和整流滤波后变成了300V直流电压,然后经过开关变压器的初级后加到了开关管的C极(集电极)同时,整流滤波后的300V经过一个启动电阻(启动电路),到震荡电路,震荡电路就开始工作,开关管就一开一关,不断重复,这个时候在变压器次级就产生感应电动势,感应电动势产生的电流经过整流,滤波,就成了我,所需要的电压!同时变压器次级整流滤波后一部分电流经过取样,经过比较放大,通过光耦反馈给振荡电路用于调节震荡频率。
单激式变压器开关电源
单激式变压器开关电源
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开关电源原理与设计(连载11)单激式变压器开关电源
陶显芳:开关电源原理与设计(连载一)
开关电源原理与设计(连载二)串联式开关电源输出电压滤波电路
开关电源原理与设计(连载三)串联式开关电源储能滤波电感的计算
开关电源原理与设计(连载四)串联式开关电源储能滤波电容的计算
开关电源原理与设计(连载五)反转式串联开关电源
开关电源原理与设计(连载六)反转式串联开关电源储能电感的计算
开关电源原理与设计(连载七)反转式串联开关电源储能滤波电容的计算 开关电源原理与设计(连载八)并联式开关电源的工作原理
开关电源原理与设计(连载九)并联式开关电源输出电压滤波电路
开关电源原理与设计(连载十)并联开关电源储能电感的计算
开关电源原理与设计(连载11)单激式变压器开关电源
开关电源原理与设计(连载12)单激式变压器开关电源工作原理
1-5.单激式变压器开关电源
变压器开关电源的最大优点是,变压器可以同时输出多组不同数值的电压,改变输出电压和输出电流很容易,只需改变变压器的匝数比和漆包线截。
开关电源变压器工作原理
开关电源变压器工作原理开关电源变压器是一种用于电源转换的重要设备,其工作原理主要涉及磁感应定律和变压器原理。
开关电源变压器的工作原理如下:当交流电输入到开关电源变压器的输入侧,经过整流滤波后,得到一个稳定的直流电压。
这个直流电压通过一个开关,以高频电流形式输入到变压器的主线圈上,产生磁场。
根据磁感应定律,这个磁场将会感应到变压器的副线圈上,从而使得副线圈上产生电压。
根据变压器原理,当副线圈的匝数与主线圈的匝数不同时,副线圈的电压将会与主线圈的电压不同。
在开关状态下,主线圈上的电流会不断地开关,从而使得磁场产生周期性变化。
这个周期性变化的磁场进一步感应到副线圈上,从而使得副线圈上的电压也产生周期性变化。
这样,我们就可以通过变压器将输入电压转换为输出电压,实现电能的转换和传输。
开关电源变压器的工作原理基于高频开关技术,其使用高频开关器件(如MOSFET、IGBT等)来实现开关操作。
当开关器件导通时,电流通过主线圈,磁场储能。
当开关器件关断时,磁场能量释放,导致副线圈上产生感应电压。
这样的开关操作频率非常高,通常在几十kHz甚至更高。
高频开关操作使得开关电源变压器具有体积小、重量轻、效率高的特点。
开关电源变压器的工作原理还涉及到控制电路的设计。
控制电路通过检测输出电压并与参考电压进行比较,根据差值来控制开关器件的导通和关断。
这样可以实现输出电压的稳定调节,提高开关电源的稳定性和可靠性。
开关电源变压器的工作原理使得其在现代电子设备中得到广泛应用。
它可以将交流电转换为直流电,为各种电子设备提供稳定的电源。
同时,开关电源变压器的高效率和小体积使得其在电子设备中的应用越来越广泛。
无论是家用电器、通信设备还是工业自动化设备,都离不开开关电源变压器的支持。
开关电源变压器是一种通过高频开关操作实现电能转换和传输的重要设备。
其工作原理基于磁感应定律和变压器原理,通过控制电路的设计实现电压的稳定调节。
开关电源变压器的高效率和小体积使得其在电子设备中得到广泛应用,为各种设备提供稳定可靠的电源。
开关电源工作详细原理讲解
开关电源工作详细原理讲解
开关电源是一种将输入电源转换为需要的输出电源的电子装置。
它主要由变压器、整流电路、滤波电路、功率开关器件、控制电路等组成。
以下是开关电源的工作原理的详细讲解。
