调整输出电压,开关电源的基本构成如图 1-1 所示, DC-DC 变换器是进行功率变换的器件,是开关电源的核心部件, 此外还有启动电路、过流与过压保护电路、噪声滤波器等组成部分。反馈回路检测其输出电压,并与基准电压比较,其误差通过误差放大器进行放大,控制脉宽调制电路,再经过驱动电路控制半导体开关的通断时间,从而调整输出电压。其结构图如图 1-1 所示。 V1V 0 图1-1 开关电源结构图 DC/D C 变换器驱动器 PWM 比较放大取样参考电压 2 1.2 开关电源与线性电源的比较线性电源的原理图如图 1-2 所示:是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压。它的缺点是需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。这种电源不适合计算机等设备的需要,将逐步被开关电源所取代。图1-2 线性电源的原理图开关电源的原理图如图 1-3 所示:是将交流电先整流成直流电,在将直流逆变成交流电,在整流输出成所需要的直流电压。图1-3 开关电源的原理图开关电源和线性电源相比,具有以下优点:体积小、重量轻(体积和重量只有线性电源的 30% ) 、效率高(一般为 70% 而线性电源只有 40% )、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化等优点。但也存在一些缺点: 由于逆变电路中会产生高频电压,对周围设备有一定的干扰,需要良好的屏蔽及接地。 1.3 开关电源的发展与应用当前,开关电源新技术产品正在向以下“四化”的方向发展:应用技术的高频化; 硬件结构的模块化; 软件控制的数字化; 产品性能的绿色化。由此,新一代开关电源产品的技术含量大大提高,使之更加可靠、成熟、经济、
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