开关电源设计解析:半桥式转换器与基本原理
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更新于2024-08-17
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"这份文件是关于开关电源的基本原理和设计介绍,特别提到了半桥式转换器的应用和优势。内容涵盖了开关电源的主要组成部分、工作原理、以及几种常见的DC-DC变换器架构,包括Boost和Buck变换器。"
开关电源是一种能够将交流电转换为直流电,或者改变直流电压的设备,广泛应用于各种电子设备中。其中,半桥式转换器是一种重要的转换架构,它的主要优点在于可以在处理115V或230Vac的交流输入电压时,无需使用高压晶体管,并且可以通过简单的方法实现每个转换晶体管的伏特-秒平衡,无需功率变压器有间隙或昂贵的对称修正电路。
开关电源的基本工作原理通常包括输入回路、输出回路和控制回路。输入回路通过EMI滤波器消除电网中的干扰和噪声,然后进行高压整流和滤波;隔离开关变压器初级和高压方波切割元件与电网连接。输出回路由隔离开关变压器次级和低压整流滤波电路组成,这些部分都是由低压电子元件构成。控制回路则负责监控和调整输出电压,确保其稳定。
在工作过程中,交流输入电压首先经过EMI滤波,然后整流滤波得到高压直流。高压直流通过半桥式转换器的MOSFET切割成高频方波,进入隔离开关变压器的初级,次级感应出的低压交流电势再经过整流滤波,最终提供稳定的低压直流输出。PWM逻辑控制电路根据输出电压的反馈调整占空比,以维持输出电压的稳定。当负载出现故障时,保护电路会停止MOSFET的工作,防止损坏。
文件中还介绍了两种常见的DC-DC变换器:Boost(升压)和Buck(降压)变换器。Boost变换器可以将输入电压提升到高于输出电压,适合于低电压输入需要高电压输出的场合;Buck变换器则相反,将输入电压降低到低于输出电压,适用于需要从高电压源获取低电压输出的情况。这两种变换器都有其特定的工作状态和电流、电压关系。
在设计开关电源时,还需要考虑电磁干扰(EMI)、功率因数校正(PFC)、同步整流技术、均流技术以及保护和控制线路等多方面因素,以确保电源的高效、稳定和安全运行。这些内容在开关电源的设计和优化中起着至关重要的作用。
2021-09-24 上传
2021-10-10 上传
2021-10-05 上传
具体内容包括2.1基本放大电路 2.2运算放大器 2.3滤波电路 3.1组合逻辑电路的分析与设计 3.2编码器 3.3译码器 3.4数据选择器 3.5加法器 3.6触发器与锁存器 3.7计数器与寄存器
2023-07-20 上传
2023-02-28 上传
2023-04-05 上传
2024-03-15 上传
2023-06-07 上传
2023-06-01 上传
四方怪
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