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各种电源拓扑结构的区别

2020年07月03日 17:28 次阅读

反激式开关电源在瞬态控制方面也比较差,这是由于反激式电源只是在开关关断的时候才会向负载提供能量输出,所以当负载电流出现变化时,电源不会立即对输出电压或者电流做出相应的调整,而要等到下一个周期,通过输出电压取样和调整占空比来对电路电压电流进行调整,所以说反激式开关电源的瞬态控制特性比较差。有时负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性相位保持一致时,电源还有可能出现抖动现象,这种现象在我们以前的电视机上经常看到。

反激开关电源的变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,所以一般反激式的效率都比较低。

当然,反激式开关电源也有很多的优点,比如反激式电源线路简单,体积比较小,输出电压调整幅度比较大,不需要添加磁复位措施等等。

我们一般把反激式开关电源用在功率较小的场合或者多路输出的场合。

正激式开关电源的输出瞬态控制比较好,因为正激式开关电源正好是在变压器初级线圈被直流电压激励时,变压器的次级线圈向负载提供功率输出,并且输出电压的幅度基本稳定后,不管输出功率怎么变化,输出电压基本都会保持不变;在开关管处于截止关断期间,功率输出由储能电感电容提供,这时的输出电压会受负载电流影响,但是如果电容的容量比较大,那么影响就会很小。

正激电源的带载能力相对比较强;由于正激式电源一般选取变压器输出电压的一周平均值,储能电感在控制开关接通和关断期间都向负载提供电流输出,因此正激式电源的带负载能力相对都比较强,输出电压的纹波也比较小;在我们设计中,一般将占空比选取在 0.5 或稍大于 0.5,这样流过储能滤波电感的电流是连续电流,带负载能力就会增强。

正激式电源的缺点就是体积比较大,因为正激式电源为了防止变压器初级线圈产生的电动势把开关管击穿,增加了一个反电动势吸收绕组,体积相较于反激式会大。

正激式开关电源我们一般使用在高电压输入,大功率输出的场合。

推挽式电源具有瞬态响应速度快,电压输出特性好的特点,而且推挽式电源是所有拓扑结构中对电压利用率最高的。

推挽式开关电源经过桥式整流或者全波整流后,输出的电压脉动和电流脉动系数都很小,因此只需要一个很小值的储能滤波电容或电感就能得到一个电压纹波很小的输出电压。

推挽式开关电源的变压器属于双极性磁化极,磁感应变压范围是单极性的 2 倍,并且变压器的铁芯也不需要气隙,因此推挽式开关电源变压器铁芯的磁导率比单极性的正极反激开关电源变压器铁芯的磁导率高好几倍,这样推挽式开关电源变压器的初级、次级比单极性的匝数少一倍以上,所以推挽式电源的漏感和损耗都比单机性小很多,导致工作效率高。

当然推挽式电源也有缺点,那就是电源需要的开关器件需要很高的耐压值,这个耐压值必须大于工作电压的 2 倍以上,所以我们一般很少使用于 220V 的场合。

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