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【物聯(lián)科普】開關電源工作原理詳解





開關電源工作原理常識科普

開關電源是一種交直流電轉換的電源裝置,開關電源通過開關管的開關動作,將輸入電壓切換為高頻脈沖信號。接下來我們針對常用的反激(Flyback)、正激(Forward)式這兩個開關電源工作原理做一些介紹。

正激式開關電源

結構比較復雜,但輸出功率很高,適用于100-300W的開關電源,一般用在低壓、大電流的開關電源,應用比較廣泛。當開關管接通時,輸出變壓器充當介質直接耦合磁場能量,電能與磁能相互轉化,使輸入輸出同時進行。

在日常應用中也存在不足:例如需要增加反電動勢繞組(防止變壓器初級線圈產生的反電動勢把開關管擊穿),次級多加1個電感進行儲能濾波,因此相比反激式開關電源,其成本較高、體積更大。

反激式開關電源

使用反激高頻變壓器隔離輸入輸出回路,它的變壓器不僅能變換電壓傳輸能量,還起到儲能電感的作用,反激式變壓器類似于電感的設計。電路比較簡單,容易控制,反激式在5-100W的小功率方面應用廣泛。

當開關管導通時,變壓器原邊電感電流上升,由于反激電路輸出線圈同名端相反,輸出二極管截止,變壓器儲存能量,負載由輸出電容進行能量供應。當開關管截止時,變壓器原邊電感感應電壓反向,輸出二極管導通,變壓器的能量通過二極管向負載供電,同時對電容充電。

對比可知,正激的變壓器只有變壓功能,整體可看成一個帶變壓器的Buck電路。反激的變壓器可看作一個帶變壓功能的電感,是一個Buck-Boost電路。


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