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儀表知識(shí)：開(kāi)關(guān)電源的分類及基本框架

我們?cè)诓少?gòu)儀表的時(shí)候經(jīng)?？吹絻x表說(shuō)明書上注明工作電源是開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)電源我們不怎么理解。到底有什么好處。今天虹潤(rùn)儀表從開(kāi)關(guān)電源的3個(gè)特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行分析下。

開(kāi)關(guān)電源電路

開(kāi)關(guān)電源是相對(duì)線性電源來(lái)說(shuō)的一種穩(wěn)壓電源，全稱為開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源，是20世紀(jì)70 年代發(fā)展起來(lái)的、用來(lái)替代老式串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的一種新型電源。它是通過(guò)開(kāi)關(guān)電源厚膜塊控制開(kāi)關(guān)管進(jìn)行高速的通斷與截止，將直流電轉(zhuǎn)換為高頻率的交流電，提供給變壓器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓的一種供電電路。

開(kāi)關(guān)電源是直接對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行整流濾波調(diào)整，然后由開(kāi)關(guān)調(diào)整管進(jìn)行穩(wěn)壓，不需要電源變壓器。它用開(kāi)關(guān)管作為開(kāi)關(guān)器件，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的占空比調(diào)整輸出電壓，是一個(gè)電壓深度負(fù)反饋的脈沖寬度調(diào)制器（pwm），其功率器件工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，因此功率器件功耗低、效率高。而且開(kāi)關(guān)管的工作頻率在幾十千赫以上，濾波電容器和電感器容量較小，因此開(kāi)關(guān)電源具有質(zhì)量輕、體積小等特點(diǎn)。

開(kāi)關(guān)電源的分類

開(kāi)關(guān)電源的種類較多，可根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行基本分類。開(kāi)關(guān)電源根據(jù)電源儲(chǔ)能電感與負(fù)載的連接方式可基本劃分為串聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源和并聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源；按照控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通方式可分為調(diào)寬型、調(diào)頻型和混合調(diào)制型；按電源啟動(dòng)方式可分為自激型和他激型兩種；按開(kāi)關(guān)管的類型可分為晶體管型開(kāi)關(guān)電源和晶閘管型開(kāi)關(guān)電源；按開(kāi)關(guān)管的連接方式可分為單端式、推挽式、半橋式和全橋式四種。

目前開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用大多是幾種類型的開(kāi)關(guān)電源的組合。根據(jù)開(kāi)關(guān)電源的不同組合，可分別組合出自激并聯(lián)調(diào)頻式開(kāi)關(guān)電源、自激串聯(lián)調(diào)頻式開(kāi)關(guān)電源、他激串聯(lián)調(diào)寬式開(kāi)關(guān)電源、自激并聯(lián)調(diào)寬式開(kāi)關(guān)電源和他激式串聯(lián)調(diào)頻式開(kāi)關(guān)電源等幾種。目前應(yīng)用較多的主要有自激并聯(lián)調(diào)寬式開(kāi)關(guān)電源、自激并聯(lián)調(diào)頻式開(kāi)關(guān)電源、他激并聯(lián)調(diào)寬式開(kāi)關(guān)電源和自激串聯(lián)調(diào)寬式開(kāi)關(guān)電源幾種。

開(kāi)關(guān)電源的基本框架

開(kāi)關(guān)電源的基本框架如圖所示，主要由交流進(jìn)線電路、整流電路、開(kāi)關(guān)振蕩電路、脈沖整流電路、取樣比較電路、脈寬控制電路、整流輸出電路和保護(hù)電路等組成。

開(kāi)關(guān)電源各部分組成電路的功能如下:整流電路,負(fù)責(zé)把電網(wǎng)輸入的交流電變換成直流電;開(kāi)關(guān)振蕩電路,利用三極管的開(kāi)關(guān)作用組成自激或他激式高頻振蕩;脈沖整流電路,對(duì)振蕩脈沖進(jìn)行再整流;取樣比較電路,把輸出的直流電壓與電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比較,以獲得誤差電壓輸出;脈寬控制電路,對(duì)誤差電壓進(jìn)行放大,控制開(kāi)關(guān)三極管的導(dǎo)通和截止時(shí)間;整流輸出電路,將變壓器輸出的交流電變換為直流電輸出。

保護(hù)電路,當(dāng)開(kāi)關(guān)電源存在過(guò)壓、過(guò)流、短路等故障時(shí),使振蕩電路停振,開(kāi)關(guān)管不工作,從而達(dá)到保護(hù)開(kāi)關(guān)電源的目的。

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