反激電源工作原理,原理圖詳解-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2025-03-21
反激電源是通過控制開關管的通斷,將輸入能量存儲在磁性元件中,再通過變壓器傳遞給負載。
反激式開關電源部分組成:
輸入濾波電路 :將輸入的交流電壓(AC)通過電感和電容的組合進行濾波,去除電壓中的雜波和噪聲,得到較為平穩的直流電壓(DC)。
整流電路 :將輸入濾波后的直流電壓(DC)通過整流橋進行整流,轉化為單向的直流電壓(DC)。
開關管 :開關管(如MOSFET或IGBT)是反激式開關電源中的關鍵元件,其作用是將經過整流的直流電壓轉換為高頻脈沖信號。開關管的通斷狀態通過控制電路進行調節,從而控制輸出電壓的大小。
變壓器 :變壓器是反激式開關電源中的能量轉換元件,它利用電磁感應原理將開關管輸出的高頻脈沖信號進行變壓變換,轉換為所需的輸出交流電壓(AC)。
輸出整流濾波電路 :將變壓器輸出的交流電壓(AC)通過整流二極管和濾波電容進行整流和濾波,得到平滑的直流輸出電壓(DC)。
反饋控制電路 :反饋控制電路通過采樣輸出電壓,并與參考電壓進行比較,產生控制信號。這個控制信號經過反饋電路調節開關管的通斷時間(占空比),以達到穩定輸出電壓的目的。
反激式開關電源工作原理:
開啟開關:當控制電路使開關管導通時,輸入電壓Vin通過開關管加到變壓器的初級線圈上,使變壓器的初級線圈產生磁場。
磁場建立:隨著變壓器初級線圈電流的增加,變壓器的磁場也逐漸增強。
關閉開關:當控制電路使開關管截止時,變壓器初級線圈的電流突然中斷,磁場迅速衰減。
反激電壓產生:由于變壓器的磁場迅速衰減,根據楞次定律,變壓器次級線圈產生一個與原磁場方向相反的感應電動勢,即反激電壓。
輸出電壓:反激電壓通過整流濾波電路,得到所需的直流輸出電壓Vout。
能量傳遞:反激電壓在次級線圈中產生的電流,通過整流濾波電路,將能量傳遞給負載。
基本原理:
1.交流輸入經過整流濾波變成直流;
2.PWM波Q控制開關管斬波給變壓器的初級線圈輸送能量;
3.變壓器Q的次級線圈感應出電壓并且經過整流濾波得到直流輸出。
在開關管閉合時,由于變壓器原邊線圈和副邊線圈繞線方向相反,二極管的單向導電性,不能傳遞能量,變壓器原邊線圈相當于電感。
在開關管斷開時,初級線圈電流減少,會產生反向的電動勢在次級線圈感應出電壓,變壓器將之前原邊線圈存儲的能量傳遞到后級電路。
開關管打開,初級線圈相當于電感儲能;開關管閉合,初級線圈通過變壓器釋放能量。
計算公式:Vin=Vout/Nx(D/(1-D))
主要器件:
Q:PMOS
T:高頻變壓器
D:整流二極管
C:輸出濾波電容
R:負載
當PMOS管導通時,高頻變壓器原邊(Np)的上端是正電壓,下端是負電壓。副邊(Ns)則是上端負電壓,下端正電壓。這時候,整流二極管是截止的,負載所需的能量由輸出濾波電容C提供。電流流向如圖。
當PMOS管截止時,情況就反過來了。變壓器原邊(Np)的上端變成負電壓,下端是正電壓。副邊(Ns)則是上端正電壓,下端負電壓。這時候,整流二極管正向導通,給電容C充電,彌補了PMOS管導通時損失的能量。電流流向如圖。
簡單來說,反激式開關電源的工作原理就是:PMOS導通時,變壓器給負載供電;PMOS截止時,變壓器給電容充電。這樣一來,負載就能持續得到穩定的能量供應了。
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