1. 变压器:开关电源采用高频工作,输入的交流电压经过变压器降压,得到适合的工作电压。
2. 整流电路:变压器输出的交流电压经过整流电路,将其变为直流电压。
常用的整流电路包括单相半波整流电路、单相全波整流电路和三相全波整流电路。
3. 滤波电路:直流电压经过整流后还带有较大的纹波,需要通过滤波电路进行滤波,减小纹波。
常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路。
4. 功率开关器件:开关电源使用功率开关器件(如MOSFET
或IGBT)来控制电流的开关状态。
通过控制开关的导通和关
断时间,可以调整输出电压和电流。
5. 控制电路:控制电路是开关电源的核心部分,它根据输出电压的反馈信号,实时调整功率开关器件的开关状态,确保输出电压稳定。
6. 反馈回路:开关电源会通过反馈回路感知输出电压情况,并将这一信息传递给控制电路。
当输出电压偏离设定值时,控制电路将校正功率开关器件的开关状态,维持输出电压的稳定性。
综上所述,开关电源通过变压器对输入电源进行降压,然后经过整流、滤波、功率开关器件和控制电路的协同作用,将输入的交流电源转换为稳定的直流输出电源。
控制电路通过反馈回路不断调整功率开关器件的开关状态,以维持输出电压的稳定性。
开关电源具有高效率、小体积、重量轻等优点,广泛应用于各种电子设备中。
开关变压器工作原理
开关变压器工作原理对于开关变压器的工作原理与普通变压器的工作原理是不同的。
普通变压器输入的交流电压或电流的正、负半周波形都是对称的,并且输入电压和电流波形一般都是连续的,在一个周期之内,输入电压和电流的平均值等于0,这是普通变压器工作原理的基本特点;而开关变压器一般都是工作于开关状态,其输入电压或电流一般都不是连续的,而是断续的,输入电压或电流在个周期之内的平均值大多数都不等于0,因此,开关变压器也称为脉冲变压器,这是开关变压器与普通变压器在工作原理方面的区别。
除此之外,开关变压器对于输入电压来说,有单激式和双激式之分:对于输出电压来说,又有正激式和反激式之分。
单激式和双激式开关电源,或正激式和反激式开关电源,它们使用的开关变压器,在工作原理方面也有很大的不同。
当开关变压器的输入电压为直流脉冲电压时,称为单极性脉冲输入,这种单极性脉冲输入的开关电源称为单激式变压器开关电源:当开关变压器的输入电压为正、负交替的脉冲电压时,称为双极性脉冲输入,这种双极性脉冲输入的开关电源称为双激式变压器开关电源;当变压器的初级线圈正在被直流脉冲电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出,这种开关电源称为正激式变压器开关电源;当变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压激励时,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。
设开关变压器铁芯的截面为S,当幅度为U、宽度为τ的矩形脉冲电压施加到开关变压器的初级线圈上时,在开关变压器的初级线圈中就有励磁电流流过:同时,在开关变压器的铁芯中就会产生磁场,变压器的铁芯就会被磁化,在磁场强度为H的磁场作用下又会产生磁感应强度为B的磁力线通量,简称磁通,用“”表示:磁感应强度B或磁通φ受磁场强度H的作用而发生变化的过程,称为磁化过程。
所谓的励磁电流,就是让变压器铁芯充磁和消磁的电流。
根据法拉第电磁感应定理,电感线圈中的磁场或磁感应强度发生变化时,将在线圈中产生感应电动势:线圈中感应电动势为:U=NdΦ/dt=NSdB/dt(1)式中,N为开关变压器的初级线圈的匝数:Φ=SB为变压器铁芯的磁通量;B 为变压器铁芯的磁感应强度或磁感应强度平均值。
开关电源变压器原理详解
开关电源变压器原理详解开关电源变压器是一种将高电压经过变压器转换为低电压的设备。
它通过高频振荡电路开关,将电源转换成需要的电压和电流。
在开关电源变压器中,有两个有极性的线圈在磁芯上。
第一线圈被称为原线圈或主线圈,而第二线圈被称为次级线圈或副线圈。
