開關(guān)電源是一種交直流電轉(zhuǎn)換的電源裝置,開關(guān)電源通過開關(guān)管的開關(guān)動作,將輸入電壓切換為高頻脈沖信號。接下來我們針對常用的反激(Flyback)、正激(Forward)式這兩個開關(guān)電源工作原理做一些介紹。
結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,但輸出功率很高,適用于100-300W的開關(guān)電源,一般用在低壓、大電流的開關(guān)電源,應(yīng)用比較廣泛。當(dāng)開關(guān)管接通時,輸出變壓器充當(dāng)介質(zhì)直接耦合磁場能量,電能與磁能相互轉(zhuǎn)化,使輸入輸出同時進(jìn)行。
在日常應(yīng)用中也存在不足:例如需要增加反電動勢繞組(防止變壓器初級線圈產(chǎn)生的反電動勢把開關(guān)管擊穿),次級多加1個電感進(jìn)行儲能濾波,因此相比反激式開關(guān)電源,其成本較高、體積更大。
使用反激高頻變壓器隔離輸入輸出回路,它的變壓器不僅能變換電壓傳輸能量,還起到儲能電感的作用,反激式變壓器類似于電感的設(shè)計。電路比較簡單,容易控制,反激式在5-100W的小功率方面應(yīng)用廣泛。
當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時,變壓器原邊電感電流上升,由于反激電路輸出線圈同名端相反,輸出二極管截止,變壓器儲存能量,負(fù)載由輸出電容進(jìn)行能量供應(yīng)。當(dāng)開關(guān)管截止時,變壓器原邊電感感應(yīng)電壓反向,輸出二極管導(dǎo)通,變壓器的能量通過二極管向負(fù)載供電,同時對電容充電。
對比可知,正激的變壓器只有變壓功能,整體可看成一個帶變壓器的Buck電路。反激的變壓器可看作一個帶變壓功能的電感,是一個Buck-Boost電路。
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