電源轉換

電源轉換,將直流電變成交流電或另一種直流電壓值的電路。

基本介紹

  • 中文名:電源轉換
  • 解釋:將直流電變成交流電或另一種直流電壓值的電路
解釋
這種通過開關電晶體和功率MOS型場效應電晶體等開關元件,控制其時間比來獲得輸出電壓變換,故也稱開關電源。開關元件若接近理想狀態,電功率損耗很小,效率比工頻穩壓器高2~3倍,若提高開關頻率,可使變壓器和濾波電路小型化,重量和體積比減小4~10倍,因此在電器、信息、通信、衛星中被廣泛使用。
對於DC−DC變換器,當輸入為直流Vin,經開關調製成幅度為Vin的脈衝波,周期為T,接通時間為tsw,經平滑濾波後輸出的直流電壓Vout為Vout=(Vin×tsw)/T,輸出電壓是通過改變tsw來控制的。圖1a是通過反饋控制的DC−DC變換器電路框圖,反饋控制電路(圖1b)由放大器、基準電壓源和脈寬調製(PWM)組成。PWM由三角波發生器和比較器組成(圖2a),比較器將三角波與放大器的控制電壓進行比較,只有三角波高於控制電壓時才輸出脈衝,控制電壓高時,輸出脈寬小(圖2b),控制電壓低時脈寬變大(圖2c),藉此調節tsw而調整輸出Vout的大小。開關電路中的開關SW在圖1a中是串聯的(降壓型),也可是並聯的(升壓型)。
DC–DC電路也可用三端穩壓構成斬波型開關電源,典型的指標是開關頻率約300千赫,Vin=15伏,Vout=5伏(0.3安)。也有把基準電壓、誤差放大、PWM(tsw不變,改變f來改變Vout)、振盪器、輸出電晶體全部集成一單片中,構成集成的DC–DC,可使輸出低於或高於輸入電壓,並改變電壓極性。對於DC–AC逆變器是將直流輸入電壓Vin通過PWM變成脈衝,經變壓器輸出成交流;或者利用磁飽和特性構成無穩態間歇振盪器等,都能完成逆變過程。
如果再將DC–AC逆變器整流、濾波便成了DC–AC變換式開關穩壓電源而輸出電壓,其優點是可使用小型變壓器,並且只在電源接通時才工作。另外,作為控制電源,常採用自激式DC–DC換流器。

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