高电压进入原线圈,开关振荡器然后控制磁铁在磁芯中的位置。
这导致原线圈的交变磁场在副线圈中产生交变电场,从而产生所需的电压和电流。
开关电源变压器的工作原理与普通电源变压器相似,但是其工作频率高于普通电源变压器。
由于开关电源变压器的高频振荡,其磁芯使用特殊材料来防止磁芯在高频振荡下的损失。
磁芯通常由铁、钠、镍或钴等高导磁性材料制成,以确保在高频下的最佳工作性能。
开关电源变压器的优点是其高效率、可靠性和节省空间。
它们具有快速响应时间,长寿命和高容量,能够在更小的空间内提供更高的电源输出,因此被广泛应用于机器人、交通信号灯、电视、计算机和手机等设备中。
在选择开关电源变压器时,需要考虑一些重要的因素。
其中最重要的因素是电源的电压和电流需求。
其他因素包括温度、振荡频率、磁芯材料和使用寿命等。
在使用开关电源变压器时,还需要注意以下事项。
首先,应正确地接地和维护主电路和副电路。
其次,在开关电源变压器过载时,应及时检查并解决问题。
第三,当变压器开始工作时,应注意不要触及开关电源变压器的磁芯以防止电击。
最后,要定期进行检查和维护,以确保其工作性能和寿命。
总之,开关电源变压器是现代电子设备不可或缺的部分。
了解其工作原理和使用方法将有助于我们在实践中更好地使用它。
开关电源工作原理和原理图分析
开关电源工作原理是什么?开关电源原理图分析开关电源工作原理是什么?开关电源就是用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!转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50HZ高很多.所以开关变压器可以做的很小,而且工作时不是很热!!成本很低.如果不将50HZ变为高频那开关电源就没有意开关电源的工作流程是:电源→输入滤波器→全桥整流→直流滤波→开关管(振荡逆变)→开关变压器→输出整流与滤波。
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交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源.主要用于工业以及一些家用电器上,如电视机,电脑等开关电源原理图分析电路的工作过程:a> 开关S开通后,变压器绕组N1两端的电压为上正下负,与其耦合的N2绕组两端的电压也是上正下负.因此VD1处于通态,VD2为断态,电感L的电流逐渐增长;b> S关断后,电感L通过VD2续流,VD1关断.S关断后变压器的激磁电流经N3绕组和VD3流回电源,所以S关断后承受的电压为 .c> 变压器的磁心复位:开关S开通后,变压器的激磁电流由零开始,随着时间的增加而线性的增长,直到S关断.为防止变压器的激磁电感饱和,必须设法使激磁电流在S关断后到下一次再开通的一段时间内降回零,这一过程称为变压器的磁心复位.正激电路的理想化波形:变压器的磁心复位时间为:Tist=N3*Ton/N1输出电压:输出滤波电感电流连续的情况下:Uo/Ui=N2*Ton/N1*T磁心复位过程:2、反激电路反激电路原理图反激电路中的变压器起着储能元件的作用,可以看作是一对相互耦合的电感.工作过程:S开通后,VD处于断态,N1绕组的电流线性增长,电感储能增加;S关断后,N1绕组的电流被切断,变压器中的磁场能量通过N2绕组和VD向输出端释放.S关断后的电压为:us=Ui+N1*Uo/N2反激电路的工作模式:电流连续模式:当S开通时,N2绕组中的电流尚未下降到零.输出电压关系:Uo/Ui=N2*ton/N1*toff电流断续模式:S开通前,N2绕组中的电流已经下降到零.输出电压高于上式的计算值,并随负载减小而升高,在负载为零的极限情况下, ,因此反激电路不应工作于负载开路状态.反激电路的理想化波形。
开关电源变压器的工作原理
开关电源变压器的工作原理开关电源变压器的工作原理可真是个让人一听就觉得头大的话题,但其实也可以聊得轻松有趣。
