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開關電源定義及應用
發布時間:2010-12-22

開關電源就是用通過電路控製開關管進行高速的導通與截止.將直流電**為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產生所需要的一組或多組電壓的電源。

開關電源由以下幾個部分組成:

一、主電路從交流電網輸入、直流輸出的全過程,包括:

1、輸入濾波器:其作用是將電網存在的雜波過濾,同時也阻礙本機產生的雜波反饋到公共電網。

2、整流與濾波:將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電,以供下一級變換。

3、逆變:將整流後的直流電變為高頻交流電,這是高頻開關電源的核心部分,頻率越高,體積、重量與輸出功率之比越小。

4、輸出整流與濾波:根據負載需要,提供穩定可靠的直流電源。

二、控製電路一方麵從輸出端取樣,經與設定標準進行比較,然後去控製逆變器,改變其頻率或脈寬,達到輸出穩定.

開關電源的三個條件

1、開關:電力電子器件工作在開關狀態而不是線性狀態

2、高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻

3、直流:開關電源輸出的是直流而不是交流

開關電源主要有以下特點:

1.體積小、重量輕:由於沒有工頻變壓器,所以體積和重量隻有線性電源的20~30%。

2.功耗小、效率高:功率晶體管工作在開關狀態,所以晶體管上的功耗小,轉 化效率高,一般為60~70%,而線性電電源隻有30~40%。

開關電源的工作原理是:

1.交流電源輸入經整流濾波成直流;

2.通過高頻PWM(脈衝寬度調製)信號控製開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上;

3.開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載;

4.輸出部分通過一定的電路反饋給控製電路,控製PWM占空比,以達到穩定輸出的目的.

交流電源輸入時一般要經過厄流圈一類的東西,過濾掉電網上的幹擾,同時也過濾掉電源對電網的幹擾; 在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高; 開關變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出; 一般還應該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒毀開關電源.

主要用於工業以及一些家用電器上,如電視機,電腦等

單片開關電源反饋電路的四種基本類型

(1)基本反饋電路;

(2)改進型基本反饋電路;

(3)配穩壓管的光耦反饋電路;

(4)配TL431的光耦反饋電路。

配TL431的光耦反饋電路,其電路較複雜,但穩壓性能最佳。這裏用TL431型可調式精密並聯穩壓器來代替普通的穩壓管,構成外部誤差放大器,進而對UO作精細調整,可使電壓調整率和負載調整率均達到±0.2%,能與線性穩壓電源相媲美。這種反饋電路適於構成精密開關電源。

開關電源模塊損壞的主要原因分析:

1 開關電源模塊沒有按照實際直流負載N+1配置,(負載電流充電電流設定為蓄電池組額定容量10%。);

2 模塊經常處於滿載運行;

3 係統均流原因,引起某個模塊處於滿載運行;

4 機房環境溫度過高影響;

5 沒有定期清洗模塊濾網(濾網過髒容易引起模塊穩定,堆積溫度不能及時散出,);

6 模塊內灰塵過多(由於灰塵的侵入.堆積造成故障的隱患),可用氣泵清除灰塵;

7 諧波影響。

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