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数字显示仪中的开关电源基本工作原理

 更新时间:2023-03-06 点击量:599

数字显示仪中的开关电源基本工作原理

开关电源是一种应用很广泛的电源,常用在彩色电视机、计算机和复印机等功率较大的电子设备中。与前面的串联型稳压电源比较,开关电源主要有以下特点。

①效率高、功耗小。开关电源的效率一般在80%以上,串联调整型电源效率只有50%左右。② 稳压范围宽。开关电源稳压范围在 130~260v,性能优良的开关电源可达到 90~280v,而串联调整型电源稳压范围在190~240v。

③ 质量小,体积小。开关电源不用体积大且笨重的电源变压器,只用到体积小的开关变压器,又因为效率高,损耗小,所以开关电源不用大的散热片。

开关电源虽然有很多优点,但电路复杂,维修难度大,另外干扰性很强。

开关电源电路较复杂,但其基本工作原理却不难理解,开关电源基本工作原理如图所示。

图 开关电源基本工作原理



在图(a)所示电路中,当开关s合上时,电源e经s对c充电,在c上获得上正下负的电压;当开关s断开时,c往后级电路(未画出)放电。若开关s闭合时间长,则电源e对c充电时间长,c两端电压u。会升高;反之,如果s闭合时间短,电源e对c充电时间短,c上充电少,c两端电压会下降。由此可见,改变开关的闭合时间长短就能改变输出电压的高低。

在实际的开关电源中,开关s常用三极管来代替,并且在三极管的基极加一个控制信号(脉冲信号)来控制三极管的导通和截止,如图(b)所示。当控制信号高电平送到三极管vt的基极时,vt基极电压会上升而导通,vt的集电极、发射极相当于短路,电源e经vt的集电极、发射极对c充电;当控制信号低电平到来时,vt基极电压下降而截止,c往后级电路放电。如果三极管基极的控制信号高电平持续时间长,低电平持续时间短,电源 e 对c充电时间长,c放电时间短,c两端电压会上升。

由此可见,控制三极管导通、截止时间的长短就能改变输出电压,开关电源就是利用这个原理来工作的。


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