想象一下,咱们的家里,电器一个个如同小精灵,随时准备为我们服务,可它们背后可少不了那神秘的变压器。
开关电源变压器,就像是电流的调音师,把输入的电压调成适合电器的小歌声,真的是个好帮手。
咱们得了解开关电源是个什么玩意儿。
它可不是简单的电源,里面的“开关”指的是那小小的开关元件,它负责不断地开和关,就像是在跟电流打招呼一样。
咱们平常用的手机充电器、电脑电源,都是这类的开关电源。
想象一下,如果没有它们,咱们的手机就得干瞪眼,电量永远停在“快没电”的状态,那可真是个麻烦事儿。
再说说变压器的工作。
开关电源变压器通过一个很聪明的办法,把电流先变成高频率的交流电。
这个高频率的交流电就像是跑得飞快的小兔子,能量损耗少,效率高。
随后,它会经过变压器的“调音”,把电压降低,输出给我们的电器。
这样一来,电器就能安心地工作了。
就像咱们吃饭,得先把米洗净,再煮熟,才能入口。
这一步可不能省。
开关电源变压器的设计也特别巧妙。
它们用的是磁芯,通常是铁氧体的材料,这种材料能够有效地集中和传递磁场。
你想啊,要是没有这个材料,电流就像是没头苍蝇,东撞西撞,根本没法集中力量工作。
变压器就是在这个关键时刻,发挥了它的“组织能力”,把电流引导得有条不紊。
说到这里,咱们再聊聊开关电源变压器的优点。
首先就是体积小,特别适合现代家居的需求。
现在的电器设计都追求轻薄,谁还愿意放个大箱子在桌子上呢?效率高,能省不少电费。
试想一下,每个月省下的电费,够你买几杯奶茶了,真是赚到了。
不过,咱们也不能忽视一些问题。
开关电源变压器在工作时,会发出一些噪音,虽然不算太大,但在静谧的夜晚,听上去就像是虫鸣,让人心烦。
再就是,假如使用不当,可能会出现过热的情况,甚至烧掉设备。
所以,选对品牌和型号,确保质量,是相当重要的。
开关电源变压器的工作原理虽然看似复杂,但它却为我们的生活提供了便利。
单端正激式开关电源原理简述
单端正激式开关电源原理简述
单端正激式开关电源原理简述
单端正激式开关电源原理简述:电路原理框图如上所示。
这种电路在形式上与单端反激式电路相似,但工作原理不太相同。
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,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,所以这种电路的实际应用比较少。
单端反激式开关电源变压器设计的基本工作原理
单端反激式开关电源变压器设计的基本工作原理
反激式变压器的基本工作原理
图一(a)为反激式变压器的工作原理图,其中,开关管VT1的导通和截止使
得原边绕组线圈产生交变电流信号。
当原边绕组导通期间,次级绕组输出电压为上负下正,整流二极管VD1和VD2截止,输出电容Co和Cf放电;当原边绕组截止时次级输出电压为上正下负,整流二极管VD1和VD2导通,输出电容Co和Cf充电,与正激式电路充放电过程相反。
可以从输入输出电压、电流波形关系图一(b)中得出DCM模式下的工作过程。
其中
PWM、UDS、IDl,IF1、Io1、Uo2分别为开关管VT1栅极脉宽调制信号、漏源极电压、整流二极管VD1和VD2电流、负载输出端Co正极性端电压波形、反馈输出端Cf正极性端电压波形。
图一:反激式变压器的基本工作原理图单激式变压器开关电源的工作原理
所谓单激式变压器开关电源,是指开关电源在一个工作周期之内,变压器的初级线圈只被直流电压激励一次。
一般单激式变压器开关电源在一个工作周期之内,只有半个周期向负载提供功率(或电压)输出。
当变压器的初级线圈正好
被直流电压激励时,变压器的次级线圈也正好向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为正激式开关电源;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。
图二:单激式变压器开关电源的工作原理图。
开关电源变压器工作原理
开关电源变压器工作原理
开关电源变压器工作原理是基于电磁感应原理和功率电子器件的工作特性。
