3.1 主电路仿真与分析 21
3.2 本章小结 23
结 论 24
参 考 文 献 25
致 谢 27
附 录 28
1 开关电源简介
1.1 概述
开关变换器:利用半导体器件将一种电源状态改成另一种状态的电路。
开关电源:改变电路状态时候使用自行控制闭环不但输出稳定还能保护。
DC-DC变换器是它的核心,可以改变频率还有电压。
1.2 开关电源的基本构成及原理论文网
1.2.1 开关电源的基本构成
如图1.1所示。输入整流滤波器、VT还有T、控制电路和反馈电路、输出整流滤波器构成。利用加偏置电路、保护电路使其更完整。开关电源的重要组成部分就是PWM调制器。
图1.1 开关电源的基础构成
1.2.2 开关电源的基本原理
如图1.2所示。整流滤波电路先将交流电(220v)改成直流电压Ui,再利用VT斩波和T把它的电压降低,它就成了高频矩形电压,然后利用整流滤波,我们就得到了直流输出电压UO。
要得到固定的频率且脉冲宽度可调的驱动信号,我们可以使用脉宽调制器,功率开关管的通、断状态就可以得到控制,输出电压可以控制,实现稳压。
时钟信号用锯齿波发出。环调节系统由取样电阻,还有误差放大器与PWM比较器。电阻R1、R2将UO取样之后,误差放大器的反相输入端得到采样电压和同向输入端的基准电压Uref对比之后,输出误差电压Ur,Ur的幅度可以控制PWM比较器输出的脉冲宽度,而且功率放大和降压式输出电路可以让UO不变。文献综述
锯齿波发生器的输出信号就是Uj。
当输入的锯齿波电压为正极性时,取样电压接反相输入端;输入的锯齿波电压为负极性时,则相反。
令直流输入电压为Ui,开关稳压器的效率为η,占空比为D,则功率开关管的脉冲幅度UP=η*Ui,可得到公式UO=η*D*Ui。
这表明当η、Ui一定时,只要改变占空比,即可自动调节UO值。当UO变大时,Ur降低导致D降低,因此UO降低。如果UO变小,Ur变大导致D变大,因此UO变大。形成自动稳压效果。