開關(guān)穩(wěn)壓電源適配器基本原理

  開關(guān)型穩(wěn)壓電源適配器是由全波整流器，開關(guān)管，激勵信號，續(xù)流二極管，儲能電感和濾波電容組成。開關(guān)穩(wěn)壓電源適配器的種類很多，現(xiàn)以串聯(lián)型為例簡要說明。開關(guān)晶體管Q串聯(lián)在輸入電壓E真與輸出電壓E信之間。當晶體管的基極輸入開關(guān)脈沖信號，晶體管則被周期性地開關(guān)，處于飽和導(dǎo)通和截止輪流交替狀態(tài)。假定Q為理想開關(guān)，則飽和導(dǎo)通時集一射極之間的壓降近似為零，輸入電壓E真經(jīng)Q加至輸出端。反之，在晶體管截止期間，輸出為零。晶體管經(jīng)周期性開關(guān)后在輸出端得到脈沖電壓，且經(jīng)濾波電路T-可得到其干均直流電壓，因此輸出電壓Eo為l二E：羊。其中Tc為開關(guān)導(dǎo)通時間，T為開關(guān)l脈沖周期。由此可見，串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓電路可通過改變開關(guān)脈沖的占空比，即開關(guān)導(dǎo)通時間Tc來控制輸出直流電壓值。

開關(guān)穩(wěn)壓電源適配器的效率高，電壓范圍寬，輸出電壓相對穩(wěn)定，由于開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)，功耗小，所以電源適配器的工作效率可達80﹪～90﹪。而通常的線性調(diào)整式穩(wěn)壓電源適配器的效率僅達50﹪左右

    電源適配器內(nèi)部的功率開關(guān)管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，本身消耗的能量很低，電源適配器效率可達75%-90%，比普通線性穩(wěn)壓電源適配器提高近一倍由輸入的交流電壓或負載電流的變化所引起的輸出電壓的變化，同樣可通過取樣電路取出其變化量與基準電路作比較，其誤差電壓通過比較放大器放大，去控制開關(guān)脈沖寬度，以達到穩(wěn)定直流輸出的目的。脈沖調(diào)寬電路的作用是對開關(guān)脈沖寬度進行調(diào)制，即用誤差電壓作為調(diào)制信號，使開關(guān)脈沖寬度受誤差電壓控制。

    上面介紹的是最簡單的開關(guān)穩(wěn)壓電路，而應(yīng)用較多的當屬脈沖變壓器耦合開關(guān)穩(wěn)壓電源適配器。開關(guān)管Q與脈沖變壓器初級并接在輸入端，Q在開關(guān)脈沖控制下周期性地導(dǎo)通和截止，因此在集電極取得脈沖電壓。經(jīng)脈沖變壓器耦合，在其次級

    田得到相應(yīng)的脈沖電壓，然后經(jīng)整流濾波獲得需要的直流電壓Eo。在這個過程中，有一個將整流濾波得到的直流電壓變成脈沖電壓的過程，稱之為逆變。逆變的工作過程將在下一節(jié)作詳細介紹。

    脈沖變壓器耦合的開關(guān)穩(wěn)壓電源適配器，是通過改變脈沖變壓器初次級的匝數(shù)比來達到升壓或降壓的目的。同時，還可采用多組次級繞組以獲得多個不同值的直流輸出電壓。