电源供应器简介目录电源供应器起源 交换式电源的应用 交换式电源之基本原理 交换式电源之基本电路架构与比较 交换式电源之电气规格电源供应器起源

電源供應器介绍

電源供應器简介目录

電源供應器起源 交換式電源的應用

交換式電源之基本原理

交換式電源之基本電路架構與比較 交換式電源之電氣規格

電源供應器起源

近年來由於微電子的快速發展，一日千里，在電源系統的設計上變得更為複雜、更有效率、且重量較輕、同時具有高功率密度之性能，如電力電子裝置AC/DC轉換器、DC/DC轉換器、DC/AC轉換器、變頻器、及電子式日光燈等裝置均以輕、薄、短、小為研究目標。

交換式電源供應器(Switching Power Supply：簡稱SPS)為荷蘭人 Neti R. M. Rao 於1970年所研發出來的。

早期一般都使用線性式電源供應器(Linear Power Supply) ，線性式電源供應器因為有: (1)重量較重，體積大; (2)效率低的缺點;

而交換式電源供應器因能工作於高頻，因此具有:

(1) 重量輕，體積小；(2)效率高；(3)較寬廣的輸入電壓範圍的優點。 不過線性式電源供應器(Linear Power Supply)也具有:

(1)輸出電壓漣波較小，電磁干擾(EMI)較小；(2)電路簡單的優點。 交換式電源供應器也具有：

(1)輸出電壓漣波較大；(2)電磁干擾(EMI)較嚴重；(3)電路較複雜的缺點。

交換式電源供應器利用功率切換元件如Power MOSFET、IGBT等，將輸入的直流高壓切割成高頻高壓的信號，經由變壓器將能量傳遞至二次側，再由輸出的低通濾波器(Low Pass Filter)濾除高頻信號，得到所需的直流輸出電壓。

藉由功率元件的切換，使得輸入到輸出的電壓轉換，都在高頻下完成。因此電源供應器中所有的儲能元件(電感，電容，變壓器)都可用較小的值，轉換器的體積與重量均可因此而降低。

線性式電源供應器等效方塊圖

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交換式電源供應器等效方塊圖

开关式电源与线性式电源的比较

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交換式電源的應用範疇

交換式電源之基本原理

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電源轉換的模式

電源轉換器基本上為一電流調節器，以變阻性元件來調節者叫Linear Converter，以開關及電感來調節者叫Switching Converter。

開關電源的原理

變壓器是將電能轉成磁能，再將磁能轉回電能，來達成交流電的升降壓任務。 開關電源則是將電感器充電成電流源，再將電流源放電，來達成直流電的升降壓任務。 兩者的原理都是：

隔離型高頻交換式電源轉換器方塊圖

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電源轉換器的類別

三個基本架構

開關電源降壓原理

開關電源降壓原理

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開關電源升壓原理

開關電源升降壓原理

隔離反馳式交換電源

當線路中的開關關閉,電流就會流經變壓器一次測電感,並將能量儲存於其中,由於電壓極性的關係,輸出二極體是在逆向偏壓狀態,此時負載端就由輸出電容來繼續提供能量輸出,當開關打開此時由於磁場消失,變壓器呈逆向極性,輸出二極體為順向偏壓,因此將變壓器能量傳到負載端使其有能量輸出,由於開關ON/OFF的作用使負載端不斷產生能量輸出。

隔離順向式交換電源

當線路中的開關關閉,電流就會流經變壓器一次測繞組產生偏壓,並將能量轉換至變壓器二次測繞組,由於變壓器一次測與二次測為同極性因此產生同極性電壓,上端輸出二極體是在順向偏壓狀態並將能量儲存於輸出電感器中,此時另一二極體為逆向偏壓狀態,而當開關轉變成打開狀態,變壓器一次測繞組電壓會反向而上端輸出二極體會成為逆向偏壓，另一二極體則會變為順向偏壓並將輸出電感儲存之能量傳送到負載上。

隔離推挽式(Push-Pull)交換電源

推挽式轉換器線路乃是由兩個反相位工作的順向式轉換器組合而成,每一半週時會將能量傳導致負載上。

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隔離半橋式(Half-Bridge)交換電源

在半橋式轉換器是利用C1及C2串聯,其浮點電壓值為輸入電壓1/2,藉由TR1產生正電壓脈波,與TR2產生負脈波,而組成整個震盪週期,因此T …… 此处隐藏：2822字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……