變壓器耦合型開關電源的原理及各個元件的作用

2020-12-08 電工驛站

變壓器耦合型開關電源在生產和生活中用途非常廣泛,所以我們有必要對這種電路作進一步了解,這一節我們學習變壓器耦合型自激開關電源的具體電路,大家看下面原理圖

變壓器耦合型自激式開關電源

這是一個簡單的變壓器耦合型自激式開關電源電路,電路很簡單,大致由三部分組成。整流濾波電路,振蕩電路及輸出電路。

第一部分整流濾波電路

220v交流電經整流橋B1整流變成脈動直流電,經過c1濾波得到大概300V的直流電壓,給振蕩電路供電。

第二部分,振蕩電路

振蕩電路的原理及各個原件的作用如下

300v直流電一路經啟動電阻R4接到開關管Q1的基極,為Q1導通提供初始基極電流,另一路經過耦合變壓器初級線圈接到開關管Q1的集電極,正反饋線圈一端經限流電阻R5和耦合電容C3接到開關管基極,線圈另一端接發射極,為開關管提供反饋電流,振蕩電路工作過程如下:

電路剛接通時,直流電壓經R4到Q1基極,再到發射極,經發射極電阻R1到地,完成迴路,使開關管導通。集電極電流經變壓器初級線圈到Q1集電極,由於耦合變壓器初級線圈串接在Q1的集電極,集電極電流不能突變,經線圈裡的電流由零到大變化,產生變化的磁場,根據電磁感應原理可知,變化的磁場在正反饋線圈上感應出上正下負的電壓,使開關管基極電位升高,基極電流增大,使開關管很快飽和,與此同時,正反饋電流不斷給電容器c3充電,由於c3兩端充電電壓升高,使開關管基極電位降低,基極電流減小,Q1退出飽和區,由於集電極電流減小,在反饋線圈中感應出使開關管基極為負發射極為正的電壓,使開關管迅速截止。開關管截止時,反饋線圈兩端不再有感應電壓,直流電源經R4為電容器C3反向充電,使Q1基極電位升髙,因此Q1重新導通,再次飽和,重複上述過程,電路就這樣重複振蕩下去。

二極體D1,電阻R3和電容器C2並聯在耦合變壓器初級線圈兩端,組或尖峰電壓吸收電路,其作用是保護開關管,當開關管由導通轉為截止時,由於與集電極相連的線圈裡電流減小的速度很快,線圈兩端將會產生很高的尖峰自感電壓,方向是下正上負,如果不及時釋放掉,與電源電壓疊加後加在開關管集電極和發射極之間,將會使開關管擊穿。釋放電路中,二極體D1作用是只讓線圈下正上負的脈衝通過,電容器C2作用是讓尖峰電流順利通過,電阻R3能有效釋放電容器C2兩端的充電電壓,使電容及儲能線圈復位,為下一周期工作掃清障礙。

第三部分,電源輸出電路

電源輸出電路由變壓器次級線圈,整流二極體D2和D3及濾波電容c4組成。工作過程是當次極線圈感應電壓為上正下負時,整流管D2導通,經C4濾波向負載釋放能量;當次級電壓是下正上負時,D3導通,經c4濾波給負載供電。

