自激式开关电源的原理.pdf_自激电源

开关电源

硬件设计

需积分: 5 143 浏览量更新于2023-03-03 评论 3 收藏 3.57MB PDF 举报

身份认证购VIP最低享 7 折!

领优惠券(最高得80元）

资源详情

资源评论

资源推荐

...

第 3 章自激式开关电源的原理与应用

自激式开关电源利用调整管、变压器辅助绕组构成正反馈通路，实现自激振荡，再借助反馈

信号稳定电压输出。由于调整管兼作振荡管，所以无须专设振荡器，故所用的元器件较少，电

路简单、成本低，在一定程度上简化了电路。由于自激式开关电源经济实用，目前仍有较多的电

子设备采用自激式开关电源，比如手机充电器、打印机、自动化仪器仪表、电视机和显示器等。

本章拟在讲述自激式开关电源基本电路的基础上，以几种变压器耦合型自激式开关电源的电

路实例为载体，配合关键点的测试波形，剖析它们的工作原理，希望引领读者进入开关电源的万

千世界。

3-1 自激式开关电源的工作原理

3.1.1 自激式开关电源的特点

1．自激式开关电源

现在所有由市电供电的 AC-DC 设备，几乎全部采用变压器耦合型开关电源，也称为隔离型开

关电源。功率管周期性通断，控制开关变压器初级绕组存储输入电源的能量，通过次级绕组进行

能量释放。显然，开关电源的输入与输出是通过变压器的磁耦合传递能量的。由于变压器绕组

之间是绝缘的，因此初次级绕组完全隔离，即“热地”和“冷地”是绝缘的，且绝缘电阻和抗电

强度均可达到很高，这一特点对用电安全尤为重要。

若开关管的激励脉冲是由变压器辅助绕组与开关管构成的正反馈环路自激振荡产生的，称为

自激式开关电源。由于自激式开关电源的调整管兼作振荡管，因此无须专设振荡器。除非特别说

明，本书讲述的自激式开关电源均是指自激式变压器耦合型开关电源，下面就介绍这方面的知

识。

2．自激式开关电源的特点

（1）自激式开关电源结构简单，生产制造成本低廉。

（2）自激式开关电源的脉冲信号是自激振荡产生的，是一种非固定频率的变换电路，随输

入电压和负载变化而变化，轻载时开关频率较高或间歇振荡，满载时频率会自动降低。

（3）自激式开关电源在占空比

发生改变时，开关管的

I 与

U 相对值发生变化，因此

变化范围较小，一般小于 50%。

（4）自激式开关电源具备一定的自保护功能，一旦负载过重，必然破坏反馈条件，振荡将

因损耗过大而减少或和间歇振荡，因此保护电路比较简单，这是自激式开关电源的一大优点。

（5）自激式开关电源的电流峰值高、纹波电流大，由于工作频率随输入电压和负载电流变

化而变化，在高功率、大电流工作时稳定性差，故仅适宜 60W 以下的小功率场合。由于许多办公

设备、手机充电器和仪器仪表等在这个功率范围之下，故自激式开关电源的使用相当普遍。

...

3.1.2 自激式开关电源的工作原理

①

如图 3-1 所示为自激式开关电源的基本电路。

是输入交流电压经整流的直流电压；

是

整流电压的滤波电容；

R 是启动电阻；VT 是功率开关管；

R 、

C 与变压器辅助绕组构成 VT

的振荡电路；T 是开关变压器，初绕绕组用于储能及初、次级组能量耦合，辅助绕组产生正反馈

信号；整流二极管 VD 和

C 组成整流滤波电路，输出平滑的直流电压

U 给负载

供电。

图 3-1 自激式开关电源的基本电路

初始上电时，电阻

R 给 VT 提供在启动电流开始导通。VT 一旦导通，变压器 T 初级绕组因

有电流流过而发生自感，自感电动势的方向阻止电流的增大；另一方面，初级绕组同时与次级绕

组、辅助绕组发生互感，次级绕组感应动势的方向使二极管 VD 反偏，辅助绕组感应动势的方向

加速 VT 导通。当 VT 趋向于截止时，初级绕组因电流减小而发生自感，自感电动势的方向阻止电

流的减小（此时初级绕组与电源电压

U 顺向叠加），次级绕组感应动势的方向使二极管 VD 正偏，

辅助绕组感应动势的方向加速 VT 截止。

电压和电路波形如图3-2所示。VT 导通（

t ）期间，变压器 T 初级绕组从电源电压

U 蓄

积能量；在 VT 截止（

OFF

t ）期间，变压器 T 蓄积的能量释放给负载。在 VT 从导通到截止转换瞬

间，变压器初次级绕组依次出现峰值电流

、

②

，见图 3-2（a）、（b）所示。初、次级绕组

均为脉冲电压，且相位相反，见图3-2（c）、（d）所示。

U 为整流二极管导通压降，

U 是

u 的

正脉冲，等于输出直流

U 与二极管导通电压

U 的叠加。

OFF

t 结束时，变压器初级绕组感应电

动势

自由振荡返回到零。VT 基极连接的辅助绕组也称正反馈绕组，因变压器互感产生正反馈

①

有些文献称之为 RCC 变换器，RCC 指 Ringing Choke Converter，即阻尼振荡变换器。

②

图中 I

、I

是 i

、i

的峰值电流，下标 P 为 peak 首字母。

剩余62页未读，继续阅读

ipman

粉丝: 13
资源: 10

会员权益专享

自激式开关电源的原理.pdf

评论0

会员权益专享

最新资源

自激式开关电源的原理.pdf

评论0

自制12v开关电源电路图及其原理讲解.doc

RCC自激式电路完整工作原理

简易实用的自激式开关电源

自激式开关电源讲解 csdn

开关电源拓扑结构详解_图文.pdf

反激式开关电源电路拓扑

开关电源 正激 反击工作原理

推挽输出和开漏输出_开关电源推挽式，反激式、半桥式、正激式、全桥式的优点和缺点...

csdn开关电源,正激和负激

反激式开关电源性能测试

正激电路工作原理详解pdf

DC-DC开关电源设计

1mhz自激式超声波美容/治疗驱动电路

开关电源磁性元件理论及设计ap法

uc3843 控制多路输出开关电源设计与实现

有源钳位正激pfc电路工作原理

开关电源技术的拓扑结构

PFC LLC整流逆变双向电路

RC正弦波自激振荡的稳幅原理

会员权益专享

最新资源

开关电源正激反击工作原理