DS1000系列開關式直流穩(wěn)壓電源的原理介紹

線性穩(wěn)壓電路的優(yōu)點是結構簡單，調節(jié)方便，輸出電壓紋波小。但這種穩(wěn)壓電路的主要缺點是效率低，一般只有20%—40%。由于調節(jié)管耗電量很大，有時需要在調節(jié)管上安裝散熱器，這就增加了電源的體積和重量，使其變得笨重，但開關式直流穩(wěn)壓電源就完全解決了這一問題，不僅體積小，重量輕，紋波小，功率因數(shù)高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，特別是高電壓輸出穩(wěn)定性尤其明顯。

我先介紹一下開關式電源，開關式電源的種類很多，根據(jù)開關管與負載的連接方式分為串聯(lián)式和并聯(lián)式。根據(jù)開關器件的激勵方式：自激和他勵磁。按電壓調節(jié)控制方式分:脈寬調制(PWM)、脈沖頻率調制(PFM)和混合調制(即脈寬頻率調制)型， 吉事勵高頻開關式直流電源就是采用PWM技術。根據(jù)開關管的連接方式和工作方式：單端、推挽、半橋和全橋。根據(jù)開關管的類型：晶體管、VMOS管和晶閘管。說了這么多，我們先來看看開關式直流穩(wěn)壓電源的原理圖設計。

我們可以先分析一下這個工作原理。如果utuA，uB=-UOPP時，調節(jié)管VT被切斷，L釋放能量，其感應電動勢使D導通，uE=-UD,VD會接通。

從這個工作圖中，我們還可以看出，調整管處于通斷狀態(tài)，發(fā)射極電位是一個高低交替的脈沖波形。LC濾波電路后，負載得到更平滑的輸出電壓。這里我們最關心的就是輸出電壓，對于一定的UI值，可以通過調整占空比來調整輸出電壓UO，D越大，輸出電壓UO越大，因此稱為脈寬調制(PWM)開關穩(wěn)壓電源。際上，開關電源本身具有穩(wěn)壓能力，因為當輸出電壓上升時，uB波形中的高電平時間被電壓比較器減少，低電平時間增加，調節(jié)管VT的導通時間t。變得更小，因此占空比變得更小D，并導致輸出電壓的降低。開關電源的設計相比線性電源是更加困難的，但是我們只要了解它的工作原理，知道是怎么回事就可以了。

審核編輯：湯梓紅