線性電源相對程控開關電源來說,會相對的簡單一點,下面就簡單的介紹一下程控開關電源是如何進行工作的?并且提供其原理圖。
1、能電容對整流后的波形進行濾波,并提供未穩壓的高壓直流電源,為DC-DC轉換電路的下一級提供電源。
2、率晶體管開關將直流電轉換為20kHz至200kHz的高頻高壓脈沖。
3、據輸出電壓要求,選擇匝數比合適的高頻脈沖變壓器。
4、變壓器將高頻脈沖和高壓轉換為低壓脈沖。由于變壓器以高頻運行,因此流經變壓器鐵芯的能量與頻率成正比。因此,開關電源中的變壓器的體積可以比相同功率的線性電源的體積小得多,這大大減小了電源的體積和重量。
5、二極管整流器電路,將帶有脈動的低壓脈沖調整為直流電。
6、C(電感器-電容器)網絡進一步過濾了紋波直流電流,并將其平均化為穩定的直流電壓輸出。
7、線性電源一樣,差分信號放大器比較直流輸出電壓和參考電壓之間的差異,并將輸出電壓穩定在所需的設置值。
調制器電路將來自差分信號放大器的信號轉換為高頻脈沖寬度調制波形,以驅動開關電源晶體管。如果需要更多功率輸出,就增加占空比,否則減小占空比。由于開關占空比差用于控制輸出功率,因此通過開關的損耗要小得多。與線性電源相比,省電效果非常明顯。
程控開關電源的典型工作原理圖
隨著開關電源頻率的增加,許多大功率開關電源可能會變小。即使同時切換4套5KW的電源,20KW的輸出功率高度也僅不到0.5米。與我們在許多工廠看到的大型壁櫥中的20KW電源相比,它要小得多。由于這條電源線的效率接近90%,功率因數達到99%,因此每年可節省大量電。
在開關電源中,由于存在諸如開關之類的高頻設備,因此產生相對較高的紋波和噪聲。特別是,由于高性能開關通常連接到冷卻器,因此開關和冷卻器之間存在雜散電容。這樣,當開關管在高頻下工作時,它會引起較大的共模電流,這會引起更多的噪聲。因此,對于普通的開關電源,無論是差模噪聲還是共模噪聲,它都比線性電源高出一個數量級。
但是,隨著開關電源技術的發展,大功率可編程開關電源中使用了許多新技術,從而大大降低了噪聲。某些高性能開關電源的噪聲指數甚至與精密線性電源的噪聲指數匹配。模塊化電源系統的密度是類似線性電源的幾倍。它具有多達4個輸出,并在1U高的機柜中提供了總計1200瓦的輸出功率。某些模塊的輸出噪聲與線性電源的輸出噪聲完全相同。
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大功率開關電源
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