在开关电源变压器中,主要包含一个输入电源、功率开关器件、磁性材料、控制电路和输出负载等部分。
首先,输入的交流电源经过整流和滤波得到直流电压,然后经过控制电路控制功率开关器件的开关状态,将高频脉冲信号输入到变压器的初级绕组。
功率开关器件主要有晶体管(MOSFET)、双向可控硅(TRIAC)或其他开关器件,通过不断地开关和关断,使得输入电压在变压器的初级绕组上形成一系列的矩形脉冲信号。
当功率开关器件导通时,脉冲信号作用于变压器的初级绕组,产生磁通。
磁通通过磁性材料(如铁芯)传导到变压器的次级绕组,从而在次级绕组上感应出相应的电压。
这个电压可以根据变压器的绕组比例进行升压或降压。
控制电路通过不断调节功率开关器件的开关频率和占空比,来控制输出电压的大小和稳定性。
同时,变压器的磁性材料起到了增强磁感应强度、提高能量转换效率以及隔离输入与输出电路的作用。
最后,经过变压器的次级绕组的电压经过滤波电路去除脉动,最终供给输出负载。
通过不断地控制开关器件的开关状态,可以实现对输出电压的精确控制和调节。
总之,开关电源变压器通过控制功率开关器件的开关状态和变
压器的电磁感应作用,将输入电压转换为所需的输出电压。
具有体积小、效率高、稳定性好等特点,广泛应用于电子设备中。
开关电源单管自激原理图
开关电源单管自激原理图开关电源单管自激原理图A:基本原理图下图是一种较典型的由单只晶体管构成的自激式逆变电路。
是一种采用变压器耦合而形成正反馈的自激逆变器电路。
在该电路中,T为开关变压器,L1为其初级绕组,L2为反馈绕组,L3为次级绕组(也称为输出绕组);R1为开关管VT1基极提供初始启动电流,故又称其为启动电阻器;C为耦合电容器,R2为电容器C提供放电通路。
B:工作原理当接通电源Ui以后,经R1为VT1管的基极提供启动电流,使其集电极电流开始增大,VT1导通,L1线圈中流过的电流增大,通过耦合作用,L2绕组上就会有感应电压产生,根据同名端的定义,该感应电压经R2//C反馈到VT1管的基极起正反馈作用,促使VT1迅速饱和导通,此时VT1管的集电极与发射极间的Uce接近于0 V,L1线圈两端电压接近于输入电压Ui。
这样,当VT1集电极电流Ic增加到最大值时,集电极电流变化率开始下降,L1两端电压开始从Ui向0 V变化,L2线圈两端电压随之也减小,当Ube(VT1晶体管基极与发射极间电压)<0.7 V时,VT1管截止,此时L1两端电压为0 V,Uce压降为Ui。
当VT1管进入截止状态后,储存在开关变压器T中的磁能便通过负载泄放,同时电源又经R1为VT1基极提供直流电流,基极绕组的感应电势便逐渐增大,使基极电流开始增大。
由于正反馈的作用,又使VT1进入饱和导通状态。
上述过程周而复始,使L3有连续的脉冲电压输出,从而完成了开关电源的工作过程。
振荡电路的振荡频率取决于电容器C的充放电时间常数。
单管自激式逆变电路的输出电压Uo,根据L3的匝数比不同,既可以产生高电压,也可以产生低电压。
该电压经整流滤波电路进行二次整流滤波后就可提供给有关电路。
开关电源变压器原理
开关电源变压器原理开关电源变压器是一种用于电子设备中的重要元件,它能够将输入的电压通过变换实现输出电压的升降。
在现代电子设备中,开关电源变压器被广泛应用于各种电子产品中,如电视、手机充电器、电脑电源等。
那么,开关电源变压器的工作原理是什么呢?首先,我们需要了解开关电源变压器的基本结构。
开关电源变压器通常由输入端、输出端、磁芯、绕组和开关管等组成。
输入端接收交流电源,经过整流、滤波后形成直流电压,然后通过开关管的开关控制,产生高频脉冲信号,进而通过磁芯的变压作用,最终在输出端得到所需的电压。
其次,开关电源变压器的工作原理是利用了磁芯和绕组的相互作用。
当开关管导通时,输入电压通过绕组产生磁场,磁场将磁芯磁化,同时在输出端产生相应的电压;而当开关管截止时,磁芯释放储存的能量,产生反向电压,通过绕组输出到负载端。
这样,通过不断地开关控制,可以实现输入电压到输出电压的变换。
此外,开关电源变压器还具有高效、小体积、轻便等特点。
