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信平电子变压器:脉冲变压器耦合开关电源

2018-10-16 09:16:15 德州信平电子有限公司 阅读

脉冲变压器耦合开关稳压电源是指开关管与脉冲变压器初级串联后和输入电压ui并联的一种工作方式的电源电路。

1. 脉冲变压器耦合开关稳压电源的组成

脉冲变压器耦合式开关稳压电源结构方框图如图所示。主要由开关管、取样电路、基准电路、比较放大电路、脉冲宽度调制电路、脉冲变压器等组成。

脉冲变压器耦合开关电源

2. 脉冲变压器耦合开关稳压电源的稳压过程

开关管VT1的工作状态受脉冲宽度调制器输送来的开关脉冲信号的控制呈周期性的导通与截止,由此在开关管集电极上形成脉冲电压,经脉冲变压器耦合,其次级就可得到相应的脉冲电压,该电压再经脉冲整流滤波电路处理后得到直流输出电压uo。

在上述工作过程中,开关管的导通与截止使整流滤波得到的直流电压变成了脉冲电压,这一过程为逆变过程。

脉冲整流滤波后的 uo电压一方面为负载 RL供电,另一方面加到取样电路上。当输出电压变化时,取样电路取样后的电压加到比较放大电路,与基准电压比较后的电压信号再送至脉冲宽度调制器,调制后的脉冲信号控制VT1的导通与截止的占空比。

3. 脉冲变压器耦合开关稳压电源的特点

由于脉冲变压器耦合式开关电源是通过改变脉冲变压器初级与次级的匝数比来实现降压或升压的,故可以采用多组次级绕组以获得多个不同值的直流输出电压,使用灵活方便。

另外,由于脉冲变压器的初、次级间采用交流耦合方式,故可以有效地将负载与输入电网隔离,使负载底板(地线)不会带电(属冷底板方式),维修开关电源负载电路时比较安全。

4. 脉冲变压器耦合开关稳压电源基本电路

脉冲变压器耦合开关稳压电源的基本电路如图所示。在该电路中,VT1为开关管;T为脉冲变压器,采用软磁铁氧体铁芯加绕线圈后制成;VD1为脉冲整流二极管;C为整流电压滤波电容器;RL为负载

脉冲变压器耦合开关电源

由于脉冲变压器耦合开关稳压电源电路中开关管VT1的c-e结与脉冲变压器初级线圈串联后并接在输入电压ui上,故该类开关电源也属于并联型开关电路。其工作状态也受开关管VT1基极输入信号控制,当基极有开关控制脉冲输入时,VT1管就会周期性地工作于饱和导通与截止状态。

(1)VT1基极输入正脉冲

当开关管VT1的基极输入脉冲为正时,VT1开关管饱和导通,等效于将输入电压 ui加在脉冲变压器初级线圈 L1的两端,使 L1线圈中有电流流过,其上的电压极性为上正下负。根据同名端的定义及图1-7所标的同名端符号小圆点"·",在脉冲变压器T的次级线圈L2上感应的电压极性为上负下正,故此时脉冲整流二极管VD1处于反偏截止状态。此时负载的供电,是由电容器C此前所充的电压提供的。

  1. (2)VT1基极输入负脉冲

当开关管VT1的基极输入脉冲为负时,VT1开关管

反偏截止,开关管电流下降为0,而集电极电压上升为高电位。根据同名端的定义,脉冲变压器T次级线圈L2上就会感应得到上正下负的脉冲电压,该电压使二极管VD1正偏导通。这样,开关变压器 T 次级绕组感应输出的电压一方面为负载RL提供电流,另一方面又对电容器C进行充电。

脉冲变压器T所标同名端的使用方式为反向激励方式。由于这种方式在整个开关周期中初级或次级总有一个开关元件导通的缘故,使脉冲变压器总处在低阻状态,从而起到了减弱高频振荡的作用。

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