《電子技術應用》
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开关电源的基本控制原理
摘要: 开关电源的控制结构:一般地,开关电源大致由输入电路、变换器、控制电路、输出电路四个主体组成。
Abstract:
Key words :

一.開關電源控制結構:
一般地,開關電源大致由輸入電路、變換器、控制電路、輸出電路四個主體組成。
如果細致劃分,它包括:輸入濾波、輸入整流、開關電路、采樣、基準電源、比較放大、震蕩器、V/F轉換、基極驅動、輸出整流、輸出濾波電路等。
實際的開關電源還要有保護電路、功率因素校正電路、同步整流驅動電路及其它一些輔助電路等。
下面是一個典型的開關電源原理框圖,掌握它對我們理解開關電源有重要意義。

圖2-1:開關電源的基本結構框圖
    根據控制類型不同,PM(脈沖調制)電路可能有多種形式。這里是典型的PFM結構。

二.開關電源的構成原理:
(一)輸入電路:
線性濾波電路、浪涌電流抑制電路、整流電路。
作用:把輸入電網交流電源轉化為符合要求的開關電源直流輸入電源。
1.線性濾波電路:
抑制諧波和噪聲。
2.浪涌濾波電路:
    抑制來自電網的浪涌電流。
3.整流電路:
    把交流變為直流。
    有電容輸入型、扼流圈輸入型兩種,開關電源多數為前者。
(二).變換電路:
含開關電路、輸出隔離(變壓器)電路等,是開關電源電源變換的主通道,完成對帶有功率的電源波形進行斬波調制和輸出。
這一級的開關功率管是其核心器件。
1.開關電路
驅動方式:自激式、他激式。
變換電路:隔離型、非隔離型、諧振型。
功率器件:最常用的有GTR、MOSFET、IGBT。
調制方式:PWM、PFM、混合型三種。PWM最常用。
2.變壓器輸出
  分無抽頭、帶抽頭。半波整流、倍流整流時,無須抽頭,全波時必須有抽頭。
(三).控制電路:
向驅動電路提供調制后的矩形脈沖,達到調節輸出電壓的目的。
基準電路:提供電壓基準。如并聯型基準LM358、AD589,串聯型基準AD581、REF192等。
采樣電路:采取輸出電壓的全部或部分。
比較放大:把采樣信號和基準信號比較,產生誤差信號,用于控制電源PM電路。
V/F變換:把誤差電壓信號轉換為頻率信號。
振蕩器:產生高頻振蕩波。
基極驅動電路:把調制后的振蕩信號轉換成合適的控制信號,驅動開關管的基極。

(四).輸出電路:
整流、濾波。
把輸出電壓整流成脈動直流,并平滑成低紋波直流電壓。輸出整流技術現在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。

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