相比传统的线性电源变压器,开关电源变压器在能量转换效率上更高,可以达到90%以上,同时由于工作频率较高,所以可以使用较小的磁芯和绕组,从而实现更小体积的设计。
在实际应用中,开关电源变压器还需要配合控制电路进行精确的控制。
控制电路通过对开关管的开关频率和占空比进行调节,可以实现对输出电压的精确控制,同时还能实现过载、短路等保护功能,确保电子设备的安全稳定工作。
总的来说,开关电源变压器是一种重要的电子元件,它通过磁芯和绕组的相互作用,实现了输入电压到输出电压的变换,具有高效、小体积、轻便等特点。
在现代电子设备中发挥着不可替代的作用,是电子设备中不可或缺的组成部分。
单端反激开关电源工作原理
单端反激开关电源工作原理
单端反激开关电源工作原理如下:
1. 输入变压器:交流电源首先经过输入变压器,将输入的交流电源转换为所需要的较高或较低的交流电压。
2. 整流电路:经过输入变压器的交流电被整流电路转换为脉冲状的直流电。
3. 滤波电路:经过整流后得到的直流电,经过滤波电路使电压变得更加平滑稳定。
4. 开关电路:滤波后得到的直流电经过开关电路,由开关芯片控制开关管的导通和截止,产生一系列短暂的高频脉冲。
5. 变压器:开关电路产生的高频脉冲信号经过变压器,通过变压器的变比关系将电压转换为所需要的输出电压。
6. 输出滤波:经过变压器转换后得到输出电压,再经过输出滤波电路,进一步平滑和稳定输出电压。
7. 输出电路:最后将输出电压提供给负载进行使用,保证输出电流的稳定性和质量。
以上就是单端反激开关电源的工作原理,通过交流输入变压器、整流电路、滤波电路、开关电路、变压器、输出滤波、输出电路等组成,完成从输入交流电源到输出直流电压的转换。
详细说明了开关电源的工作原理及各部分的功能
详细说明了开关电源的工作原理及各部分的功能开关电源是一种将输入的电能转换为稳定的直流电信号输出的电源装置。
它由主变压器、整流器、滤波器、功率开关器件和控制电路等部分组成。
下面将详细说明开关电源的工作原理及各部分的功能。
开关电源的工作原理基于一种称为“开关电源转换”的原理。
当输入电压通过主变压器被改变转换后,再经过整流、滤波和稳压处理后,输出稳定可靠的直流电源。
主变压器是开关电源的重要组成部分,它将输入的高压交流电通过变压变换为所需的低压交流电。
变压器通常由一个主线圈(主绕组)和一个或多个辅助线圈(辅助绕组)组成。
主线圈用于传输电能,辅助线圈用于为其他部分提供辅助电源或信号。
整流器将变压器输出的交流电转换为直流电。
最常用的整流器是直流桥式整流器,它包含四个二极管组成的桥形结构。
当交流输入电压为正值时,两个二极管导通,直流输出电压正向流过;当交流输入电压为负值时,另外两个二极管导通,直流输出电压反向流过。
滤波器主要用于去除整流后的直流电中的纹波,使输出的直流电更加稳定。
常用的滤波器有电容滤波器和电感滤波器。
电容滤波器通过将电容器串联在直流输出电路中,使得电容器可以储存能量,并在交流部分中平滑电压波动。
电感滤波器则通过将电感线圈串联在直流输出电路中,使得电感线圈可以产生反馈电流并减少纹波。
功率开关器件用于控制电能的通断,常用的功率开关器件有晶闸管、场效应管和开关二极管等。
通过调整开关器件的通断周期和频率来控制电流的流动和输出电压的稳定。
控制电路是开关电源的核心部分,它包含开关控制器、反馈电路和保护电路等。
开关控制器以保持输出电压稳定为目标,通过采集反馈电路提供的电压信号并与设置的目标电压进行比较,调整开关器件的通断周期和频率,以使输出电压维持在一定的范围内。
保护电路则用于监测开关电源的工作状态,当电流或温度超过设定范围时,保护电路会自动切断电源以保证开关电源的安全和可靠性。
总结起来,开关电源是一种以主变压器为核心,通过整流、滤波、稳压和控制电路等部分组成的电源装置。
开关电源变压器工作原理
开关电源变压器:大功率变压器的完美魔法开关电源变压器是电子设备中不可或缺的一部分。
它能够将高压强电转换为稳定的低压直流电,为各种电子设备提供可靠的电力。
那么,开关电源变压器的工作原理是什么呢?