上面的電路由於沒有自動穩壓電路,當電源電壓波動或負載變化時引會起輸出電壓不穩。

不當之處,還望讀者評論區留言指正。

相關焦點

  • 開關電源的工作原理_開關電源中高頻變壓器的作用
    打開APP 開關電源的工作原理_開關電源中高頻變壓器的作用 電工之家 發表於 2020-05-28 17:14:54   開關變壓器以其轉化效率高、體積小、重量輕以及工作的電壓範圍比較寬等許多優點,在手機充電器、電瓶車充電器以及各種家用電器裡都會用到開關電源,那麼在開關電源中我們總會看到有一個高頻變壓器,今天我們就針對這個高頻變壓器來聊聊它在開關電源中的作用。
  • 開關電源變壓器組成與作用常識
    開關電源變壓器和開關管一起構成一個自激(或他激)式的間歇 振蕩器,從而把輸入直流電壓調製成一個高頻脈衝電壓。起到能量傳遞和轉換作用.在反激式電路中, 當開關管導通時,變壓器把電能轉換成磁場能儲存起來,當開關管截止時則釋放出來.
  • 開關電源變壓器解析,如何判斷開關電源變壓器的好壞
    開關電源變壓器是加入了開關管的電源變壓器,在電路中除了普通變壓器的電壓變換功能,還兼具絕緣隔離與功率傳送功能一般用在開關電源等涉及高頻電路的場合。      開關電源變壓器和開關管一起構成一個自激(或他激)式的間歇 振蕩器,從而把輸入直流電壓調製成一個高頻脈衝電壓。起到能量傳遞和轉換作用。
  • 電源變壓器的作用_電源變壓器的選用原則
    打開APP 電源變壓器的作用_電源變壓器的選用原則 發表於 2019-05-05 15:59:15   什麼是電源變壓器
  • 為什麼充電頭越做越小—開關電源與線性電源—變壓器原理
    目前主要包括兩種電源類型:線性電源(linear)和開關電源(switching)線性電源原理目前主要包括兩種電源類型:線性電源(linear)和開關電源(switching)。此外,AC市電的浪湧越大,線性電源的變壓器的個頭就越大。由此可見,對於個人PC領域而言,製造一臺線性電源將會是一件瘋狂的舉動,因為它的體積將會非常大、重量也會非常的重。所以說個人PC用戶並不適合用線性電源。開關電源原理開關電源可以通過高頻開關模式很好的解決這一問題。
  • 單端反激式開關電源變壓器設計的基本工作原理
    反激式變壓器的基本工作原理本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/227441.htm圖一(a)為反激式變壓器的工作原理圖,其中,開關管VT1的導通和截止使得原邊繞組線圈產生交變電流信號
  • 開關電源正激式變壓器的工作原理解析
    正激式變壓器開關電源輸出電壓的瞬態控制特性和輸出電壓負載特性,相對來說比較好,因此,工作比較穩定,輸出電壓不容易產生抖動,在一些對輸出電壓參數要求比較高的場合,經常使用。 1-6-1.正激式變壓器開關電源工作原理 所謂正激式變壓器開關電源,是指當變壓器的初級線圈正在被直流電壓激勵時,變壓器的次級線圈正好有功率輸出。
  • 簡單的開關電源電路圖大全(六款簡單的開關電源電路設計原理圖詳解)
    簡單的開關電源電路圖(二) 24V開關電源,是高頻逆變開關電源中的一個種類。通過電路控制開關管進行高速的道通與截止.將直流電轉化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產生所需要的一組或多組電壓! 24V開關電源的工作原理是: 1.交流電源輸入經整流濾波成直流; 2.通過高頻PWM(脈衝寬度調製)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上; 3.開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載; 4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM佔空比,以達到穩定輸出的目的。
  • 如何確定開關電源開關變壓器的好壞?
  • 開關電源能替代低頻變壓器嗎 淺談開關電源下的變壓器
