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开关电源的基本原理

发布日期:2020-06-12 16:19 来源:http://www.4nic-china.cn 点击:

  1)脉冲宽度调制式,简称脉宽调制(PulseWidthModulation,缩写为PWM)式。其主要特点是固定开关频率,通过改动脉冲宽度来调理占空比,完成稳压意图。其中心是脉宽调制器。开关周期的固定为规划滤波电路供给了便利。可是,它的缺点是受功率开关最小导通时刻的限制,对输出电压不能作宽范围调理;此外,输出端一般要接假负载(亦称预负载),以防止空载时输出电压升高。目前,大多数的集成开关电源选用PWM方式。

>2)脉冲频率调制方法,简称脉频调制(PulseFrequencyModulation,缩写为PFM)式。其特点是将脉冲宽度固定,通过改动开关频率来调理占空比,实现稳压的目的。其中心是脉频调制器。在电路设计上要用固定脉宽发生器来替代脉宽调制器中的锯齿波发生器,并运用电压?频率转换器(例如压控振荡器VCO)改动频率。它的稳压原理是:当输出电压Uo升高时,操控器输出信号的脉冲宽度不变而周期变长,使占空比减小,Uo下降。PFM式开关电源的输出电压调理规模很宽,输出端可不接假负载。PWM方法和PFM方法的调制波形别离如图1(a)、(b)所示,tp表示脉冲宽度(即功率开关管的导通时刻tON),T代表周期。从中可以比较容易的看出两者的差异。但它们也有共同之处:

  (1)均采用时刻比率操控(TRC)的稳压原理,无论是改动tp仍是T,终究调理的都是脉冲占空比。尽管采用的方法不同,但操控目标一致,可谓异曲同工。

  (2)当负载由轻变重,或者输入电压从高变低时,别离通过增加脉宽、升高频率的方法使输出电压保持稳定。

  3)混合调制方法,是指脉冲宽度与开关频率均不固定,互相都能改动的方法,它归于PWM和PFM的混合方法。它包含了脉宽调制器和脉频调制器。因为和T均可单独调理,因此占空比调理规模最宽,适合制作供实验室运用的输出电压可以宽规模调理的开关电源。

  以上3种工作方法统称为“时刻比率操控”(TimeRatioControl,简称TRC)方法。需求指出的是,脉宽调制器既可作为一片独立的集成电路运用(例如UC3842型脉宽调制器),亦可被集成在DC/DC变换器中(例如LM2576型开关稳压器集成电路),还能集成在AC/DC变换器中(例如TOP250型单片开关电源集成电路)。其中,开关稳压器归于DC/DC电源变换器,开关电源一般为AC/DC电源变换器。


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