Pg电子游戏:开关电源模块组成
在大功率或对输入特性有要求的开关电源中普遍存在。用于提高电源从电网吸收能量的效率,使输入电流波形与输入电压波形相位基本一致,从而提高功率因数,减少对电网的谐波污染。
通常包含Boost升压型变换器、功率开关管(MOSFET)、升压电感、输出二极管和高频滤波电容,以及专用的PFC控制芯片。
最关键的元件之一。常用的有MOSFET(场效应管)或IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。它们在高频下(几十kHz到MHz)受控制地高速通断。
提供输入和输出之间的电气隔离,并实现电压变换(降压或升压)。在高频下工作,体积比工频变压器小很多。
根据电路结构不同,常见的有:反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式、LLC谐振式等。
这是“开关”电源的核心所在。通过开关管的高速通断(导通时将能量存储到变压器或电感中,关断时释放能量),把整流滤波后的直流电(或PFC输出的较高直流电压)切割成高频脉冲电流或电压。
将高频变压器次级产生的高频交流电整流成单方向的脉动直流电。在低压大电流场合,常用损耗更低的同步整流MOSFET取代整流二极管。
主要作用是将整流后的脉动直流电平滑成稳定的直流输出电压。需要选择低ESR(等效串联电阻)的电容以保证高频下的滤波效果和较低的纹波电压。通常还有高频滤波电感(扼流圈)与电容配合形成LC滤波网络。
构成闭环控制系统的“眼睛”。实时采样输出电压(有时也包括输出电流)的变化。
最常用的隔离反馈方式。由采样电阻网络(分压)、误差放大器(基准源如TL431)、光电耦合器组成。将输出电压变化信息通过光信号传递到初级侧控制芯片,实现隔离和闭环控制。
在某些低要求场合或小功率电源中可能使用,利用变压器上的辅助绕组来间接反映输出电压。
输入交流 - 滤波 - 整流成脉动直流 - (可选PFC提升功率因数) - 由功率开关管在高频下切换驱动变压器,产生高频交流 - 输出整流 - LC滤波成稳定直流 - 通过反馈与控制电路构成的闭环系统调节开关管的导通占空比(PWM),从而精确稳定输出电压 - 加上各项保护措施确保安全运行。
这就是开关电源模块的主要组成部分及其基本作用。具体到某个特定的电源模块,其组成部分会根据功率、效率、成本和拓扑结构要求有所不同。
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