    開關電源能替代低頻變壓器嗎 淺談開關電源下的變壓器 工程師譚軍 發表於 2018-08-22 15:59:35   本文主要是關於開關電源和低頻變壓器的相關介紹,並著重對開關電源和變壓器進行了詳盡的闡述。
  • 解析開關電源的工作原理
    穩壓電源通常分為兩類,線性穩壓電源和開關性穩壓電源,線性穩壓電源主要是指調整管工作在線性狀態下,開關性穩壓電源調整管工作在飽和(開)和截止(關)狀態下,兩種電源各有優缺點,現在用得較多的應該是開關性穩壓電源,這一節我們就以自激式開關電源為例,講一下其原理。
  • 減少開關電源變壓器損耗方法與開關電源變壓器的渦流損耗分析
    開關電源變壓器是加入了開關管的電源變壓器,在電路中除了普通變壓器的電壓變換功能,還兼具絕緣隔離與功率傳送功能一般用在開關電源等涉及高頻電路的場合。開關電源變壓器和開關管一起構成一個自激(或他激)式的間歇震蕩器,從而把輸入直流電壓調製成一個高頻脈衝電壓。
  • 平面變壓器在開關電源中應用的優越性分析
    1 引言   近年來,隨著電力電子技術的發展和成熟,人們逐漸認識到磁性元件不僅是電源中的功能元件,同時其體積、重量、損耗在整機中也佔相當比例。
  • 開關電源變壓器參數_開關電源變壓器結構組成
    打開APP 開關電源變壓器參數_開關電源變壓器結構組成 網絡整理 發表於 2020-01-14 11:13:19   開關電源變壓器是加入了開關管的電源變壓器,在電路中除了普通變壓器的電壓變換功能,還兼具絕緣隔離與功率傳送功能一般用在開關電源等涉及高頻電路的場合。
  • 開關電源功率變壓器的設計秘笈
    1、開關電源功率變壓器的特性功率變壓器是開關電源中非常重要的部件,它和普通電源變壓器一樣也是通過磁耦合來傳輸能量的。經過這樣處理後,等效電路中只有5個元件,但在脈衝作用的各段時間內,每個元件並不都是同時起主要作用,我們知道任何一個脈衝波形可以分解成基波與許多諧波的疊加。脈衝的上升沿和下降沿包含著各種高頻分量,而脈衝的平頂部分包含著各種低頻分量。
  • 開關電源原理與設計(連載十七)正激式開關電源變壓器初、次級線圈...
    1-6-3-2-2.變壓器初、次級線圈匝數比的計算本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/227981.htm正激式開關電源輸出電壓一般是脈動直流的平均值,而脈動直流的平均值與控制開關的佔空比有關,因此,在計算正激式開關電源變壓器初
  • 變壓器冷卻器的作用與原理
    打開APP 變壓器冷卻器的作用與原理 網絡整理 發表於 2020-01-07 10:45:31   變壓器冷卻器的作用   當變壓器上層油溫與下部油溫產生溫差時,通過冷卻器形成油溫對流,經冷卻器冷卻後流回油箱,起到降低變壓器溫度的作用。
  • 開關電源的組成與工作原理
    DC/DC變換器也稱功率變換電路,是開關電源的核心部分,通常由功率開關管、高頻變壓器和PWM控制器等組成。DC/DC變換器先將DC輸入電壓變為高頻交流電壓,施加到高頻變壓器的初級繞組。高頻變壓器次級繞組感應出的交流電壓再經過高頻整流與濾波電路,最終轉換為DC電壓輸出。
  • 高頻開關電源電源變壓器的簡析 三大組成要素
    在日常接觸的電子產品中,我們都能發現有一大坨的磁芯元器件,其中有就開關電源的心臟-開關變壓器。目前大部分電源都是高頻開關電源,極少部分為線性電源。高頻開關電源,具有效率高,溫度好和體積小等優點。適合現在的電子產品,對外觀超小,超薄的要求。線性電源雖然具有紋波電流小,電磁幹擾小等優點。但其體積大,效率不高,只用在一些精密小功率的產品中。
  • 開關電源之DC-DC轉換器工作原理的簡單介紹
    其中普通電源細分起來有開關電源、逆變電源、交流穩壓電源、直流穩壓電源、DC/DC電源、模塊電源、變頻電源、UPS電源、EPS應急電源、PC電源、整流電源等等。其中開關電源是最普通常見的一種,下面針對開關電源的一些基本常識和原理,我們來了解一下其基本的常識。