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數字顯示儀中的開關電源基本工作原理

 更新時間:2023-03-06 點擊量:671

數字顯示儀中的開關電源基本工作原理

開關電源是一種應用很廣泛的電源,常用在彩色電視機、計算機和復印機等功率較大的電子設備中。與前面的串聯型穩壓電源比較,開關電源主要有以下特點。

①效率高、功耗小。開關電源的效率一般在80%以上,串聯調整型電源效率只有50%左右。② 穩壓范圍寬。開關電源穩壓范圍在 130~260v,性能優良的開關電源可達到 90~280v,而串聯調整型電源穩壓范圍在190~240v。

③ 質量小,體積小。開關電源不用體積大且笨重的電源變壓器,只用到體積小的開關變壓器,又因為效率高,損耗小,所以開關電源不用大的散熱片。

開關電源雖然有很多優點,但電路復雜,維修難度大,另外干擾性很強。

開關電源電路較復雜,但其基本工作原理卻不難理解,開關電源基本工作原理如圖所示。

圖 開關電源基本工作原理



在圖(a)所示電路中,當開關s合上時,電源e經s對c充電,在c上獲得上正下負的電壓;當開關s斷開時,c往后級電路(未畫出)放電。若開關s閉合時間長,則電源e對c充電時間長,c兩端電壓u。會升高;反之,如果s閉合時間短,電源e對c充電時間短,c上充電少,c兩端電壓會下降。由此可見,改變開關的閉合時間長短就能改變輸出電壓的高低。

在實際的開關電源中,開關s常用三極管來代替,并且在三極管的基極加一個控制信號(脈沖信號)來控制三極管的導通和截止,如圖(b)所示。當控制信號高電平送到三極管vt的基極時,vt基極電壓會上升而導通,vt的集電極、發射極相當于短路,電源e經vt的集電極、發射極對c充電;當控制信號低電平到來時,vt基極電壓下降而截止,c往后級電路放電。如果三極管基極的控制信號高電平持續時間長,低電平持續時間短,電源 e 對c充電時間長,c放電時間短,c兩端電壓會上升。

由此可見,控制三極管導通、截止時間的長短就能改變輸出電壓,開關電源就是利用這個原理來工作的。


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