开关稳压器

在固定频率的稳压器中,通过调节一个周期内的高低电平的时间占空比来实现对输出电压的控制,假设设定高电平时接通,此时对能量存储元件充电,使电容的电压升高,输出电压就是电容的电压也就增大了,反之同理。 这就是所谓的 PWM 控制。在门控振荡器或脉冲模式稳压器中,开关脉冲的宽度和频率保持恒定,但是,输出开关的"开"或"关"由反馈控制。

根据开关和能量存贮部件的排列,产生的输出电压可以大于或小于输入电压,并且可以用一个稳压器产生多个输出电压。在大多数情况下,在同样的输入电压和输出电压要求下,脉冲(降压)开关稳压器比线性稳压器转换电源的效率更高,但带载能力要比线性的要低。

根据输出电压与输入电压的高低比较,可以分为boost(输出电压高于输入电压)和buck(输出电压低于输入电压)。它们的拓扑结构不同。

Boost一般用于led串联背光驱动以及led驱动,一般使用得输出电压在十几伏。

Buck 用于多媒体协处理器的核电压。

开关稳压器是通过控制晶体管在ON状态、OFF状态之间切换(开关动作)使输出电压保持稳定。晶体管完全处于ON状态时,Vce(sat)<=1V,晶体管的集电极-发射极电压Vce很小。此时,纵然有集电极电流Io流过晶体管,也不会引起过大的功率损耗。

另外,开关稳压器处于OFF状态时无集电极电流,当然也就不存在功率损耗。这就是开关稳压器功率损耗小的主要原因。

开关稳压器处于按需供应,非串联稳压器的一直供应。

开关电路输出的电流不是直流,它的后面还需要连接整流平滑电流,把脉动电流转换成直流电流。

开关稳压器的整流、平滑电路有电容器输入型和扼流线圈输入型两类,需要根据开关稳压器的电路方式加以灵活运用。

降压型斩波开关稳压器中采用扼流线圈输入型,而升压型斩波和反极性斩波开关稳压器则采用电容输入型。

按需供应(调节晶体管的ON和OFF比例),可以得到任意值的直流、稳定输出电压。

通常把不经过电源变压器,而是将AC直接输入电源的开关稳压器称为线性可调型电源或离线变换器。

线性可调型开关稳压器结构,a.为自励型b.为他励型。

自励型,由开关晶体管和输出变压器产生持续振荡。电路的构成简单,只适用于小功率输出的设备。

他励型,控制电路中有振荡器,电路结构复杂但特性好,适用于大功率设备。

线性可调型开关稳压器包含输出变压器,输入和输出之间必须进行隔离,以避免产生感应电压。

通常开关晶体管的开关频率都设定在人的听觉频率之外,超过20KHz以上。