[信息与通信]开关电源系统讲解——第二讲.pdf

第2章 自激式开关电源 第2章 自激式开关电源 2.1 自激式开关电源的工作原理 2.2 自激式降压开关电源的改进 2.3 自激式降压开关电源的厚膜集成电路 2.4 升压式开关电源 2.5 具有隔离功能的自激式开关电源 2.6 双脉宽控制的开关电源 2.7 办公设备电源设计 2.8 彩色电视机开关电源 第2章 自激式开关电源 2.1 自激式开关电源的工作原理 2.1.1 自激式降压开关电源 降压式开关电源是早期应用的一种开关电源，图2-1是自激式降压 开关电源的原理图。输入的直流电压经过开关管的通断控制变成周期性 矩形波。设周期为T，开关管导通时间为T ，开关截止时间为T 。当 ON OFF 开关管导通时，续流二极管V反偏截止，输入电压通过电容器C加在电 感L两端，L中的电流随时间T 呈线性增长，与此同时，C充电电压上 ON 升。由于C的容量选择较大，在T 的全部时间内，C建立的充电电压极 ON 小，保证T 期间的电能全部变成L的磁场能。当开关管截止时，L释放 ON 磁能，其感应电压与输入电压极性相反，使V导通，对C充电，使负载 上有持续的电流。C在两次充电过程中，两端建立的充电电压正比于开 关管的导通时间T 。为了达到降压的目的，在此类开关电源中，T /T ON ON 的值常小于0.5，因此C两端电压也小于输入电压的0.5倍。控制开关管导 通时间T ，即可控制负载两端的电压。 ON 第2章 自激式开关电源 图2-1 自激式降压开关电源原理图 第2章 自激式开关电源 为了控制输出电压，用分压器对输出电压取样，送入误 差放大器的正相输入端。误差放大器反向输入端接入稳定的 基准电压。当输出电压升高时，误差放大器输出电压升高， 通过脉宽控制电路使开关管提前截止，脉冲宽度T 减小，迫 1 使输出电压降低。 第2章 自激式开关电源 2.1.2 自激式降压开关电源的基本电路 图2-2为自激式降压开关电源的基本电路。图中VT 为开 1 关管，T为储能电感，V 为续流二极管，C 、C 为输入/输 1 2 3 出电压滤波电容，VT 为脉宽调制器，VT 为误差检出放大 2 3 器，VS 、R 构成基准电压，R 、R 为输出电压取样分压器。 2 4 5 6 VT 和T组成最基本的间歇振荡电路，VT 无需外驱动脉冲。 1 1 T有两种功能，一是由初级绕组①-②构成储能电感，二是初 级绕组①-②和次级绕组③-④构成脉冲变压器，使得VT 可 1 以依靠脉冲变压器的正反馈作用产生间歇振荡。 第2章 自激式开关电源 图2-2 自激式降压开关电源的基本电路 第2章 自激式开关电源