开关电源培训

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电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压，整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。

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一、小功率整流滤波电路：
单相桥式整流电路
(1) )工作原理

当正半周时二极管D 1 、D 3 导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D 2 、D 4 导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。

(2) 负载上的直流电压和直流电流

输出电压是单相脉动电压。通 常用它的平均值与直流电压等效。

输出平均电压为

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二、滤波电路

滤波的基本概念:
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L 应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。

电容滤波电路:
单相桥式电容滤波整流电路。在负载电阻上并联了一个滤波电容C。



(1) 滤波原理



需要指出的是，当放电时间常数R L C增加时，t 1 点要右移， t 2 点要左移，二极管关断时间加长，导通角减小，见曲线3；反之，R L C减少时，导通角增加。显然，当 Ｒ L 很小，即I L 很大时，电容滤波的效果不好，见 滤波曲线中的2。反之，当 Ｒ L 很大，即I L 很小时，尽管C较小, R L C仍很大,电容滤波的效果也很好,见滤波曲线中的3。所以电容滤波适合输出电流较小的场合。



(2)电容滤波的计算
电容滤波的计算比较麻烦，因为决定输出电压 的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。一 般常采用以下近似估算法：
一种是用锯齿波近似表示，即


另一种是在R L C=(3~5)T/ 2的条件下，近似认为VL =VO =1.2V2 。（或者，电容滤波要获得较好的效果，工程上也通常应满足W*R*L*C≥6~10。）

（3）外特性
整流滤波电路中，输出直流电压V L 随负载电流 I O 的变化关系曲线。




(4)电感滤波