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[导读]自激式开关电源是一种常见的电源类型,其工作原理基于自激振荡的原理。在自激式开关电源中,晶体管作为开关管,通过自激振荡电路产生高频的开关脉冲,从而驱动开关管工作,实现电源的高效转换。

自激式开关电源是一种常见的电源类型,其工作原理基于自激振荡的原理。在自激式开关电源中,晶体管作为开关管,通过自激振荡电路产生高频的开关脉冲,从而驱动开关管工作,实现电源的高效转换。

自激式开关电源的原理基于自激振荡的原理。当接入电源后,开关管VT1通过R1开始导通,其集电极电流Ic在L1中线性增长,在L2中感应出使VT1基极为正、发射极为负的正反馈电压,使VT1很快饱和。与此同时,感应电压给C1充电,随着C1充电电压的增高,VT1基极电位逐渐变低,致使VT1退出饱和区,Ic开始减小,在L2中感应出使VT1基极为负、发射极为正的电压,使VT1迅速截止,这时二极管VD1导通,高频变压器T初级绕组中的储能释放给负载。在VT1截止时,L2中没有感应电压,直流供电输人电压又经R1给C1反向充电,逐渐提高VT1基极电位,使其重新导通,再次翻转达到饱和状态。这个过程重复振荡下去,就像单端反激式开关电源那样,由变压器T的次级绕组向负载输出所需要的电压。

自激式开关电源中的开关管起着开关及振荡的双重作用,也省去了控制电路。其工作过程中的关键环节是产生高频脉冲,在将能量转化为高频脉冲时,开关管工作在饱和导通和截止状态,提高了能量利用效率;将能量转化为高频脉冲后,可以减小高频滤波电容容量,有利于缩小电源体积,减少电源重量。

下面介绍一种典型的自激式开关电源电路。

一、电路组成

典型的自激式开关电源电路包括输入电路、整流滤波电路、开关管、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路等部分。

输入电路:通常包括电源滤波器,用于滤除电源中的噪声和干扰。

整流滤波电路:将交流电源转换为直流电源,并去除其中的纹波。

开关管:通常采用晶体管,作为开关元件,控制电源的通断。

开关变压器:用于实现电压的转换和变压,以满足输出电压的要求。

输出整流滤波电路:将变压器输出的交流电压整流成直流电压,并去除其中的纹波。

控制电路:用于控制开关管的导通和截止时间,从而调节输出电压的大小。

二、工作原理

在自激式开关电源中,当开关管导通时,电流增长,电感线圈产生左正右负的感应电动势;当开关管截止时,电流减小,电感线圈产生左负右正的感应电动势。这个感应电动势通过反馈回路作用到开关管的基极上,使得开关管在导通和截止之间快速切换,从而产生高频振荡。

控制电路的作用是控制开关管的导通和截止时间,从而调节输出电压的大小。通过调整控制信号的占空比,可以改变输出电压的大小。

三、典型应用

自激式开关电源具有高效率、小体积、高稳定性等优点,因此在许多电子设备中得到广泛应用。例如,在液晶电视中,自激式开关电源被广泛应用于驱动背光灯管和液晶显示面板;在计算机和办公设备中,自激式开关电源被用于提供稳定的直流电压给各个模块;在通信设备中,自激式开关电源用于为各种模块和芯片提供可靠的电源供应。

总之,自激式开关电源是一种常见的电源类型,具有明显的优点和缺点。在实际应用中需要根据具体需求和情况选择合适的电源方案,并采取相应的措施来优化和改进电源的性能和可靠性。


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