电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。在信息时代,各行业的迅猛发展对电源产品提出了更多、更高的要求,如节能、节电、节材、缩体、减重、环保、安全等,这就迫使电源工作者在电源的研发过程中不断探索,寻求各种相关技术。做出最好的电源产品。开关电源是一种新型电源设备,较之于传统的线性电源,其技术含量高、能耗低、使用方便。
开关电源技术作为电力电子学的一个重要组成部分,目前在国内的相关资料较少,使得在一定程度上影响了这一新技术在我国的推广和应用。然而近年来,伴随大量电源工作者的辛苦研发工作,开关电源在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电路中得到了广泛应用。
开关电源的工作原理:输入的直流不稳定电压iU经开关S加至输入端,S为受控开关,是一个受脉冲控制的开关调整管。开关S按要求改变导通或断开时间,就能把输入的直流电压iU变成矩形脉冲电压。这个脉冲电压经过滤波电路进行平滑滤波就可得到稳定的直流输出电压oU。
开关电源由以下四个基本环节组成:
(1)DC/DC变换器:用以进行功率变换,是开关电源的核心部分。DC/DC变换器有多种电路形式,其中控制波形为方波的PWM变换器以及工作波形为准正弦波的谐振变换器应用较为普遍。
(2)驱动器:开关信号的放大部分,对来自信号源的开关信号放大、整形,以适应开关管的驱动要求。
(3)信号源:产生控制信号,由它激或自激电路产生,可以是PWM信号,也可以是PFM信号或其他信号。
(4)比较放大器:对给定信号和输出反馈信号进行比较运算,控制开关信号的幅值、频率、波形等,通过驱动器控制开关器件的占空比,达到稳定输出电压的目的。