電源開關

電源開關就是用通過電路控制開關管進行高速的道通與截止．將直流電轉化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓，從而產生所需要的一組或多組電壓！

基本介紹

• 中文名：電源開關
• 外文名：power switch；mains switch

開關的作用

1.交流電源輸入經整流濾波成直流; 　2.通過高頻pwm(脈衝寬度調製)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上; 　3.開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載; 　4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制pwm占空比,以達到穩定輸出的目的。

工作原理

電源開關里有一扇門，一開門電源就通過，一關門電源就停止通過，那么什麼是門呢，開關電源里有的採用可控矽，有的採用開關管，這兩個元器件性能差不多，都是靠基極、（開關管）控制極（可控矽）上加上脈衝信號來完成導通和截止的，脈衝信號正半周到來，控制極上電壓升高，開關管或可控矽就導通，由220v整流、濾波後輸出的300v電壓就導通，通過開關變壓器傳到次級，再通過變壓比將電壓升高或降低，供各個電路工作。振盪脈衝負半周到來，電源調整管的基極、或可控矽的控制極電壓低於原來的設定電壓，電源調整管截止，300v電源被關斷，開關變壓器次級沒電壓，這時各電路所需的工作電壓，就靠次級本路整流後的濾波電容放電來維持。待到下一個脈衝的周期正半周信號到來時，重複上一個過程。這個開關變壓器就叫高頻變壓器，因為他的工作頻率高於50hz低頻。那么推動開關管或可控矽的脈衝如何獲得呢，這就需要有個振盪電路產生，我們知道，晶體三極體有個特性，就是基極對發射極電壓是0.65-0.7v是放大狀態，0.7v以上就是飽和導通狀態， -0.1v- -0.3v就工作在振盪狀態，那么其工作點調好後，就靠較深的負反饋來產生負壓，使振盪管起振，振盪管的頻率由基極上的電容充放電的時間長短來決定，振盪頻率高輸出脈衝幅度就大，反之就小，這就決定了電源調整管的輸出電壓的大小。 　那么變壓器次級輸出的工作電壓如何穩壓呢，一般是在開關變壓器上，單繞一組線圈，在其上端獲得的電壓經過整流濾波後，作為基準電壓，然後通過光電耦合器，將這個基準電壓返回振盪管的基極，來調整震盪頻率的高低，如果變壓器次級電壓升高，本取樣線圈輸出的電壓也升高，通過光電耦合器獲得的正反饋電壓也升高，這個電壓加到振盪管基極上，就使振盪頻率降低，起到了穩定次級輸出電壓的穩定

控制穩壓原理

開關k以一定的時間間隔重複地接通和斷開，在開關k接通時，輸入電源e通過開關k和濾波電路提供給負載rl，在整個開關接通期間，電源e向負載提供能量；當開關k斷開時，輸入電源e便中斷了能量的提供。可見，輸入電源向負載提供能量是斷續的，為使負載能得到連續的能量提供，開關穩壓電源必須要有一套儲能裝置，在開關接通時將一部份能量儲存起來，在開關斷開時，向負載釋放。圖中，由電感l、電容c2和二極體d組成的電路，就具有這種功能。電感l用以儲存能量，在開關斷開時，儲存在電感l中的能量通過二極體d釋放給負載，使負載得到連續而穩定的能量，因二極體d使負載電流連續不斷，所以稱為續流二極體。 　在ab間的電壓平均值eab可用下式表示： 　eab=ton/t*e 　式中ton為開關每次接通的時間，t為開關通斷的工作周期（即開關接通時間ton和關斷時間toff之和）。 　由式可知，改變開關接通時間和工作周期的比例，ab間電壓的平均值也隨之改變，因此，隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調整ton和t的比例便能使輸出電壓v0維持不變。改變接通時間ton和工作周期比例亦即改變脈衝的占空比，這種方法稱為“時間比率控制”（time ratio control,縮寫為trc）。 　按trc控制原理，有三種方式： 　一、脈衝寬度調製（pulse width modulation,縮寫為pwm）：開關周期恆定，通過改變脈衝寬度來改變占空比的方式。 　二、脈衝頻率調製（pulse frequency modulation,縮寫為pfm）：導通脈衝寬度恆定，通過改變開關工作頻率來改變占空比的方式。 　三、混合調製：導通脈衝寬度和開關工作頻率均不固定，都能改變的方式，它是以上二種方式的混合。