如何設(shè)計(jì)可調(diào)開關(guān)電源？

以下內(nèi)容中，小編將對(duì)可調(diào)開關(guān)電源的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對(duì)可調(diào)開關(guān)電源的了解，和小編一起來(lái)看看吧。

一、可調(diào)開關(guān)電源

可調(diào)開關(guān)電源可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求，調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，以滿足不同設(shè)備的電源要求，而且可以有效地降低電源的損耗，提高電源的可靠性和效率。缺點(diǎn)是價(jià)格較高，而且由于可調(diào)開關(guān)電源的復(fù)雜性，它的維護(hù)和保養(yǎng)也比較復(fù)雜。

使用可調(diào)開關(guān)電源時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.確保輸入電壓與可調(diào)開關(guān)電源的輸入電壓相匹配;

2.確保輸出電壓與可調(diào)開關(guān)電源的輸出電壓相匹配;

3.確?？烧{(diào)開關(guān)電源的輸入電壓和輸出電壓之間的差異不超過(guò)允許的最大值;

4.確?？烧{(diào)開關(guān)電源的輸入電流和輸出電流之間的差異不超過(guò)允許的最大值;

5.確?？烧{(diào)開關(guān)電源的輸入電壓和輸出電壓之間的頻率相同;

6.確保可調(diào)開關(guān)電源的輸入電流和輸出電流之間的頻率相同;

7.確?？烧{(diào)開關(guān)電源的輸入電壓和輸出電壓之間的相位差異不超過(guò)允許的最大值;

8.確?？烧{(diào)開關(guān)電源的輸入電流和輸出電流之間的相位差異不超過(guò)允許的最大值;

9.確?？烧{(diào)開關(guān)電源的輸入電壓和輸出電壓之間的功率因素相同;

10.確?？烧{(diào)開關(guān)電源的輸入電流和輸出電流之間的功率因素相同。

可調(diào)開關(guān)電源的工作流程主要包括以下幾個(gè)步驟：1.輸入電源的轉(zhuǎn)換;2.開關(guān)控制;3.調(diào)節(jié)電壓;4.調(diào)節(jié)電流;5.調(diào)節(jié)功率;6.輸出電壓穩(wěn)定;7.輸出電流穩(wěn)定;8.輸出功率穩(wěn)定。

可調(diào)開關(guān)電源主要用于控制和調(diào)節(jié)電源輸出，可以用于家用電器、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、通信設(shè)備等的電源供應(yīng)。

二、基于D類功放的寬范圍可調(diào)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)

D類音頻功率放大器由兩部分構(gòu)成。第一部分是輸入比較和PWM信號(hào)形成電路，該電路中的三角波發(fā)生器產(chǎn)生固定頻率和幅度的三角波信號(hào)作為脈寬調(diào)制的比較標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)比較器和輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行比較后輸出PWM信號(hào)，該信號(hào)的脈寬是隨著音頻信號(hào)幅度的變化而成正比例地變化。

第一部分電路得到的PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)整形放大，驅(qū)動(dòng)H橋中與高壓大功率電源相連的的4只大功率CMOS開關(guān)管輪流導(dǎo)通，控制末級(jí)電源向負(fù)載提供的電流，從而獲得大功率的PWM信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)過(guò)負(fù)載前的LC濾波器，利用電感電容的充放電效應(yīng)在負(fù)載上獲得大功率的音頻信號(hào)。D類功放中H橋輸出的穩(wěn)定程度，決定于給H橋供電電源的穩(wěn)定性，故在D類功放末級(jí)必須使用穩(wěn)壓電源。

從上面分析D類功率放大器的工作原理可以得出下述幾點(diǎn)推理。

1)當(dāng)在音頻輸入端送入的信號(hào)是一個(gè)固定的直流電壓值時(shí)，將在功放的輸出端得到一個(gè)固定的電壓輸出值。與音頻功放的情況不同，是從不穩(wěn)定的大功率電源獲得穩(wěn)定的電壓輸出，即在H橋上連接的不是已經(jīng)穩(wěn)壓的電源，而是僅僅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單整流濾波的非穩(wěn)壓電源。在輸入信號(hào)足夠穩(wěn)定的情況下，輸出電壓的相對(duì)穩(wěn)定要依靠輸出和輸入之間構(gòu)建合適的反饋回路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2)當(dāng)在輸出端接上一個(gè)電位器調(diào)節(jié)放大器的輸入信號(hào)在一個(gè)正負(fù)范圍內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，放大器的輸出也在給H橋供電的電源的正負(fù)幅值之間發(fā)生著變化，輸入的一個(gè)很小的變化就可以在輸出獲得較大的從負(fù)到正的電壓調(diào)整范圍，故實(shí)現(xiàn)寬范圍正負(fù)電壓輸出調(diào)節(jié)也是可能的。

3)由于電源設(shè)計(jì)是基于D類功放的，是工作在PWM的方式下，與PWM開關(guān)電源有相同的能量利用效率。

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