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高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的分類

出處:oldzhang 發(fā)布于:2009-06-17 14:05:23

現(xiàn)在,隨著電子技術(shù)和應(yīng)用的迅速發(fā)展,對(duì)電子儀器和設(shè)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(dòng)化程度越來(lái)越高,體積日趨小型化。這使得采用具有眾多優(yōu)點(diǎn)的高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源就顯得更加重要了,因此高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源在計(jì)算機(jī)、通信、航天、彩色電視等方面都得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,并且發(fā)揮了巨大的作用,這又大大促進(jìn)了高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的發(fā)展,從事這方面研究和生產(chǎn)的人員也在不斷地增加,高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的品種和類型也越來(lái)越多。如圖給出了各種類型的高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的原理圖。目前的高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為以下幾類。

  圖 各種類型的高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的原理圖
  (1)按激勵(lì)方式分類
 ?、偎な礁哳l開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。電路中設(shè)有激勵(lì)信號(hào)的振蕩器,電路形式圖(e)所示。
 ?、谧约な礁哳l開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。開(kāi)關(guān)管兼作振蕩器中的振蕩管,電路形式如圖(f)所示。
 ?。?)按調(diào)制方式分類
   ①脈寬調(diào)制型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。開(kāi)關(guān)電路的振蕩頻率保持不變,通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)改變和調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。有時(shí)還通過(guò)取樣電路、耦合電路等構(gòu)成反饋閉環(huán)回路,來(lái)穩(wěn)定輸出電壓的幅度。
   ②頻率調(diào)制型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。開(kāi)關(guān)電路的占空比保持不變,通過(guò)改變振蕩器的振蕩頻率來(lái)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓的幅度。
   ③混合調(diào)制型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間和開(kāi)關(guān)頻率來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓的目的。
 (3)按開(kāi)關(guān)管電流的工作方式分類
   ①開(kāi)關(guān)型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。用開(kāi)關(guān)管把直流變成高頻標(biāo)準(zhǔn)方波,電路形式類似于他激式。
   ②諧振型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。開(kāi)關(guān)管與LC諧振回路共同作用將直流變成標(biāo)準(zhǔn)正弦波,電路形式類似于自激式。

 ?。?)按開(kāi)關(guān)管的類型分類
 ?、?a target="_blank">晶體管型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。采用晶體管作為開(kāi)關(guān)管,電路形式如圖(d)所示。②晶閘管型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。采用晶問(wèn)管作為開(kāi)關(guān)管,這種電路的特點(diǎn)是可以從輸入端直接輸入交流電,不需要整流部分,其電路形式如圖(c)所示。
  (5)按儲(chǔ)能電感與負(fù)載的連接方式分類
 ?、俅?lián)型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。儲(chǔ)能電感串聯(lián)在輸入與輸出電壓之間、電路形式如圖(a)所示。
 ?、诓⒙?lián)型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。儲(chǔ)能電感并聯(lián)在輸入與輸出電壓之間,電路形式如圖(b)所示。
  (6)按開(kāi)關(guān)管的連接方式分類
 ?、賳味耸礁哳l開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。開(kāi)關(guān)電路中僅使用一個(gè)開(kāi)關(guān)管,這種電路的特點(diǎn)是價(jià)格低,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。使用兩個(gè)晶體管作為開(kāi)關(guān)管,將其連接成推挽功率放大器形式。這種電路的特`煢是開(kāi)關(guān)變壓器必須具有中心抽頭,電路形式如圖(j)所示。
 ?、郯霕蚴礁哳l開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。使用兩個(gè)晶體管作為開(kāi)關(guān)管,將其連接成半橋形式。它的特點(diǎn)是適用于輸入電壓較高的場(chǎng)合。電路形式如圖(i)所示。
  ④全橋式高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。使用四個(gè)開(kāi)關(guān)管,將其連接成全橋形式。它的特點(diǎn)是輸出的功率比較大,其電路形式如圖(k)所示。
 ?。?)按輸入與輸出的電壓大小分類
   ①升壓式高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。輸出電壓比輸入電壓高,實(shí)際就是并聯(lián)型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。
 ?、诮祲菏礁哳l開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。輸出電壓比輸入電壓低,實(shí)際就是串聯(lián)型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓
電源。
  (8)按工作方式分類
   ①可控整流型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。所謂可控整流型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源,是指采用晶間管整流元件作為調(diào)整開(kāi)關(guān)管的電源,它可由交流市電電網(wǎng)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(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源剛興起的初期常常采用,目前基本上不太采用。)??煽卣餍透哳l開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源,依靠調(diào)節(jié)導(dǎo)通角的大小,可達(dá)到調(diào)整輸出電壓和穩(wěn)定電壓的目的。其電路如圖(h)所示。
   ②斬波型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。斬波型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源采用直流供電,輸入直流電壓加到開(kāi)關(guān)電路上,在開(kāi)關(guān)電路的輸出端得到單向的脈動(dòng)直流,然后經(jīng)過(guò)濾波得到與輸入電壓不同的穩(wěn)定直流電壓。斬波型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的控制電路從輸出電壓取樣,經(jīng)過(guò)比較、放大、控制脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào),用以控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間和截止時(shí)間的長(zhǎng)短或開(kāi)關(guān)管的工作頻率,達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。電路的過(guò)壓保護(hù)電路也是依據(jù)這一部分提供的取樣信號(hào)來(lái)進(jìn)行工作的,斬波型電路形式如圖(g)所示。
 ?、鄹綦x型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。這種形式的高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)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(kāi)關(guān)變壓器),它是利用磁場(chǎng)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的傳遞的,并沒(méi)有電流間的直接流通。隔離型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源采用直流供電,經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電路,可將直流電變成頻率很高的交流電,再經(jīng)變壓器隔離、變壓(升壓或降壓),然后經(jīng)整流器整流,就可以得到新的極性和數(shù)值各不相同的多組直流輸出電壓。電路從輸出端取樣,經(jīng)放大后反饋至開(kāi)關(guān)控制端,并控制驅(qū)動(dòng)電路的工作,達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。這種形式的高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源在實(shí)際穩(wěn)壓電源中的應(yīng)用為廣泛。

 ?。?)按電路結(jié)構(gòu)分類
 ?、偕⒓礁哳l開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。整個(gè)高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路都是由分立元器件組成的,它的電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,可靠性較差。
   ②集成電路式高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。整個(gè)高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)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(kāi)關(guān)管,有的則不包括開(kāi)關(guān)管。這種電源的特點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)試方便,可靠性高。彩色電視機(jī)中常采用這種高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。
  以上闡述的高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源都是站在不同的角度,以不同特點(diǎn)分類的。盡管各種電路的激勵(lì)方法、輸出直流電壓的調(diào)節(jié)手段、儲(chǔ)能電感的連接方式、開(kāi)關(guān)管器件種類,以及串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)等各不相同,但是它們總可以歸結(jié)為串聯(lián)型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源和并聯(lián)型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源這兩大類。


  
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