《湖工开关电源讲义》PPT课件

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1、BDRV输入电流取样UC2818DTC4426DRV1输入电压取样辅助电源OUTATC4428DRV2输入电压OK？HVDC电流取样UC2825OUTBTC4428DRV3TC4426DRV4光耦隔离光耦隔离输出电流取样异常关脉冲双闭环控制环输出电压取样PIC16F872单片机模块输出电压调节I2C串口通信ACOKDCOK及过热告警风扇控制整流模块控制回路原理框图1）电力MOSFET的结构和工作原理SDDGN+N+N+N+PPGG沟道N-N+SSDN沟道P沟道a)b)图1-19电力MOSFET的结构和电气图形符号图1-1

2、9是单极型晶体管。导电机理与小功率MOS管相同，但结构上有较大区别。采用多元集成结构，不同的生产厂家采用了不同设计。电力MOSFET的工作原理SDDGN+N+N+N+PPGG沟道N-N+SSDN沟道P沟道a)b)图1-19电力MOSFET的结构和电气图形符号图1-19GTR和GTO的特点——双极型，电流驱动，有电导调制效应，通流能力很强，开关速度较低，所需驱动功率大，驱动电路复杂。MOSFET的优点——单极型，电压驱动，开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小而且驱动电路简单。IGBT的结构C发射极栅极ICEG

3、V+IRJ1DN-CN+N+N+N+-+PPJ3JN-漂移区+2IRGN+缓冲区GDon-JP+注入区1C集电极Ea)b)c)图1-22IGBT的结构、简化等效电路和电气图形符号a)内部结构断面示意图b)简化等效电路c)电气图形符号IGBT的原理开关速度高，开关损耗小。相同电压和电流定额时，安全工作区比GTR大，且具有耐脉冲电流冲击能力。通态压降比VDMOSFET低。输入阻抗高，输入特性与MOSFET类似。与MOSFET和GTR相比，耐压和通流能力还可以进一步提高，同时保持开关频率高的特点。驱动电路——主电路与控制电路之

4、间的接口IIDCEEERR1RR1RR1UinUouta)b)c)图1-25光耦合器的类型及接法a)普通型b)高速型c)高传输比型工作原理：图1.1.2开关电源原理框图开关管占空比定义为：D=Ton/Ts；其中Ts为开关管的开关周期,Ton为一个周期内导通用时间。两种改变占空比的控制方式：1）脉冲宽度调制控制(PWM)2）脉冲频率调制控制(PFM)图1.1.2开关电源原理框图1）脉冲宽度控制：保持开关频率(开关周期Ts)不变，通过改变Ton来改变占空比D，从而达到改变输出电压的目的。如果占空比D越大，则经滤波后的输出电压

5、也就越高。2）脉冲频率控制：图PWM控制方式保持导通时间Ton不变，通过改变开关频率(即开关周期)而达到改变占空比的目的。工作频率不固定，造成滤波器设计困难。Ø1、各功能块的具体电路简介：(1)交流进线滤波器ü作用：防止开关电源产生的噪声进入电网，或者防止电网的噪声进入开关电源内部，干扰开关电源的正常工作。该滤波器能同时抑制共模和差模干扰信号。ü电路结构：Cc1、Lc和Cc2构成的低通滤波器用来抑制共模干扰信号，其中Lc称为共模电感，其两组线圈匝数相等，但绕向相反，对差模信号的阻抗为零，而对共模信号产生很大的阻抗。Cd1

6、、Ld和Cd2构成的低通滤波器则用来抑制差模干扰信号。图1.1.5交流进线EMI滤波器(2)启动浪涌电流抑制电路小功率电源：在整流桥的直流侧和滤波电容之间串联具有负温度系数的热敏电阻。大功率电路：将上述热敏电阻换成普通电阻，同时在电阻的两端并接晶闸半波整流输出整流电路管开关。(3)输出整流电路小功率电源通常采用半波整流电路，而对于大功率电源则采用全波或桥式整流电路。Vr(V2.5)o210.01TVV(V2.5r)dc(max)o10.01T2PVIVEffoooo(max)PVIVin(max)dc

7、(max)odc(max)10.01TV(o)10.01TVrV2.5o2线性调整器与输入电压的关系曲线8Edt10dB(gauss)NAeIIDI0.40.632Irmspftpftpft1.56P0.986PooI0.632rmsVVdcmindcminV1.3(2V)msdcmax2VdcmaxTsIpftTsTsPI2V2(I)(V)t(ac)pftdcmaxpftdcmax2T2TTPTP3.12oVst(ac)dcmaxVTdcmin0.8T/2PIV0.4IVdcpf

8、tonpftonTPT0.624PosoPPP3.12VVtotalt(ac)dcdcmaxonVTVdcmindcminTTonondI2IV(VV)dcminLioLLooVToVV(2T/T)Toionon2Vi0.8TVToTV1.25Vonmaximino22Vimin(1.2