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LED隔離開關變換器
來源: 日期:2013-12-12 11:14:30 人氣:標簽:
推挽式開關電源典型電路如下圖(a)所示。它屬于雙端式變換電路,高頻變壓器的磁心工作在磁滯回線的兩側。電路使用兩個開關管vl和v2,兩個開關管在外激勵方波信號的控制下交替導通與截止,在變壓器二次繞組得到方波電壓,經整流濾波變為所需要的直流電壓。
這種電路的優點是兩個開關管容易驅動,主要缺點是開關管的耐壓要達到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大,一般在100~500w范圍內。
下圖(b)表示半橋變換器的電路結構。如只從輸出側濾波器來看,工作原理和降壓型變換器完全相同,二次側濾波電感用于存儲能量。電壓變換比m與降壓型變換器相類似,即
式中:n為變壓器的匝數比, 為一次繞組的匝數;n2為二次繞組的匝數。
(2)單端激勵型變換器。
1)單端反激式開關電源。單端反激式開關電源典型電路如下圖所示。電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁心僅工作在磁滯回線的一側。所謂反激是指當開關管vt1導通時,高頻變壓器t-次繞組的感應電壓為上正下負,整流器流二極管vd1處于截止狀態,在一次繞組中儲存能量;當開關管vt1截止時,變壓器t-次繞組中存儲的能量,通過二次繞組及vd1整流和電容c濾波后向負載輸出。
單端反激式開關電源是一種成本 低的電源電路,輸出功率為20~100w,可以同時輸出不同的電壓且有較好的電壓調整率。唯一的缺點是輸出的紋波電壓較大,外特性差,適用于相對固定的負載。
單端反激式開關電源使用的開關管vt1承受的 大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍,工作頻率在20~200khz之間。
2)單端正激式開關電源典型電路如下圖所示。這種電路在形式上與單端反激式電路相似,但工作情形不同。當開關管vt1導通時,vd2也導通,這時電網向負載傳送能量,濾波電感l儲存能量;當開關管vt1截止時,電感l通過續流二極管vd3繼續向負載釋放能量。它是采用變壓器耦合的降壓型變換器電路,與推挽型變換器一樣,加在變壓器一次側(一半)的電壓振幅為輸入電壓ui寬度為開關導通時間ton的脈沖波形,變壓器二次電壓經二極管全波整流器流變為直流。電壓變換比為m=d/n。
開關斷開時,變壓器釋放能量,二極管vd3和繞組n3就是為此而設,能量通過它們反饋到輸入側。開關斷開時,繞組ni中存儲的能量轉移到繞組n3中,為防止變壓器飽和,在開關斷開期間內變壓器必須全部消磁,則tre≤(l-d)ts。
在電路中還設有鉗位線圈與二極管vd1,它可以將開關管vt1的 高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁心復位條件,即磁通建立和復位時間應相等,所以電路中脈沖的占空比不能大于50%。
由于這種電路在開關管vt1導通時,通過變壓器向負載傳送能量,所以輸出功率范圍大,可輸出50~200w的功率。電路使用的變壓器結構復雜,體積也較大,正因為這個原因,這種電路的實際應用較少。
3)隔離型cuk變換器。隔離型cuk變換器典型電路如下圖所示。開關斷開時,電感l1的電流ll1對電容cn充電,同時c12也充電(二極管vd導通),開關v導通時,二極管vd變為截止狀態,c12通過l2向負載放電。
4)電流變換器。電流變換器典型電路如下圖所示,它是逆變整流型變換器。
下圖(a)是能量回饋方式,開關vt導通時,電感器l的一次側電壓為ud-nuo(式中n=n1/n2),電感l勵磁并儲存能量;vt斷開時,儲存在電感l中的能量通過二極管vd3反饋到輸入側。對于下圖(b)所示的變換器,兩只開關同時導通時,加在電感l上的電壓為ui電感l勵磁并儲存能量。任意一只開關斷開時,反向電壓(nuo-ud)加到電感l上,電感l釋放能量,其工作原理與升壓型變換器類似。
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