开关电源的基本控制原理
开关电源的基本控制原理
一．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。
如果细致划分，它包括：输入滤波、输入整流、开关电路、采样、基准电源、比较放大、震荡器、v/f转换、基极驱动、输出整流、输出滤波电路等。
实际的开关电源还要有保护电路、功率因素校正电路、同步整流驱动电路及其它一些辅助电路等。
下面是一个典型的开关电源原理框图，掌握它对我们理解开关电源有重要意义。
图2-1：开关电源的基本结构框图
根据控制类型不同，pm（脉冲调制）电路可能有多种形式。这里是典型的pfm结构。
二．开关电源的构成原理：
（一）输入电路：
线性滤波电路、浪涌电流抑制电路、整流电路。
作用：把输入电网交流电源转化为符合要求的开关电源直流输入电源。
1．线性滤波电路：
抑制谐波和噪声。
2．浪涌滤波电路：
抑制来自电网的浪涌电流。
3．整流电路：
把交流变为直流。
有电容输入型、扼流圈输入型两种，开关电源多数为前者。
（二）．变换电路：
含开关电路、输出隔离（变压器）电路等，是开关电源电源变换的主通道，完成对带有功率的电源波形进行斩波调制和输出。
这一级的开关功率管是其核心器件。
1．开关电路
驱动方式：自激式、他激式。
变换电路：隔离型、非隔离型、谐振型。
功率器件：最常用的有gtr、mosfet、igbt。
调制方式：pwm、pfm、混合型三种。pwm最常用。
2．变压器输出
分无抽头、带抽头。半波整流、倍流整流时，无须抽头，全波时必须有抽头。
（三）．控制电路：
向驱动电路提供调制后的矩形脉冲，达到调节输出电压的目的。
基准电路：提供电压基准。如并联型基准lm358、ad589，串联型基准ad581、ref192等。
采样电路：采取输出电压的全部或部分。
比较放大：把采样信号和基准信号比较，产生误差信号，用于控制电源pm电路。
v/f变换：把误差电压信号转换为频率信号。
振荡器：产生高频振荡波。
基极驱动电路：把调制后的振荡信号转换成合适的控制信号，驱动开关管的基极。
（四）．输出电路：
整流、滤波。
把输出电压整流成脉动直流，并平滑成低纹波直流电压。输出整流技术现在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。
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实际的开关电源还要有保护电路、功率因素校正电路、同步整流驱动电路及其它一些辅助电路等。
下面是一个典型的开关电源原理框图，掌握它对我们理解开关电源有重要意义。
图2-1：开关电源的基本结构框图
根据控制类型不同，pm（脉冲调制）电路可能有多种形式。这里是典型的pfm结构。
二．开关电源的构成原理：
（一）输入电路：
线性滤波电路、浪涌电流抑制电路、整流电路。
作用：把输入电网交流电源转化为符合要求的开关电源直流输入电源。
1．线性滤波电路：
抑制谐波和噪声。
2．浪涌滤波电路：
抑制来自电网的浪涌电流。
3．整流电路：
把交流变为直流。
有电容输入型、扼流圈输入型两种，开关电源多数为前者。
（二）．变换电路：
含开关电路、输出隔离（变压器）电路等，是开关电源电源变换的主通道，完成对带有功率的电源波形进行斩波调制和输出。
这一级的开关功率管是其核心器件。
1．开关电路
驱动方式：自激式、他激式。
变换电路：隔离型、非隔离型、谐振型。
功率器件：最常用的有gtr、mosfet、igbt。
调制方式：pwm、pfm、混合型三种。pwm最常用。
2．变压器输出
分无抽头、带抽头。半波整流、倍流整流时，无须抽头，全波时必须有抽头。
（三）．控制电路：
向驱动电路提供调制后的矩形脉冲，达到调节输出电压的目的。
基准电路：提供电压基准。如并联型基准lm358、ad589，串联型基准ad581、ref192等。
采样电路：采取输出电压的全部或部分。
比较放大：把采样信号和基准信号比较，产生误差信号，用于控制电源pm电路。
v/f变换：把误差电压信号转换为频率信号。
振荡器：产生高频振荡波。
基极驱动电路：把调制后的振荡信号转换成合适的控制信号，驱动开关管的基极。
（四）．输出电路：
整流、滤波。
把输出电压整流成脉动直流，并平滑成低纹波直流电压。输出整流技术现在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。
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