首先,我们需要了解几个基本概念。
开关电源变压器分为主变压器和辅助电路两部分。
主变压器通过变换磁场来转换电压。
而辅助电路则包含开关管、电感器、电容和变压器等组件。
这些组件相互作用来使电压转换频率达到上百kHz,从而使变压器工作于开关状态。
在工作时,开关管交替导通和截止,使电流在原、辅助电路中流动,同时也使电磁场逐渐变化。
当开关管导通时,辅助电容会充电,而电感器中的电流则会增加。
当开关管截止时,辅助电容会放电,而电感器中的电流则会减小。
这种交替变化产生的电磁场会使主变压器中的磁通量随之变化,从而转换原始电源电压为我们需要的电压。
开关电源变压器因其高效率、高可靠性和小尺寸等优点而得到广泛应用。
它可以为笔记本电脑、数码相机、手机等各种便携式设备供电,也可以为家用电器、计算机、网络设备等大功率设备供电。
在未来,随着科技的不断发展,开关电源变压器也将越来越普及。
单端反激式变换器开关稳压电源原理图
单端反激式开关稳压电源与推挽、全桥、半桥双端变换的开关稳压电源的根本区别在于高频变压器的磁心仅工作在磁滞回线的一侧(第一象限)。
典型的单端反激变换式开关稳压电源的原理图如图所示。
所谓单端,即指转换电路的磁心仅工作在其磁滞回线的一侧。
所谓反激,系指当晶体管导通时,在初级电感线圈中储存能量,当晶体管截止时,初级线圈中储存的能量再通过次级线圈释放给负载。
当开关管VT1被控制脉冲激励而导通时,输入电压Ui便施加到高频变压器T1的原边绕组N1上。
由于变压器T1副边的整流二极管VD反接,因此副边绕组N2没有电流流过;当VT1截止时,绕组N2上的电压极性颠倒,VD被正偏,VTl导通期间储存在T1中的能量便通过VD负载释放。
由于这种电路在开关管导通期间储存能量,因此在开关管截止期间才向负载传递能量。
高频变压器在工作中除了起变压作用外,还相当于一个储能用的电感,因此也有人称之为“电感储能式变换器”或“电感变换器”。
单端反激式开关电源电路是成本最低的一种。
它可以达到输入与输出部分隔离,还可以同时输出几路不同的电压,有较好的电压调整率。
但其输出纹波电压较大,负载调整率较差,适用于相对固定的负载。
在单端反激式开关电源电路中,开关三极管承受的最大反峰值电压是线路工作电压峰值的2倍以上。
为了降低开关管的耐压,需要对集射电压进行限幅,因此常用的单端反激式开关电源有三种形式。
其实看正激还是反激很简单在电路上的区别主要有两点:1.看次级何时导通--次级一般接有二极管之类的单向导通器件, 在初级通时,次级可以导通,是正激的表现;在初级导通时,次级不导通,则时反激的表现2.看次级有没有为反激准备的回路--反激变换器在晶体管关闭时发生能量转换,由磁能变为电能,所以,一定要有电流流动的回路,没有回路则不可能是反激.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,与之对应的有正激式开关电源。
反激式开关电源中,输出变压器同时充当储能电感,整个电源体积小、结构简单,所以得到广泛应用。
开关电源设计技巧连载二十:开关变压器的工作原理
开关电源设计技巧连载二十:开关变压器的工作原理2-1-1-1.脉冲序列对单激式开关电源变压器铁芯的磁化为了简单起见,我们把单激式变压器开关电源等效成如图2-1所示电路,其中我们把直流输入电压通过控制开关通、断的作用,看成是一序列直流脉冲电压,即单极性脉冲电压,直接给开关变压器供电。
这里我们特别把变压器称为开关变压器,以表示图2-1所示电路与一般电源变压器电路在工作原理方面还有区别的。
在一般的电源变压器电路中,当电源变压器两端的输入电压为0时,表示输入端是短路的,因为电源内阻可以看作为0;而在开关变压器电路中,当开关变压器两端的输入电压为0时,表示输入端是开路的,因为电源内阻可以看作为无限大。
