开关电源基本工作原理new

《开关电源基本工作原理new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一节开关电源基本工作原理浙江大学电气工程学院应用电子学系二零一零年七月本节内容•一、什么是开关电源•二、开关电源中的电力电子电路•三、主电路工作原理•四、电力电子器件•五、无源器件2010-7-122一、什么是开关电源•电源•线性电源•开关电源一、什么是开关电源（1）¾电源：提供电能的装置•把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源–发电机：•机械能电能–干电池：•化学能电能–计算机电源：•交流电直流电–太阳能电池•太阳能电能•本书所指电源是：输入输出都是电能的电能变换电源。2010-7-124一、什么是开关电源（2）¾线性电源：–调整

2、管工作在线性放大状态–调整管损耗大–工频变压器体积大，重量重。调整管直流交流输入输出电压给定2010-7-125一、什么是开关电源（3）¾开关电源：泛指，电路中有电力电子器件工作在高频开关状态的直流电源。–电力电子器件工作在开关状态，损耗很小–其隔离和电压变换的变压器T是高频变压器，体积大大缩小，重量大大减轻2010-7-126一、什么是开关电源（4）2010-7-127一、什么是开关电源（5）¾开关电源的发展–20世纪60年代：大功率晶体管BJT、GTR的出现——开关电源问世。–20世纪70年代：开关器件、磁性材料的不断改进——开关

3、频率突破20kHz–20世纪80年代：IGBT功率MOSFET的出现——大功率开关电源开始广泛应用–20世纪80年代开始：软开关技术的发展——开关频率不断得到突破，100kHz，1Mhz，10MHz……。–20世纪90年代：功率因素矫正电路——绿色电源（对电网无污染）–21世纪：不断的增加功率密度。2010-7-128一、什么是开关电源（6）Highf/Eff./PowerDensityConversionSingleModule3ModulesOnTheBench©500WQuarterBrickBusConverter33©Spe

4、cs:48Vto9.6V/53A,Eff.=96.8%,PowerDensity:19W/cm(312.3W/in).dcdc2010-7-129一、什么是开关电源（7）¾高效率电源的需求应用管理器逆变器电网整流器DC/DC微型发电机DC/DCDC/DC直流负载应用管理器电机逆变器整流器DC/DC电网DC/DCDC/DC2010-7-12直流负载10一、什么是开关电源（8）¾开关电源产业当前关注的技术2010-7-1211一、什么是开关电源（8）¾开关电源设计的步骤•电路拓扑选择——《电力电子技术》•元器件选择——《电力电子器件》•控

5、制系统反馈设计——《自动控制理论》•磁性元件设计——《电磁场理论》，《电力电子技术》–监控设计–热管理–EMI控制–……2010-7-1212二、开关电源中的电力电子电路•分类•应用二、开关电源中的电力电子电路（1）¾电力电子电路分类降压型电路(BUCK)升压型电路(BOOST)升降压型电路(BUCK-BOOST)非隔离型电路CUK型电路SPEIC型电路√ZETA型电路√单管（双管）正激型电路（FORWARD)反激电路(FLYBACK)隔离型电路半桥型电路(HALF-BRIDGE)√全桥型电路(FULL-BRIDGE)√推挽型电路(P

6、USH-PULL)√2010-7-1214二、开关电源中的电力电子电路（2）buckboostBuck-boostcuksepiczeta正激反激半桥全桥2010-7-12推挽15二、开关电源中的电力电子电路（3）¾隔离型电力电子变换电路的功率等级和应用场合电路类型传输功率应用环境单端反激式变换20～100W小型仪器、仪表，家用电器等电源，自动化设备器(FLYBACK)中的控制电源单端正激式变换50～200W小型仪器、仪表，家用电器等电源，自动化设备器(FORWARD)中的控制电源推换式变换器100～500Ｗ控制设备，计算机等电源(P

7、USH－PULL)半桥式变换器100～5000W焊机，超声电源，计算机电源等(HALFBRIDGE)全桥式变换器500W～焊机、高频感应加热，交换机等(FULLBRIDGE)30kW这类电源的共同特点：具有高频变压器、直流稳压是从变压器次级绕组的高频脉冲电压整流滤波而来。变压器原副边是隔离的，或是部分隔离的，而输入电压是直接从交流市电整流得到的高压直流。2010-7-1216二、开关电源电路拓扑的实用选择方法•升压或者降压：输入电压总是比输入电压低吗？•占空比的实际限制：输出电压和输入电压是否相差5倍以上？•多少组输出：是否多于1组，

8、是否很多？•隔离要求：如果需要隔离，就需要变压器•EMI要求：EMI要求高，不适合采用输入电流不连续的拓扑。•MOSFET还是双极性晶体管：功率大？开关频率高？•电流连续还是电流断续：需要空载工作吗？•同步整流：输出电压