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通信开关电源的各类拓扑电路的优缺点
时间:2021-04-20 08:26:31 点击次数:978

各事物都有门路,开关电源的就是各种拓扑。对这些拓扑了然于胸,就能看清开关电源的本质。为了表征各种电压或电流波形的好坏,一般都是拿电压或电流的幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较。

在广播通讯开关电源之中,电压或电流的幅值和平均值最直观,因此,我们用电压或电流的幅值与其平均值之比,称为脉动系数S;也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比,称为波形系数K。

因此,电压和电流的脉动系数Sv、Si以及波形系数Kv、Ki别离标明为:

Sv=Up/Ua—电压脉动系数

Si=Im/Ia—电流脉动系数

Kv=Ud/Ua—电压波形系数

Ki=Id/Ia—电流波形系数

上面4式中,Sv、Si、Kv、Ki别离标明:电压和电流的脉动系数S,和电压和电流的波形系数K,

在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S或K。脉动系数S和波形系数K都是表征电压或者电流好坏的目标,S和K的值,显然是越小越好。S和K的值越小,标明输出电压和电流越安稳。

电压和电流的纹波也越小。

一、反激式开关电源的优缺点

1.反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源差

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载供应功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载供应输出。但控制开的占空比为0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。即电压脉动系数等于2,电流脉动系数等于4。

反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数底子相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。特别是反激式开关电源运用的时分,为了避免电源开关管过压击,占空比一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会出现断续,电压和电流的脉动系数都会添加,其电压和电流的输出特性将会变得更差。

 

2.反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差

由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载供应能量输出,当负载电流出现改动时,开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应,而需求比及下一个周期时,通过输出电压取样和调宽控制电路的作用,开关电源才开始对现已过去了的工作进行反应,即改动占空比。因此,反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。有时,当负载电流改动的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时分,反激式开关电源输出电压可能会产生颤抖,这种情况在电视机的开关电源中最简单出现。

 

3.反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,开关电源变压器的工作效率低

反激式开关电源变压器的铁芯一般需求留一定的气隙,一方面是为了避免变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大,简单产生磁饱满。另一方面是由于变压器的输出功率小,需求通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数,来调整变压器初级线圈的电感量的大小。因此,反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,然后会下降开关电源变压器的工作效率,并且漏感还会产生反电动势,简单把开关管击穿。

 

4.反激式开关电源的长处是电路比较简单,体积比较小

反激式开关电源输出电压受占空比的调制崎岖,相对于正激式开关电源来要高许多。反激式开关电源的长处是电路比较简单,比正激式开关电源少用了一个大的储能滤波电感,以及一个续流二极管。因此,反激式开关电源的体积要比正激式开关电源的体积小,且本钱也要低。此外,反激式开关电源输出电压受占空比的调制崎岖,相对于正激式开关电源来要高许多,所以,反激式开关电源要求调控占空比的过失信号崎岖要比较低,过失信号放大器的增益和动态规模也要较小。由于这些长处,现在,反激式开关电源在家电领域中仍是被广泛的运用。反激式开关电源多用于功率较小的场合或是多路输出的场合。

 

5.反激式开关电源不需求加磁复位绕组

在反激式开关电源中,在开关管关断的时分,反激式变换器的变压器储能向负载开释,磁芯自然复位,不需求加磁复位办法。在反激式开关电源中,电压器既具有储能的功用,又具有变压和隔绝的功用。

 

二、正激式开关电源的优缺点

1.正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好

正激式变压器开关电源正好是在变压器的初级线圈被直流电压激励时,变压器的次级线圈向负载供应功率输出,并且输出电压的崎岖是底子安稳的。此时尽管输出功率不停地改动,但输出电压的崎岖底子仍是不变,这说明正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好。只要在控制开关处于关断期间,功率输出才全部由储能电感和储能电容两者一起供应,此时输出电压尽管受负载电流的影响,但假设储能电容的容量取得比较大,负载电流对输出电压的影响也很小。

2.正激式变压器开关电源负载才干相对来说比较强

由于正激式变压器开关电源一般都是选取变压器输出电压的一周平均值,储能电感在控制开关接通和关断期间都向负载供应电流输出。因此,正激式变压器开关电源的负载才干相对来说比较强,输出电压的纹波比较小。假设要求正激式变压器开关电源输出电压有较大的调整率,在正常负载的情况下,控制开关的占空比最好选取在0.5左右,或稍大于0.5,此时流过储能滤波电感的电流才是连续电流。当流过储能滤波电感的电流为连续电流时,负载才干相对来说比较强。

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