串联开关型稳压电源

1、 第三节第三节 串联开关型稳压电源串联开关型稳压电源引言引言一、换能电路结构和工作原理一、换能电路结构和工作原理二、串联开关型稳压电路二、串联开关型稳压电路电电 子子 引引 言言线性调整式直流稳压电源的线性调整式直流稳压电源的 稳定度高、输出电压连续可调、输出纹波小。稳定度高、输出电压连续可调、输出纹波小。线性调整式直流稳压电源的最大线性调整式直流稳压电源的最大功耗大、效率低，为了解决散热问题须加散热片，增加了电源功耗大、效率低，为了解决散热问题须加散热片，增加了电源体积和重量。另外抗干扰能力较差。体积和重量。另外抗干扰能力较差。造成这些缺点的造成这些缺点的：调整管工作在线性放大区，管子集电极

2、电流调整管工作在线性放大区，管子集电极电流I IC C和管压降和管压降U UCECE都很大，都很大，耗散功率耗散功率P PC C= =I IC CU UCECE很大。很大。开关电源的基本思想：晶体管工作在饱和导通和截止状态时，管耗很小。开晶体管工作在饱和导通和截止状态时，管耗很小。开关电源指调整管工作在开关状态。关电源指调整管工作在开关状态。换能电路换能电路UOUI控制电路控制电路取取样样电电路路将未经稳压的输入将未经稳压的输入电压电压U UI I转换成脉冲电压，再转换成脉冲电压，再经经LCLC滤波转换成直流电压滤波转换成直流电压。根据采样电路所采集根据采样电路所采集到的输出电压变化信号，控制

3、到的输出电压变化信号，控制换能电路的工作情况，使输出换能电路的工作情况，使输出电压稳定。电压稳定。第三节第三节一、换能电路结构和工作原理一、换能电路结构和工作原理调整调整管管续流二极管续流二极管滤波电滤波电路路工作原理u uB B为高电平时为高电平时T T饱和导通饱和导通D D截止，电感截止，电感L L储存能量储存能量, ,电容电容C C充电充电发射极电位发射极电位U UE E = =U UI I- -U UCES CES = = U UI Iu uB B为低电平时为低电平时T T截止截止电感电感L L储存能量通过续流二极管储存能量通过续流二极管D D对负载释放能量。感生电动势使对负载释放能量

4、。感生电动势使D D导通，导通，C C通过通过R RL L放电。放电。U UE E - - U UD D结论 开关调整管处于开关工作状态，由于开关调整管处于开关工作状态，由于储能元件储能元件L L、C C和续流二极管和续流二极管D D的作用，负的作用，负载电流始终为单方向流通的直流电流。载电流始终为单方向流通的直流电流。u uB B、u uE E、u uO O及及i iL L波形如图。波形如图。第三节第三节 UO+ -+ -UIRLLDTiLuEIOCuB(d)0tuBtonUIUn t(a)(b)toffiL(c)IL0tt0uEuOUO UO+ -+ -UIRLLDTiLuEIOC如何稳压

5、输出电压输出电压U UO O为为IonIDoffCESIonO)()(qUTtUUTTUUTTU电路根据输出电压的变化情况自动调节电路根据输出电压的变化情况自动调节u uB B的脉冲占空系数的脉冲占空系数q q, ,调节调节U UO O的大小，达到稳的大小，达到稳定输出电压的目的。定输出电压的目的。电路缺点 输出电压输出电压U UO O的脉动成分与负载电流的大小和滤的脉动成分与负载电流的大小和滤波电路波电路L L、C C的取值有关。的取值有关。L L、C C的取值越大，输出的取值越大，输出电压电压U UO O越平滑。通常脉动成分比线性稳压电源要大越平滑。通常脉动成分比线性稳压电源要大一些。这就

6、是开关稳压电路的缺点之一。一些。这就是开关稳压电路的缺点之一。第三节第三节uBT T= =t tonon+ +t toffoff是开关的周期是开关的周期; ;t tonon是导通时间是导通时间; ;t toffoff是截止时间是截止时间; ;q q= =t tonon/ /T T 是脉冲占空系数。是脉冲占空系数。二、串联开关型稳压电路二、串联开关型稳压电路 UO+ -+ -UIRLLDTiLuEIOC U UO O增大时减小增大时减小u uB B的占空比，而在的占空比，而在U UO O减小时增大减小时增大u uB B的占空比，那么输的占空比，那么输出电压就可稳定。由此得到串联开关型稳压电路。出

7、电压就可稳定。由此得到串联开关型稳压电路。 -+ -+ 三角波三角波发生电路发生电路基准电压电基准电压电路路R2+ -+ -UILTiLuBCAuAUFUREFCDR1RLUO(一)电路结构比较放大器比较器采样电路稳压原理第三节第三节uBuEuT(二)工作原理二、串联开关型稳压电路二、串联开关型稳压电路 -+ -+ 三角波三角波发生电路发生电路基准电压基准电压电路电路R2+ -+ -UILTiLuB比较器比较器比较放大器比较放大器CAuAUFUREFCDR1RLUO0t(a)t0tofftonuB(b)uuTA,uAuT OU FU Au q OU OU FU Au q OU 稳压调节过程就是在保持调稳压调节过程就是在保持调整管周期整管周期T T不变的情况下，通过改不变的情况下，通过改变调整管导通时间变调整管导通时间t tonon来调节脉冲来调节脉冲占空比，从而达到稳压的目的。占空比，从而达到稳压的目的。这种电源又称之为脉宽调制型开这种电源又称之为脉宽调制型开关电源。关电源