了解所有开关模式电源

电源电路在每一个电路中都起着至关重要的作用电子电路为猫头鹰电路或机器、计算机等负载提供电力。这些不同的负载在不同的范围和特性上需要不同形式的功率。因此,通过使用不同的功率转换器将功率转换成所需的形式。基本上,不同的负载工作与各种类型的电源,如SMPS(开关模式电源),交流电源,交流到直流电源,可编程电源,高压电力供应&不间断电源供应。


开关电源
开关电源

什么是SMPS(开关电源)?

开关电源(SMPS)的定义是,当电源与开关稳压器一起,将电能从一种形式转换为另一种形式并具有必要的特性时,称为开关电源。该电源用于从直流i/p电压或非稳压交流获得稳压直流o/p电压。

smp
smp

与其他电源一样,SMPS是一个复杂的电路,它从电源向负载供电。MPS对于各种耗电的电器和电子设备以及电子工程的设计都是至关重要的。

smp的拓扑

开关电源的拓扑结构可分为交直流变换器、直流直流变换器、正激变换器和反激变换器。

开关电源工作原理

下面讨论开关模式电源的工作拓扑。

DC-DC变换器SMPS工作

在这种电源中,高压直流电源直接从直流电源获得。然后,这种高压直流电源通常在15KHz-5KHz的范围内进行切换。然后馈电给50Hz的降压变压器。这个变压器的o/p是馈电整流器,将此整流o/p电源作为负载源,并控制振荡器的ON时间,形成闭环调节器。

直流到直流转换器SMPS
直流到直流转换器SMPS

开关电源o/p通过使用来调节脉冲宽度调制在上述电路中,开关由PWM振荡器驱动,然后间接地控制降压变压器当电源馈电给变压器。因此,o/p是由脉宽调制控制的,因为o/p电压和PWM信号是成反比的。如果占空比为50%,则最大功率通过变压器传递,如果占空比下降,则变压器内的功率也通过降低功耗而下降。

PCBWay

交流-直流转换器SMPS工作

这种类型的开关电源具有交流i/p,并通过整流和滤波转换为直流。这种非稳压直流电压馈给功率因数校正受影响的电路。这是因为在电压峰值附近,整流器吸收具有显著高频能量的短电流脉冲,影响功率因数降低。

交流到直流转换器SMPS
交流到直流转换器SMPS

它几乎与上面讨论的变换器有关,但在直流电源的地方,这里我们使用AC i/p。因此,整流和滤波的混合物,这个框图用于转换交流到直流和开关操作是通过使用功率MOSFET放大器完成的。的MOSFET晶体管消耗低导通电阻,可抵抗大电流。开关频率的选择是这样的,它必须保持低到正常人类(以上20KHz)和开关的动作是由PWM振荡器的反馈控制。

再一次,这个交流电压被输入变压器的O /p在上图中显示了电压水平的上升或下降。然后,利用o/p滤波器和整流器对该变压器的o/p进行整流和平滑。o/p电压由反馈电路通过与参考电压相比较来控制。


反激变换器SMPS工作

开关电源电路具有非常低的o/p功率(小于100W),称为反激变换器开关电源。与其他开关电源电路相比,这种开关电源电路功耗低,电路简单。这种类型的开关电源用于低功率应用。

反激变换器型开关电源
反激变换器型开关电源

通过使用MOSFET快速开关,将具有恒定幅度的非调节i/p电压变为首选o/p电压;开关频率约为100khz。电压隔离可以通过使用变压器来实现。开关的操作可以通过使用PWM来控制,同时执行一个实际的反激变换器。

反激变压器具有与普通变压器不同的特性。反激变压器包括两个绕组,其作用是一个磁耦合电感。这个变压器的o/p是通过一个电容和用于滤波和整流的二极管.如上图所示,SMPS的o/p可以作为滤波电容器的电压。

正激变换器型SMPS工作

这种类型的开关电源与反激变换器类型的开关电源几乎相同。但是,在这种类型的开关电源中,一个控制连接在变压器的二次绕组的o/p处,以控制开关。与反激变换器相比,滤波整流电路复杂。

正激变换器型SMPS
正激变换器型SMPS

这也被称为DC-DC降压转换器,以及用于缩放和隔离的变压器。除了“D1”二极管和“C”电容外,在o/p的末端还连接了一个电感L和一个二极管D。如果' S '开关接通,则i/p给变压器的初级绕组。因此,在变压器的二次绕组处产生一定比例的电压。

因此,D1二极管得到正向偏置和缩放电压通过LPF进行负载。当开关S接通时,通过绕组的电流为零,然而通过电感滤波器和负载的电流不能很快改变,海岸二极管D2为电流提供一个通道。通过使用滤波器电感,D2二极管上所需的电压&以保持保持电感滤波器上电流稳定所必需的电磁力。即使电流下降对o/p电压,几乎恒定的o/p电压维持与大电容滤波器的存在。它通常用于各种开关应用,功率范围为100w至200w。

这都是关于开关电源它的类型包括Buck变换器,Buck- Boost变换器,自振反激变换器,Boost变换器,Cuk, Sepic, Boost- Buck。但是,本文讨论了几种类型的开关电源,即交直流变换器、直流直流变换器、正激变换器和反激变换器。此外,任何关于SMPS类型的信息,都可以在下面的评论部分给出你的反馈和建议。

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