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開關(guān)電源的基本原理

發(fā)布日期:2020-06-12 16:19 來源:http://cai94.cn 點擊:

  1)脈沖寬度調(diào)制式,簡稱脈寬調(diào)制(PulseWidthModulation,縮寫為PWM)式。其主要特點是固定開關(guān)頻率,通過改動脈沖寬度來調(diào)理占空比,完成穩(wěn)壓意圖。其中心是脈寬調(diào)制器。開關(guān)周期的固定為規(guī)劃濾波電路供給了便利。可是,它的缺點是受功率開關(guān)最小導(dǎo)通時刻的限制,對輸出電壓不能作寬范圍調(diào)理;此外,輸出端一般要接假負(fù)載(亦稱預(yù)負(fù)載),以防止空載時輸出電壓升高。目前,大多數(shù)的集成開關(guān)電源選用PWM方式。

>2)脈沖頻率調(diào)制方法,簡稱脈頻調(diào)制(PulseFrequencyModulation,縮寫為PFM)式。其特點是將脈沖寬度固定,通過改動開關(guān)頻率來調(diào)理占空比,實現(xiàn)穩(wěn)壓的目的。其中心是脈頻調(diào)制器。在電路設(shè)計上要用固定脈寬發(fā)生器來替代脈寬調(diào)制器中的鋸齒波發(fā)生器,并運用電壓?頻率轉(zhuǎn)換器(例如壓控振蕩器VCO)改動頻率。它的穩(wěn)壓原理是:當(dāng)輸出電壓Uo升高時,操控器輸出信號的脈沖寬度不變而周期變長,使占空比減小,Uo下降。PFM式開關(guān)電源的輸出電壓調(diào)理規(guī)模很寬,輸出端可不接假負(fù)載。PWM方法和PFM方法的調(diào)制波形別離如圖1(a)、(b)所示,tp表示脈沖寬度(即功率開關(guān)管的導(dǎo)通時刻tON),T代表周期。從中可以比較容易的看出兩者的差異。但它們也有共同之處:

 ?。?)均采用時刻比率操控(TRC)的穩(wěn)壓原理,無論是改動tp仍是T,終究調(diào)理的都是脈沖占空比。盡管采用的方法不同,但操控目標(biāo)一致,可謂異曲同工。

 ?。?)當(dāng)負(fù)載由輕變重,或者輸入電壓從高變低時,別離通過增加脈寬、升高頻率的方法使輸出電壓保持穩(wěn)定。

  3)混合調(diào)制方法,是指脈沖寬度與開關(guān)頻率均不固定,互相都能改動的方法,它歸于PWM和PFM的混合方法。它包含了脈寬調(diào)制器和脈頻調(diào)制器。因為和T均可單獨調(diào)理,因此占空比調(diào)理規(guī)模最寬,適合制作供實驗室運用的輸出電壓可以寬規(guī)模調(diào)理的開關(guān)電源。

  以上3種工作方法統(tǒng)稱為“時刻比率操控”(TimeRatioControl,簡稱TRC)方法。需求指出的是,脈寬調(diào)制器既可作為一片獨立的集成電路運用(例如UC3842型脈寬調(diào)制器),亦可被集成在DC/DC變換器中(例如LM2576型開關(guān)穩(wěn)壓器集成電路),還能集成在AC/DC變換器中(例如TOP250型單片開關(guān)電源集成電路)。其中,開關(guān)穩(wěn)壓器歸于DC/DC電源變換器,開關(guān)電源一般為AC/DC電源變換器。


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