電路中開關電源的原理

首先了解什么是“脈寬調制技術（PWM）”。所謂脈沖寬度調制技術是通過調制一系列脈沖寬度來獲得等效波形（包含幅度和形狀）。開關電源使用該技術通過電子開關設備（例如晶體管，場效應晶體管，晶閘管等）產生具有不同脈沖寬度和頻率的脈沖電壓。）。），您可以連續打開和關閉直流電壓。設計所需的電壓。

這有點復雜，沒關系。 簡而言之，它是滿足電壓幅度要求的脈沖開關電路，稱為開關電源。電工之家的編輯通過兩個常用的開關電源電路對此進行了簡要介紹。

降壓電路

降壓電路具有專出名稱“降壓”。它只能產生低于輸入電壓的輸出電壓。

電路如下圖所示。

在電路圖中，開關是Q，在開關后面是由L和C組成的LC低通濾波器電路。 通過操縱開關Q的“接通”和“斷開”時間，可以調節輸出電壓的幅度。

當開關Q為“關”時，Vin端子上的電流流過NMOS和電感器L，并流到電容器C和Vout。 此時，二極管D2在相反方向上截止，并且沒有電流流動。

當開關Q處于“關閉”狀態時，沒有電流流經Vin端子的NMOS。 此時，電感器具有能量存儲功能，并且將釋放等于輸出電流的能量。電流流向電容器C和Vout。 此時，二極管D2導通，電流形成一個完整的環路，流過二極管D2。由于此時電感器上的電壓為反向電壓，因此電流將逐漸減小。如果電感器存儲的能量不足，則電感器將在下一次NMOS導通之前放電（即，開關Q為“關”），這將導致電流不連續。 圖上的電流波形看起來像鋸齒波。這樣的電流具有特別豐富的高頻成分，很簡單對電路造成干擾。因此，電感要求必須足以確保在下一個導通周期開始之前一直保持電流。 此外，PWM的頻率也相關。 頻率越高，可以及時向電感器添加更多的能量。

升壓電路

升壓電路具有適當的術語“升壓”。它可以產生比輸入電壓更高的輸出電壓。

在電路圖中，開關為Q，輸入電壓Vin通過電感L和二極管D1向電容器C1輸出電壓Vout。

當開關Q為“關”時，NMOS導通，并且電感L和NMOS形成環路。輸入電壓Vin的電流流過電感器L. 此時，電感器的電壓為正方向，并且電感器正在充電并存儲能量。此時，電容器C1提供Vout的電壓，二極管D1不導通而截止，并且電容器C1放電至Vout。類似地，必須確保電容器C1的容量足夠大，使得在導通期間Vout的電壓太低，從而引起電壓紋波并引起干擾。

當開關Q為“關”時，NMOS被關斷。 此時，二極管D1正向導通，并且電感器L對電容器C1充電。 它可以對高于電源電壓的電容器電壓進行充電，并增加電容器C1的充電電壓，以使Vout跟隨上升。

開關電源的優缺點

開關電源的優點是效率高，體積小，但缺點很明顯。 由于開關頻率，它是電路干擾的強大來源。 由于開關電源的干擾，許多電路系統無法正常工作。

在該應用中，如果對開關電源的電路部分執行抗干擾處理，則優良的電路可以應用于各種常用的電路裝置以提高電路效率。

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