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1、第 8章 间断电源 （ 开关电源指起电压调整功能的器件始终工作在线性放大区的直流稳压电源。稳压电源： 通常分为线性稳压电源和开关稳压电源。简称开关电源 (指起电压调整功能的器件始终以开关方式工作的一种直流稳压电源。1、线性稳压电源：2、开关稳压电源：开关电源的应用1、线性稳压电源：优点：优良的纹波及动态响应特性；缺点：（ 1）输入采用 50积庞大；（ 2）电压调整器件工作在线性放大区内 ,损耗大 ,效率低；（ 3） 过载能力差。图 开关电源的工作原理2、开关电源 ：502020V/380接整流滤波，然后再将滤波后的直流电压经变换电路变换为数十或数百 过高频变压器隔离并降压 (或升压 )后，再经
2、高频整流、滤波电路，最后输出直流电压。通过取样、比较、放大及控制、驱动电路，控制变换器中功率开关管的占空比，便能得到稳定的输出电压。图 开关电源原理框图工作原理：开关电源的工作原理图 开关电源原理框图开关管占空比定义为： D=s；其中 两种改变占空比的控制方式 ：1）脉冲宽度调制控制 (、开关电源 ：2）脉冲频率调制控制 ( 开关电源的工作原理图 脉冲宽度控制：保持开关频率 (开关周期 变，通过改变 ，从而达到改变输出电压的目的。如果占空比 经滤波后的输出电压也就越高。保持导通时间 过改变开关频率 (即开关周期 )而达到改变占空比的目的。工作频率不固定，造成滤波器设计困难。2）脉冲频率控制：开
3、关电源的工作原理 开关电源优点：（ 1）功耗小、效率高。（ 2）体积小、重量轻。（ 3）稳压范围宽。（ 4）电路形式灵活多样。 开关电源缺点：主要是存在开关噪声干扰。开关电源的工作原理 1、开关电源的应用图 直流操作电源电路原理图主电路采用半桥变换电路，额定输出直流电压为 220V，输出电流为 10A。开关电源的工作原理 2、各功能块的具体电路简介：(1) 交流进线滤波器图 交流进线 开关电源的应用 作用： 防止开关电源产生的噪声进入电网，或者防止电网的噪声进入开关电源内部，干扰开关电源的正常工作。电路结构： 中 两组线圈匝数相等，但绕向相反，对差模信号的阻抗为零，而对共模信号产生很大的阻抗。
4、2) 启动浪涌电流抑制电路小功率电源：在整流桥的直流侧和滤波电容之间串联具有负温度系数的热敏电阻。大功率电路：将上述热敏电阻换成普通电阻，同时在电阻的两端并接晶闸管开关。(3) 输出整流电路小功率电源通常采用半波整流电路，而对于大功率电源则采用全波或桥式整流电路。动浪涌电流抑制电路限流电阻启动浪涌电流抑制电路输出整流电路半波整流 脚：误差放大器反相输入端； 脚：误差放大器同相输入端； 脚：同步信号输入端 ， 同步脉冲的频率应比振荡器频率 脚：振荡器输出； 脚：振荡器外接定时电阻 150 脚：振荡器外接电容 振荡器频率为 1/其中 脚与 脚之间跨接的电阻 ， 用来调节死区时间 ， 定时电容范围为
5、 脚：振荡器放电端 ， 外接电阻来控制死区时间 ， 电阻范围为 0 500； 脚：软起动端 ， 外接软起动电容 ， 该电容由内部 0 脚：误差放大器的输出端； 脚： 该脚为高电平时 ，输出驱动脉冲信号被封锁 ,用于故障保护； 脚： 脚：接地 ; 脚：输出级集电极电压； 脚： 脚：电源 ， 其范围因为 8V 35V； 脚：内部 +5(4) 控制电路（ 开关电源采用双环控制方式，电压环为外环控制，电流环为内环控制。输出电压的反馈信号 误差信号经 与电感电流的反馈信号 后与控制器内部三角波比较形成 5) 驱动电压为60020000图 开关电源的应用第 8章 间断电源 （ 源功率因数校正电网谐波电流不
6、仅引起变压器和供电线路过热，降低电器的额定值，并且产生电磁干扰，影响其他电子设备正常运行。1、采用无源校正抑制谐波 :2）电网阻抗或频率发生变化时，滤波效果不能保证，动态特性差。3）可能会与电网阻抗发生并联谐振，将谐波电流放大，从而导致系统无法正常工作。4） 点：1）方法简单可靠，并且在稳态条件下不产生电磁干扰。(在主电路中串入无源 有源功率因数校正与无源校正抑制谐波的区别：能进一步抑制装置的低次谐波，提高装置的功率因数。与一般的开关电源的区别：（ 1） 还反馈输入平均电流；（ 2） 1）特点：2、有源功率因数校正电路（ ）工作原理：有源功率因数校正技术 (简称 是在传统的整流电路中加入有源开
7、关，通过控制有源开关的通断来强迫输入电流跟随输入电压的变化，从而获得接近正弦波的输入电流和接近 1的功率因数。 换电路组成，虚线框内为控制电路，包含电压误差放大器 r，乘法器，电流误差放大器 宽调制器和驱动电路。输出电压 差信号经电压误差放大器 ，与全波整流电压取样信号相乘以后形成基准电流信号。基准电流信号与电流反馈信号相减，误差信号经电流误差放大器 后经驱动电路控制主电路开关 电流跟踪基准电流信号变化。 工作原理： A，模拟乘法 /除法器 M，电流放大器 定频率 率图 505出功率不同时，只需改变主电路中的电感 S、控制电路中的电流控制环参数。输出电压 章 间断电源 （ 不间断电源 简称 还
8、能提供稳压 、 稳频和波形失真度极小的高质量正弦波电源 。目前 ， 在计算机网络系统 、 邮电通信 、 银行证劵 、电力系统 、 工业控制 、 医疗 、 交通 、 航空等领域得到广泛应用 。不间断电源：不间断电源（ 备式 图 后备式 变器不工作，市电经交流稳压器稳压后，向负载供电，同时充电器工作，对蓄电池组浮充电。市电掉电时，逆变器工作，将蓄电池供给的直流电压变换成稳压、稳频的交流电压，继续向负载供电。输出电压波形有 方波 、 准方波 和 正弦波 三种方式。特点： 结构简单、成本低、运行效率高、价格便宜，但其输出电压稳压精度差，市电掉电时，输出有转换时间。适于小功率。2、线式 在线式 电经整流
9、器变成直流后，再经逆变器变换成稳压、稳频的正弦波交流电压供给负载。当市电掉电时，由蓄电池组向逆变器供电，以保证负载不间断供电。如果逆变器发生故障， 接由市电供电。当故障消失后， 点： 总是处于稳压、稳频供电状态，输出电压动态响应特性好，波形畸变小，其供电质量明显优于后备式 于小功率 流器一般采用二极管整流电路，它的作用是向逆变器提供直流电源。蓄电池充电由专门的充电器来完成。2）对于中大功率 流器一般采用相控式整流电路 ,它具有双重功能，在向逆变器提供直流电源的同时，还要向蓄电池进行充电，因此，整流器的输出电压必须是可控的。3）减少 1）增加整流电路的相数 ；（ 2）在整流器的输入侧增加有源或无源滤波器 。4）目前，比较先进的 以做到注入电网的电流基本接近正弦波，使其功率因数接近 1，大大降低了 述：工作原理图 单相 含有与开关频率有关的高次谐波。由于电感 些高次谐波电压只会使交流电流
