开关电源的工作原理主要两个部分:整流和变换
扫描二维码
随时随地手机看文章
开关电源是一种将交流电转换成可用直流电的电源设备。它通过使用开关元件(如晶体管、MOSFET或IGBT),以高频开关方式来转换电源。开关电源具有体积小、效率高、可靠性强等特点,广泛应用于各种电子设备中,如计算机、通信设备、家用电器等。
开关电源的工作原理主要包括两个部分:整流和变换。
整流部分是将交流电转换成直流电,常用的整流方式有两种:单相整流和三相整流。单相整流方式主要包括整流桥和脉宽调制(PWM)控制电路。整流桥是通过四个二极管组成的桥式整流电路,用于将交流电转换为直流电,其中二极管的导通和非导通控制由PWM控制电路完成。PWM控制电路根据输出电压的变化情况来控制二极管的导通和非导通时间,以达到输出电压稳定的目的。三相整流方式类似于单相整流,只是多了一个整流桥和控制电路,用于实现三相交流电的整流。
变换部分是将直流电转换为需要的电压和电流。变换部分是由控制器、开关管和输出变压器组成的。控制器主要是一个反馈控制回路,用于检测输出电压并根据需要做出相应的调整。开关管作为一个开关元件,根据控制信号来控制电流的通断,实现电源输出的稳定。输出变压器是根据需要的输出电压比例来升降电压的,可以通过变换线圈的匝数比例来实现。
开关电源的工作流程如下:交流电先经过整流部分,变换为直流电,然后经过变换部分进行电压和电流的处理,最后输出为所需的电源。
开关电源相比传统的线性电源具有很多优点。
首先,开关电源的效率高。传统的线性电源通过将交流电转换为更低的电压,从而降低电压,这导致了能量的浪费。而开关电源通过开关的方式,特别是使用高频开关,大大提高了工作效率,减少了能源的浪费。
其次,开关电源的体积小。开关电源可以实现紧凑的设计,使其体积小巧,适合于各种小型电子设备中的应用。
第三,开关电源的可靠性高。开关电源采用现代电子器件,如MOSFET和IGBT,具有高可靠性和长寿命。
第四,开关电源的输出稳定性好。开关电源采用反馈控制回路,可以根据输出电压的变化情况来调整控制信号,从而实现输出电压的稳定性。
综上所述,开关电源是一种高效、可靠、稳定的电源设备。通过整流和变换部分的工作原理,将交流电转换为直流电,并实现输出电压和电流的稳定。开关电源在现代电子设备中起着重要的作用,并逐渐取代了传统的线性电源。
LED开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
LED开关电源中应用的电子器件主要为:LED二极管、IGBT和MOSFET。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用,GTR驱动困难,开关频率低,逐渐被IGBT和MOSFET取代。
LED开关电源的三个条件
1、开关是 :电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态
2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频
3、直流:开关电源输出的是直流而不是交流
LED开关电源是由电路来控制开关管而进行高速的导通和截止。是将直流电转化成高频交流电来给变换器进行变压,使其产生所需要的一组或多组电压!高频交流在变压器电路中的效率要比市电50Hz或60Hz高,因此开关电源变压器可以做到体积很小,在开关电源工作的时候不会很热,产品价格比工频直流稳压电源低.如果不将50Hz或60Hz变为高频电,那么开关电源就没有任何意义。开关电源大体可以分为隔离和不隔离这两种,是隔离型的一定有开关电源变换器,而不隔离的未必一定有开关电源变换器。开关电源与传统直流电源相比具有体积小、重量轻、效率高等优点。
开关电源的工作原理是让功率晶体管工作于导通和关断两种工作状态下,换言之,是通过“斩波”,即把输入直流电压的幅值斩成与输入电压幅值相等的脉冲电压来实现的。开关电源的这种工作原理使得加于功率晶体管上的伏安乘积很小(导通状态下,电压低,电流大;关断状态下,电压高,电流小),即功率晶体管上产生的损耗很小。
开关电源有正激式变换和升压式变换两种工作方式,电路差别虽小,但工作过程差别很大,适用于不同场合不同要求之下。