开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。开关电源领域包含各种电子、电器设备,计算机、程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等。
随着电源技术的发展,低电压,大电流的开关电源因其技术含量高,应用广,越来越受到人们重视。在开关电源中,正激和反激式有着电路拓扑简单,输入输出电气隔离等优点,广泛应用于中小功率电源变换场合。跟反激式相比,正激式变换器变压器铜损较低,同时,正激式电路副边纹波电压电流衰减比反激式明显,因此,一般认为正激式变换器适用在低压,大电流,功率较大的场合。
有一定电子基础的同学都知道,开关电源的基本组成结果如下图所示:
![开关电源设计](http://www.ejiguan.cn/uploadfile/2021/0427/20210427072905735.png)
![开关电源设计](http://www.ejiguan.cn/uploadfile/2021/0427/20210427072905735.png)
从总体来看,这个电源结构包含 4 个大的模块:辅助电路、主电路、控制电路、检测电路。
而主电路里包含 5 个模块,冲击电流限幅,这个线路主要用来限制接通市电时电源瞬间产生的充电电流,我们俗称冲击电流,一般的开关电源都会通过一个 NTC 热敏电阻来进行限制,高端一点的开关电源还会加上 TVS 避雷管等一些器件进行进一步限制。
输入滤波器,一般采用在 LN 线之间加上差模电感,在 L/N 与大地之间加上共模电感,主要有两个功能,一个是为了滤除电网中存在的杂波,另一个是为了阻碍电源自身产生杂波传输反馈给电网。
整流滤波电路,这个电路就比较常见了,几乎所有电源都会使用到,主要功能就是将 AC 电压转换成比较平稳的 DC 电压,整流功能一般采用整流桥堆或者二极管来实现,滤波线路一般采用 LC 线路,或者滤波效果更加好一点的π型滤波线路。
功率转换电路,也就是我们电源的心脏部分,其中最主要的元器件就是变压器,通过变压器绕组的不同来将高压直流转换为低压直流,具体计算可以参考之前变压器设计部分。
输出整流滤波线路,一般采用输出二极管加上π型滤波线路进行组合。
检测电路就比较简单,主要包含各种的保护线路和反馈线路,从主电路中检测各个信号是否正常,然后反馈给控制电路进行调整。
控制电路就是我们通常说的 PWM 线路,这个线路主要通过调节占空比来对输出电压进行调节,当然还有两种调节方式,一种叫做 PFM,这个是通过调节频率对电源输出进行调节,另一种就是 PWM 和 PFM 的结合体。
辅助电源,在一般的开关电源里称为 Standby 线路,这个线路一般作用是起到提供辅助电压的作用,最常见的就是通过线路得到一个稳定的 VCC 电压,然后提供给各个芯片。
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