并联开关型稳压电路原理
下图(1)电路中L1是储能电感,VT1是开关管,VD1是脉冲整流二极管,C1是滤波电容,R1是稳压电路的负载电阻。从电路中可以看出,开关管和负载电阻是并联接在直流输入电路的Ui端上。
VT1基极开关脉冲为高电平期间:VT1导通,这时候输入电压给电感L1和导通的VT1集电极、发射极构成回路,此时储能电感L1产生左正右负的自感电压,阻碍电流增大。在VT1导通期间,由于VT1的集电极是低电平,因此VD1截止,截止后的VD1将滤波电容C1和负载电路与前面的储能电感等电路脱开。在此期间,以电容C1中所储存的电能对负载电路放电的形式,为负载电路提供直流工作电压。
VT1基极开关脉冲为低电平期间∶低电平使VT1截止,储能电感L1产生反向电动势阻碍电感中的电流减小,电动势方向是左负右正,这一电动势使VD1导通,电动势所产生的电流I流过VD1,对C1充电,补充C1中的电能,并且给负载电路供电。
上图电路中,改变VT1基极脉冲的特性,可以改变稳压电路输出电压的大小,并且可以使输出电压高于输入电压,所以这是一个不用变压也能提高直流输出电压的电路,它的升压原理是︰当VT1截止时,加到电容C1的电压是L1自感电压和输入电压同极性串联之和。
下图(2)电路中所示是并联开关型稳压电路,T1是脉冲变压器,L1是脉冲变压器的初级绕组也起着储能电感的作用;L2是脉冲变压器T1的次级绕组互感得到的电压经过VD1整流C2滤波后供给后极负载电路;VT1是开关管,R1是负载电阻。
当激励脉冲为高电平时,VT1饱和导通,输入电压通过L1线圈和VT1导通到地,在储能L1线圈两端产生上正下负的自感电动势,阻碍通过的电流增大,同时,变压器的次级线圈L2互感在两端产生上负下正的电压(变压器同名端原理)VD1截止不工作,电容C上的电压放电给负载电路供电。
当激励脉冲是低电平时,VT1截止,在变压器L1线圈两端产生上负下正的自感电压,L2线圈两端互感得到上正下负的电压,这样变压器T1储存的能量经过VD1整流,C1滤波后给负载电路供电。
与串联型开关电源相反,并联型开关电源是反激式开关电源,即开关管VT1导通期间,整流管VD1截止;在开关管截止期间,整流管导通给负载提供能量。
并联开关型稳压电路图(一)
当晶体管T导通时,二极管D反向偏置而截止,当晶体管T截止时,二极管D导通。
并联开关型稳压电路图(二)
以下分享的是并联型脉宽调制式开关稳压电路,并联型脉宽调制式开关稳VS1003B压电路的主要回路如图2-73(a)所示。图中开关调整管VT、输入电压、输出电压三者并联,故称并联型。
当开关调整管VT基极上加有正脉冲电压时,VT导通,集电极电位近似为零,使VD反偏截止。输入电压U,通过电流i。向电感L储能。这时负载电流由前几个周期已充了电的电容C的放电电流供给,电流方向如图2-73(b)所示。
当开关调整管VT基极上没有正向脉冲电压或所加的是负向脉冲电压时,VT截止。由于电感中电流不能突变,这时在L两端产生自感电势并通过续流二极管VD向电容C充电,以补充放电时所消耗的电能,同时向负载RL供电,电流方向如图2-73(c)所示。当开关调整管再次加有正向脉冲电压时,将再次重复UI向L输送能量的过程,如此循环下去。
通过上面分析可以归纳出开关稳压电源的工作原理:开关调整管导通期间,储能电感储能,并由储能电容向负载供电;开关调整管截止期间,储能电感释放能量对储能电容充电,同时向负载供电。这两个元件还同时具各滤波作用,使输出波形平滑。
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