"这篇文档是关于开关电源的详细介绍,特别是半桥式转换器的应用和基本原理。文中提到了半桥式转换器的两大优势:无需高压晶体管且能轻松平衡转换晶体管的伏特-秒区间,同时指出开关电源的设计包括DC-DC变换器的主要架构、EMI部分、PFC部分、同步整流、均流技术和保护控制线路。"
开关电源的基本原理与设计主要涵盖以下几个方面:
1. **基本原理**:开关电源通常由输入回路、输出回路和控制回路三部分组成。输入回路负责处理电网来的交流电,通过EMI滤波器减少干扰,然后进行整流和滤波,得到高压直流电。输出回路由隔离变压器的次级和低压整流滤波电路构成,为低电压电子元件提供稳定电源。控制回路则负责监控输出电压并调整占空比以保持输出稳定。
2. **半桥式转换器**:这种转换器具有两个输入电压,并能在115V或230Vac交流电压下工作,不需高压晶体管。通过简单方法平衡晶体管的伏特-秒区间,避免使用昂贵的对称修正电路。半桥式转换器可以是升压(Boost)或降压(Buck)类型,其工作状态决定了电压是升高还是降低。
3. **DC-DC变换器架构**:Boost变换器(升压)在开关关闭时通过电感器存储能量,当开关打开时,电感器释放能量,提升负载电压。Buck变换器(降压)则在开关关闭时断开电源,负载由电容器提供能量,从而降低负载电压。
4. **其他关键部分**:EMI(电磁干扰)部分涉及抑制电源产生的电磁噪声;PFC(功率因数校正)改善电源的输入电流波形,使其接近正弦波;同步整流利用MOSFET替代二极管,提高效率;均流技术确保多路电源输出的电流均衡;保护与控制线路则确保电源在遇到短路、过载等故障时能自动关闭,保护内部电路。
5. **工作原理**:输入交流电压经过EMI滤波后整流滤波,转换为高电压直流。然后,通过开关元件(如MOSFET)将直流电转换为高频方波,通过隔离变压器传输,次级侧感应出的低压交流电再整流滤波为低压直流输出。控制回路根据输出电压反馈调整占空比,以维持输出电压稳定。
开关电源的半桥式转换器是一种高效且灵活的电源转换解决方案,广泛应用于各种电力转换场景。其设计考虑了电源效率、稳定性、电磁兼容性和安全性等多个因素,确保了系统可靠运行。