电源开关很多人可能都会认为这是一种开关,但是其实日常生活中我们队这种开关并不常见,对这种开关的作用往往也知之甚少。本文将详细介绍一下电源开关是什么,电源开关的作用以及电源开关的工作原理和稳压原理。
一、什么是电源开关
电源开关就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止.将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!
二、电源开关的作用
1、交流电源输入经整流滤波成直流;
2、通过高频pwm(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;
3、开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;
4、输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制pwm占空比,以达到稳定输出的目的。
三、电源开关的工作原理
电源开关里有一扇门,一开门电源就通过,一关门电源就停止通过,那么什么是门呢,开关电源里有的采用可控硅,有的采用开关管,这两个元器件性能差不多,都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的,脉冲信号正半周到来,控制极上电压升高,开关管或可控硅就导通,由220v整流、滤波后输出的300v电压就导通,通过开关变压器传到次级,再通过变压比将电压升高或降低,供各个电路工作。
振荡脉冲负半周到来,电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压,电源调整管截止,300v电源被关断,开关变压器次级没电压,这时各电路所需的工作电压,就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时,重复上一个过程。
这个开关变压器就叫高频变压器,因为他的工作频率高于50hz低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢,这就需要有个振荡电路产生,我们知道,晶体三极管有个特性,就是基极对发射极电压是0.65-0.7v是放大状态,0.7v以上就是饱和导通状态, -0.1v- -0.3v就工作在振荡状态,那么其工作点调好后,就靠较深的负反馈来产生负压,使振荡管起振,振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定,振荡频率高输出脉冲幅度就大,反之就小,这就决定了电源调整管的输出电压的大小。
那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢,一般是在开关变压器上,单绕一组线圈,在其上端获得的电压经过整流滤波后,作为基准电压,然后通过光电耦合器,将这个基准电压返回振荡管的基极,来调整震荡频率的高低,如果变压器次级电压升高,本取样线圈输出的电压也升高,通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高,这个电压加到振荡管基极上,就使振荡频率降低,起到了稳定次级输出电压的稳定
四、电源开关控制稳压原理
开关k以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关k接通时,输入电源e通过开关k和滤波电路提供给负载rl,在整个开关接通期间,电源e向负载提供能量;当开关k断开时,输入电源e便中断了能量的提供。可见,输入电源向负载提供能量是断续的,为使负载能得到连续的能量提供,开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放。
由电感l、电容c2和二极管d组成的电路,就具有这种功能。电感l用以储存能量,在开关断开时,储存在电感l中的能量通过二极管d释放给负载,使负载得到连续而稳定的能量,因二极管d使负载电流连续不断,所以称为续流二极管。 在ab间的电压平均值eab可用下式表示: eab=ton/t*e 式中ton为开关每次接通的时间,t为开关通断的工作周期(即开关接通时间ton和关断时间toff之和)。 由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,ab间电压的平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整ton和t的比例便能使输出电压v0维持不变。改变接通时间ton和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”。
按trc控制原理,有三种方式:
1、脉冲宽度调制:开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
2、脉冲频率调制:导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
3、混合调制:导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。
本文详细介绍了有关电源开关的知识,如果你对电源开关不是很了解,那么通过本文的介绍你一定对电源开关有了有一个比较清晰的认识。如果你需要电源开关的话你最好是了解一下电源开关的原理,这样就可以让你使用的时候更加得心应手。