充电学习—2、开关电源基本原理

一、基本原理：

• 1、脉冲宽度调制（锯齿波发生器 PWM）：通过脉冲宽度的改变，实现占空比的调节，实现稳压
  特点：
  开关周期固定，滤波电路设计简单，开关频率具有固定性；
  受到开关功率最小导通时间限制，不能够对电压范围进行作宽范围的调节
  输出端一般要接假负载，规避空载时输出电压升高问题出现
• 2、脉冲频率调制 （固定脉冲发生器 + 电压频率转换器） ： 对开关的频率进行改变，进而达到占空比的调节，实现稳压
  特点：
  脉冲宽度具有固定性，核心是脉频的调制

此种方式的相同之处：
均采用时间比率控制（TRC）的稳压原理
负载由轻变重，或者输出电压由高变低，分别通过，增加脉宽和升高脉频的方法使得输出电压保持稳定

• 3、混合调制 （脉宽调制器 + 脉频调制器） ： 脉冲宽度和开关频率都可以改变

二、开关电源组成：

• 主要模块：
  输入整流滤波模块 、 高频变压器模块 、 输出高频整流滤波模块 、 脉冲宽度调制电路模块
• 输入整流滤波模块： 将交流电转换为直流电输出
• 高频变压器模块（主要）： 各个绕组线圈的匝数比例决定给输出电压多少
• 输出高频整流滤波模块： 将变换器的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压， 防止高频噪声对负载干扰
• 脉冲宽度调制： 控制开关器件的通断，输出端获得一系列幅值相等的脉冲

三：分类：

• 交流开关电源

• 直流开关电源：将电能质量较差的粗电，如市电或者蓄电池电源转换成满足设备要求质量较高的直流电压（静电），核心：DC-DC转换器
  1）隔离式DC/DC转换器（输入输出通过变压器实现电气隔离）
  1.1） 单管 正激式
  反激式
  1.2）双管 双管正激、双管反激、推挽和半桥式
  1.3）四管 全桥DC/DC转换器
  2）非隔离式DC/DC转换器
  2.1） 单管 降压式（Buck)、升压式(Boost)
  升压降压式(Buck Boost)、Cuk、Zeta和SEPIC
  2.2) 双管
  2.3）全桥DC/DC转换器