实用电源技术12.ppt

开关电源的发展历史及趋势 1955年美国罗耶(GH.Roger)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器,是实现高频转换控制电路的开端,1957年美国查赛(Jen Sen)发明了自激式推挽双变压器,1964年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想,这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径. ??? ??? 到了1969年由于大功率硅晶体管的耐压提高,二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善,终于做成了25千赫的开关电源. ??? ??? 目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式. ??? ??? ??? 目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100kHz、用MOS-FET制成的500kHz电源,虽已实用化,但其频率有待进一步提高.要提高开关频率,就要减少开关损耗,而要减少开关损耗,就需要有高速开关元器件.然而,开关速度提高后,会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声.这样,不仅会影响周围电子设备,还会大大降低电源本身的可靠性. ??? ??? 　　 ??? 其中,为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌,可采用R-C或L-C缓冲器,而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器.不过,对1MHz以上的高频,要采用谐振电路,以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波,这样既可减少开关损耗,同时也可控制浪涌的发生.这种开关方式称为谐振式开关. ??? ??? 　　 ??? 目前对这种开关电源的研究很活跃,因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零,而且噪声也小,可望成为开关电源高频化的一种主要方式.当前,世界上许多国家都在致力于数兆Hz的变换器的实用化研究. 典型应用示意图 振荡频率 3、SG1524/2524/3524脉宽调制型控制电路 SGl524是双列直插式集成芯片。它包括基准电源、锯齿波振荡器、电压比较器、逻辑输出、误差放大以及检测和保护等部分。 SG2524和SG3524也属这个系列，内部结构及功能相同，仅工作电压及工作温度有差异。 方框图 管脚图 主要功能 （1）基准源； （2）锯齿波振荡器； （3）误差放大器； （4）控制关闭端； （5）电流限制电路； （6）比较器； （7）触发器； （8）输出三极管。 典型应用 推挽式变换器 二、驱动电路 驱动电路的主要功能是将脉宽控制器输出的可变宽度脉冲进行功率放大，以作为高压功率开关器件的驱动信号。 驱动电路一般都具有隔离作用，常用变压器耦合方式来实现对高压功率开关器件的激励和输入级与输出级之间的隔离，同时还兼有对功率开关器件关断时，施加反向偏置来加速器件的关断。 1、理想的驱动波形 2、单极性脉冲变压器驱动电路 开关管 适用于中小功率电路 3、比例驱动电路 开关管 适用于大功率电路 ① 电路组成： 电流互感器 驱动变压器 ② 作用： 使开关管的基极电流随集电极电流而比例变化。 4、互补驱动电路 适用于容性负载电路 适用于单端电路 一、控制电路的主要功能； 二、TL494、MC3520、SG1524 的引脚、主要功能、典型应用； 三、驱动电路的作用。 总 结： Ch1 小结： 整流电路 滤波电路 稳压电路 开关电源的组成原理 串联、并联开关稳压电源 功率变换器电路 控制电路、驱动电路 半波、全波、桥式整流、倍压整流 电容、电感、复式滤波 作 业： 1-5、1-6 补充： 1、简述脉冲频率调制开关稳压器fig1-21的工作原理； 2、TL494各脚功能； 3、试分析fig1-34的工作原理。 THE END ！ 谢谢！ ② 组成： 逆 变 器 高频变压器 整 流 器 直流电压 高频交流电压 高频交流电压 交流电压； 交流电压 直流电压 隔离 分为： ③ 功率变换器的分类： 单端电路 推挽电路 桥式电路 半桥式电路 仅使用一个晶体管作为电路中的开关管，这种电路的特点是价格低，电路结构简单，但输出功率不能提高。 使用两个晶体管，将其连接成推挽功率放大器形式。这种电路的特点是开关变压器必须具有中心抽头。 使用两个晶体管，将其连接成半桥形式。它的特点是适应于输入电压较高的场合。 使用四个开关晶体管，将其连接成全桥形式。它的特点是输出的功率比较大。 电路类型 功率 应用环境 单端反激式变换器 20～100W 小型仪器、仪表，家用电器等电源， 自动化设备中的控制电源 单端正激式变换器 50～200W 小型仪器、仪表，家用