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        高頻開關穩壓電源的分類

        作者: 時間:2012-10-21 來源:網絡 收藏
        現在,隨著電子技術和應用的迅速發展,對電子儀器和設各提出了更高的要求,即要求性能更加安全可靠,功能不斷增加,使用的自動化程度越來越高,體積日趨小型化。這使得采用具有眾多優點的就顯得更加重要了,因此在計算機、通信、航天、彩色電視等方面都得到了越來越廣泛的應用,并且發揮了巨大的作用,這又大大促進了的發展,從事這方面研究和生產的人員也在不斷地增加,高頻開關穩壓電源的品種和類型也越來越多。如圖給出了各種類型的高頻開關穩壓電源的原理圖。目前的高頻開關穩壓電源的拓撲結構可分為以下幾類。

          圖 各種類型的高頻開關穩壓電源的原理圖

          (1)按激勵方式分類
          ①他激式高頻開關穩壓電源。電路中設有激勵信號的振蕩器,電路形式圖(e)所示。

          ②自激式高頻開關穩壓電源。開關管兼作振蕩器中的振蕩管,電路形式如圖(f)所示。

          (2)按調制方式分類
          ①脈寬調制型高頻開關穩壓電源。開關電路的振蕩頻率保持不變,通過改變脈沖寬度來改變和調節輸出電壓的大小。有時還通過取樣電路、耦合電路等構成反饋閉環回路,來穩定輸出電壓的幅度。

          ②頻率調制型高頻開關穩壓電源。開關電路的占空比保持不變,通過改變振蕩器的振蕩頻率來調節和穩定輸出電壓的幅度。

          ③混合調制型高頻開關穩壓電源。通過調節開關管導通時間和開關頻率來達到調節和穩定輸出電壓的目的。
        (3)按開關管電流的工作方式分類
          ①開關型高頻開關穩壓電源。用開關管把直流變成高頻標準方波,電路形式類似于他激式。

          ②諧振型高頻開關穩壓電源。開關管與LC諧振回路共同作用將直流變成標準正弦波,電路形式類似于自激式。

          (4)按開關管的類型分類
          ①晶體管型高頻開關穩壓電源。采用晶體管作為開關管,電路形式如圖(d)所示。②晶閘管型高頻開關穩壓電源。采用晶問管作為開關管,這種電路的特點是可以從輸入端直接輸入交流電,不需要一次整流部分,其電路形式如圖(c)所示。

          (5)按儲能電感與負載的連接方式分類
          ①串聯型高頻開關穩壓電源。儲能電感串聯在輸入與輸出電壓之間、電路形式如圖(a)所示。

          ②并聯型高頻開關穩壓電源。儲能電感并聯在輸入與輸出電壓之間,電路形式如圖(b)所示。

          (6)按開關管的連接方式分類
          ①單端式高頻開關穩壓電源。開關電路中僅使用一個開關管,這種電路的特點是價格低,電路結構簡單,但輸出功率不高,其電路形式如圖(a)、(b)、(d)所示。

        ②推挽式高頻開關穩壓電源。使用兩個晶體管作為開關管,將其連接成推挽功率放大器形式。這種電路的特`煢是開關變壓器必須具有中心抽頭,電路形式如圖(j)所示。

          ③半橋式高頻開關穩壓電源。使用兩個晶體管作為開關管,將其連接成半橋形式。它的特點是適用于輸入電壓較高的場合。電路形式如圖(i)所示。

          ④全橋式高頻開關穩壓電源。使用四個開關管,將其連接成全橋形式。它的特點是輸出的功率比較大,其電路形式如圖(k)所示。

          (7)按輸入與輸出的電壓大小分類
          ①升壓式高頻開關穩壓電源。輸出電壓比輸入電壓高,實際就是并聯型高頻開關穩壓電源。

          ②降壓式高頻開關穩壓電源。輸出電壓比輸入電壓低,實際就是串聯型高頻開關穩壓
        電源。

          (8)按工作方式分類
          ①可控整流型高頻開關穩壓電源。所謂可控整流型高頻開關穩壓電源,是指采用晶間管整流元件作為調整開關管的電源,它可由交流市電電網直接供電,也可用變壓器變壓后供電(這種供電方式在高頻開關穩壓電源剛興起的初期常常采用,目前基本上不太采用。)。可控整流型高頻開關穩壓電源,依靠調節導通角的大小,可達到調整輸出電壓和穩定電壓的目的。其電路如圖(h)所示。

          ②斬波型高頻開關穩壓電源。斬波型高頻開關穩壓電源采用直流供電,輸入直流電壓加到開關電路上,在開關電路的輸出端得到單向的脈動直流,然后經過濾波得到與輸入電壓不同的穩定直流電壓。斬波型高頻開關穩壓電源的控制電路從輸出電壓取樣,經過比較、放大、控制脈沖發生電路產生的脈沖信號,用以控制開關管的導通時間和截止時間的長短或開關管的工作頻率,最后達到穩定輸出電壓的目的。電路的過壓保護電路也是依據這一部分提供的取樣信號來進行工作的,斬波型電路形式如圖(g)所示。

          ③隔離型高頻開關穩壓電源。這種形式的高頻開關穩壓電源是在輸入回路與逆變電路之間加入了高頻變壓器(也可稱為開關變壓器),它是利用磁場的變化來實現能量的傳遞的,并沒有電流間的直接流通。隔離型高頻開關穩壓電源采用直流供電,經過開關電路,可將直流電變成頻率很高的交流電,再經變壓器隔離、變壓(升壓或降壓),然后經整流器整流,最后就可以得到新的極性和數值各不相同的多組直流輸出電壓。電路從輸出端取樣,經放大后反饋至開關控制端,并控制驅動電路的工作,最后達到穩定輸出電壓的目的。這種形式的高頻開關穩壓電源在實際穩壓電源中的應用最為廣泛。

          (9)按電路結構分類
          ①散件式高頻開關穩壓電源。整個高頻開關穩壓電源電路都是由分立元器件組成的,它的電路結構較為復雜,可靠性較差。

          ②集成電路式高頻開關穩壓電源。整個高頻開關穩壓電源電路或電路的一部分是由集成電路組成的,這種集成電路通常為厚膜電路。有的厚膜集成電路中包括開關管,有的則不包括開關管。這種電源的特點是電路結構簡單,調試方便,可靠性高。彩色電視機中常采用這種高頻開關穩壓電源。

          以上闡述的高頻開關穩壓電源都是站在不同的角度,以不同特點分類的。盡管各種電路的激勵方法、輸出直流電壓的調節手段、儲能電感的連接方式、開關管器件種類,以及串、并聯結構等各不相同,但是它們最后總可以歸結為串聯型高頻開關穩壓電源和并聯型高頻開關穩壓電源這兩大類。

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