在图2-1中,当一组序列号为1、2、3、…的直流脉冲电压分别加到开关变压器初级线圈a、b两端时,在开关变压器的初级线圈中就会有励磁电流流过,同时,在开关变压器的铁芯中就会产生磁场,在磁场强度为H的磁场作用下又会产生磁通密度为B的磁力线通量,简称磁通,用“”表示。
在变压器铁芯中,磁通密度B或磁通受磁场强度H的作用而发生变化的过程,称为磁化过程;因此,用来描述磁通密度B与磁场强度H之间对应变化的关系曲线,人们都把它称为磁化曲线。
图2-2是单激式开关变压器铁芯被磁化时,磁通密度B与磁场强度H之间对应变化的关系曲线图。
在分析变压器铁芯的磁化过程中,经常使用磁通密度和磁感应强度这两个名称,前面已经提到,这两个名称在本质上没区别的,可以互相通用,不同场合使用不同名称,只是为了使用方便。
如果开关变压器的铁芯在这之前从来没有被任何磁场磁化过,并且开关变压器的伏秒容量足够大,那么,当第一个直流脉冲电压加到变压器初级线圈a、b两端时,在变压器初级线圈中将有励磁电流流过,并在变压器铁芯中产生磁场。
在磁场强度H的作用下,变压器铁芯中的磁感应强度B将会按图2-2中0-1磁化曲线上升;当第一个直流脉冲电压将要结束时,磁场强度达到第一个最大值Hm1,同时磁感应强度将会被磁场强度磁化到第一个最大值Bm1 ;由此产生一个磁感应强度增量ΔB,ΔB = Bm1- 0 。
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单激式变压器开关电源的工作原理详解
在Toff期间,控制开关K关断,流过变压器初级线圈的电流突然为0。
由于变压器初级线圈回路中的电流产生突变,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,必须要求流过变压器次级线圈回路的电流也跟着突变,以抵消变压器初级线圈电流突变的影响,要么,在变压器初级线圈回路中将出现非常高的反电动势电压,把控制开关或变压器击穿。
如果变压器铁心中的磁通ф产生突变,变压器的初、次级线圈就会产生无限高的反电动势,反电动势又会产生无限大的电流,而电流在线圈中产生的磁力线又会抵制磁通的变化,因此,变压器铁心中的磁通变化,最终还是要受到变压器初、次级线圈中的电流来约束的。
因此,在控制开关K关断的Toff期间,变压器铁心中的磁通主要由变压器次级线圈回路中的电流来决定,即:
e2 =-N2*dф/dt =-L2*di2/dt = i2R K关断期间(1-64)
式中负号表示反电动势e2的极性与(1-62)式中的符号相反,即:K接通与关断时变压器次级线圈产生的感应电动势的极性正好相反。
对(1-64)式阶微分方程求解得:
式中C为常数,把初始条件代入上式,就很容易求出C,由于控制开关K由接通状态突然转为关断时,变压器初级线圈回路中的电流突然为0,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,变压器次级线圈回路中的电流i2一定正好等于控制开关K接通期间的电流i2(Ton+),与变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路电流之和。
(1-66)式中,括弧中的第一项表示变压器次级线圈回路中的电流,第二项表示变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路的电流。
图1-16-a单激式变压器开关电源输出电压uo等于:
(1-68)式中的Up-就是反击式输出电压的峰值,或输出电压最大值。
由此可知,在控制。