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开关电源

开关电源作为一种高效能、可靠性高的电源,找到广泛的应用。在开关电源中,pwm控制技术是控制电源输出的常用方式。本文针对开关电源pwm控制的基本原理,从以下三个方面进行详尽阐述:开关电源基本工作原理介绍、pwm控制原理、pwm控制在开关电源中的应用。

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开关电源是一类非常常见的电源,它在电子设备、计算机、汽车电子、通讯等领域都有广泛的应用。然而,开关电源也存在着一些问题,其中最常见的问题就是输出电感烧毁。输出电感是开关电源的关键元器件之一,烧毁会导致开关电源无法正常工作,严重的甚至会对电子设备造成损害。

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目录

工作原理 编辑本段

开关电源是电压型的电源,能够将输入电压转化为输出电压。其基本构成要素包括输入滤波电路、整流电路、滤波电路、升压电路、升压逆变电路和控制电路等。其基本原理是通过开关管间歇性切换,实现输出电压稳定。开关电源具有如下优点:输出电压稳定性高、效率高、重量小等等。

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整个开关电源可以分为两个部分:DC/DC转换器和控制器。DC/DC转换器包括整流电路、滤波电路、升压电路和升压逆变电路等,整个过程就是将输入电压转换为稳定的输出电压。同时,开关电源需要通过控制器来实现对开关管的控制,从而保持输出电压的稳定。控制器的任务就是根据输入电压的变化情况,通过对开关管的控制,调整输出电压,使其在工作范围内保持稳定。 www.qwbaike.cn

控制原理 编辑本段

Pulse Width Modulation(简称PWM)即脉宽调制,是在一定开关频率下,通过改变占空比来实现对输出电压的调整。它的本质就是一种稳态控制技术。PWM技术的工作原理是将一定时间内,高电平的时间设为T1,低电平的时间设为空闲时间T2,占空比计算公式:D = T1/(T1+T2),其中D为占空比。通过改变占空比D的大小,可以实现对输出电压的控制。

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应用功能 编辑本段

在开关电源中,pwm控制的应用相当广泛。具体而言,pwm控制可以应用于输入交流电压的全波整流电路、输出电压的变换等环节。在开关电源中,pwm控制可实现以下功能:

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1、输出电压和电流的稳定性调节。pwm控制技术可以通过对占空比的调节来控制输出电压和电流的大小,实现精准的电量调节。 www.qwbaike.cn

2、低噪声的控制。在开关电源系统中,需要对电流和电压进行桥式输出,而pwm技术可以在实现这一点的同时,还能够减小噪声干扰。 www.qwbaike.cn

3、反馈控制。在开关电源的系统中,pwm控制可以借助反馈控制来实现对输出电压和电流的精准控制。同时,pwm控制通常还需要结合滤波技术,以便输出电压更为稳定。 www.qwbaike.cn

电感烧毁 编辑本段

1. 电感过载

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开关电源输出电感承受着开关管的电流脉冲,其大小与开关管的导通时间和输出电压有关。若输出电压较大,当开关管导通时间较长时,电感中的电流也会很大。若电感不能承受这么大的电流,就会损坏电感。因此,在设计开关电源的时候,应该根据所需输出电压和输入电压、电流来选择合适的电感。 www.qwbaike.cn

2. 工作频率过高

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开关电源中电感磁芯的损耗随着频率的增加而增加,磁芯的热失控会导致电感烧毁。因此,在设计开关电源时,应该选择合适的工作频率,以确保电感不会过热。

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3. 电感内部绝缘破损

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当开关电源输出电感内部绝缘破损时,高压会导致短路,电感就会烧毁。出现这种情况通常是由于工作环境中的过电压、电击波或反向电压等因素引起的。 www.qwbaike.cn

4. 线圈材料不当 www.qwbaike.cn

线圈材料对于电感的性能起着非常重要的作用。如果选择的线圈材料不当,就会导致电感烧毁。一般来说,开关电源输出电感应该选择高温耐压、低磁损失、低铁损耗的材料。 www.qwbaike.cn

5. 温度过高

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开关电源输出电感在工作时会因为电流的存在而产生热量,当其周围空气温度过高时,电感的温度会上升,如果达到电感可承受的极限温度,就会烧毁。因此,在设计开关电源时,应该考虑好散热问题,通过散热钳等手段将电感与散热系统有效地联系在一起,以确保电感温度不会过高。 www.qwbaike.cn

发展总结 编辑本段

开关电源在工业、电子、通讯等领域都占有重要地位,其中pwm控制技术也是控制它的重要方式之一。本文章从开关电源基本工作原理介绍、pwm控制原理,pwm控制在开关电源中的应用等方面对pwm控制技术进行了详细介绍。pwm控制技术的应用不仅能够提高开关电源的效率和稳定性,还可以为电源系统提供更多的监测与控制能力。

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