BOSHIDA模块电源 电源基础知识 开关稳压器
开关稳压器最简单的形式,即用一个开关取代晶体管控制的可变电阻,它只有两种状态,完全导通或是完全关断。因为它是对输人电压进行斩波,而我们需要一个稳定的输出电压,所以要增加一级输出滤波。但滤波器是仅由储能元件组成的,所以稳压器可以由接近无损耗的元件组成。一个简化的开关稳压器如图2.6所示。
开关管断开时,开关管承受全部的输入电压,而开关管导通时,所有负载电流从中流过。理想状况下,开关管在任何状态下没有损耗,理论上电路效率可以达100%。通过用相对高的频率来控制开关管的导通时间和关断时间(占空比,D),实现输出电压的调节控制。占空比可以从0变化到1,而增益方程为VouT=VIN x D。这样D=0时,VouT=0,而D=1时,VouT=VIN 。这是通过一个脉冲宽度调制器(PWM)来实现的,通过它来控制所需要导通的时间,从而输出滤波器可将相应的脉冲电压转换成期望的直流输出电压。图2.7显示了详细的工作过程。
在图2.7中,输出滤波器由一个电感和电容组成,而电路中还有一个二极营,此二极管的作用是当开关管关断时,给电感电流提供续流回路。图2.7上方显示的是一个占空比稍高于 50%的波形,下方的波形图描述了斩波输入电压,在占空比的调节后得到了一个稍高于输入电压一半的平均输出电压。在实际应用场合中,我们会选择一个尺寸、容量合适的电容来减少输出纹波以满足我们的要求。
审核编辑黄宇
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