開關電源的基本原理就是利用現代化電子技術,控制開關管開通和關斷的比率和維持輸出電源穩定的一種產品。
隨著科技的進步,我們逐漸的將電源的模式由元器件組成線路轉化為集成線路,現在我們看到多的開關電源一般是由脈沖寬度調制PWM控制芯片和MOS管共同構成的小型、輕量化和高效率的電子設備。
開關電源說白了其實就和小孩子玩搭積木是一個原理的,我們可以把線路中的電阻電容等器件理解成積木中的小單元,然后由這些小的單元通過合理的組裝就能形成一些模塊;就比如你要搭建一輛汽車,那么你需要的就是組裝四個輪子,一個底盤,一個車身,一個引擎蓋,一個后備箱,方向盤,座位等等,你把這些模塊組裝好了之后,以后你需要搭建其他類型的車就可以把里面的輪子、方向盤等模塊拿出來使用,開關電源其實也是這個原理,你只要把各個模塊的功能都了解了,那么當你需要某個模塊時,就將其取出使用。
一般的開關電源從組成可以分為四個大的模塊,分別為:主電路;控制電路;檢測電路和輔助電路;用一張簡單的圖片來了解一下他們之間的聯系:
從圖中,我們可以很容易的看出主電路這個大的模塊里包含5個小模塊,沖擊電流限幅,這個線路主要用來限制接通市電時電源瞬間產生的充電電流,我們俗稱沖擊電流,一般的開關電源都會通過一個NTC熱敏電阻來進行限制,高端一點的開關電源還會加上TVS避雷 管等一些器件進行進一步限制。
輸入濾波器,一般采用在LN線之間加上差模電感,在L/N與大地之間加上共模電感,主要有兩個功能,一個是為了濾除電網中存在的雜波,另一個是為了阻礙電源自身產生雜波傳輸反饋給電網。
整流濾波電路,這個電路就比較常見了,幾乎所有電源都會使用到,主要功能就是將AC電壓轉換成比較平穩的DC電壓,整流功能一般采用整流橋堆或者二極管來實現,濾波線路一般采用LC線路,或者濾波效果更加好一點的π型濾波線路。
功率轉換電路,也就是我們電源的心臟部分,其中主要的元器件就是變壓器,通過變壓器繞組的不同來將高壓直流轉換為低壓直流,具體計算可以參考之前變壓器設計部分。
輸出整流濾波線路,一般采用輸出二極管加上π型濾波線路進行組合。
檢測電路就比較簡單,主要包含各種的保護線路和反饋線路,從主電路中檢測各個信號是否正常,然后反饋給控制電路進行調整。
控制電路就是我們通常說的PWM線路,這個線路主要通過調節占空比來對輸出電壓進行調節,當然還有兩種調節方式,一種叫做PFM,這個是通過調節頻率對電源輸出進行調節,另一種就是PWM和PFM的結合體。
輔助電源,在一般的開關電源里稱為Standby線路,這個線路一般作用是起到提供輔助電壓的作用,常見的就是通過線路得到一個穩定的VCC電壓,然后提供給各個芯片。
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開關電源
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