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理論經典:凯时登录网站KB88的基本工作原理

发布时间:2019-09-11 13:50人氣:
理論經典:凯时登录网站KB88的基本工作原理
  凯时登录网站KB88中的硬開關和軟開關是針對開關晶體管而言的。硬開關是不管開關管上的電壓或電流,強行接通或關斷開關管。當開關管(漏極和源極之間,或者集電極和發射極之間)的電壓及電流較大時,切換開關管,由于開關管狀態間的切換(由導通到截止,或由截止到導通)需要一定的時間,這樣就會造成在開關管狀態切換的某一段時間內,電壓和電流有一個交越區域,這個交越造成的開關管損耗(開關管的切換損耗)隨開關頻率的提高而急速增加。
  若是感性負載,在凯时登录网站KB88開關晶體管關斷時會感應出尖峰電壓。開關頻率越高,關斷越快,該感應電壓越高。此電壓加在開關器件兩端,容易造成器件擊穿。
  若是容性負載,在開關晶體管導通瞬間的尖峰電流大。因此,當開關晶體管在很高的電壓下接通時,儲存在開關晶體管結電容中的能量將以電流形式全部耗散在該器件內。頻率越高,開通電流尖峰越大,從而會引起開關管的過熱損壞。
  另外,在次級高頻整流回路中的二極管,在由導通變爲截止時,有一個反向恢複期,開關晶體管在此期間內接通時,容易産生很大的沖擊電流。顯然頻率越高,該沖擊電流也越大,對開關晶體管的安全運行造成危害。
  最後,做硬開關運用的凯时登录网站KB88中,開關晶體管會産生嚴重的電磁騷擾。隨著頻率的提高和電路中的di/dt和du/dt增大,所産生的電磁騷擾也在增大,影響凯时登录网站KB88本身和周圍電子設備的正常工作。
  上述問題嚴重阻礙了開關器件(開關晶體管和高頻整流二極管)工作頻率的提高。近年來開展的軟開關技術研究爲克服上述缺陷提供了一條有效的途徑。和硬開關工作原理不同,理想的軟關斷過程是電流先降小到零,電壓在緩慢上升到斷態值,所以關斷損耗近似爲零。由于器件關斷前電流已經下降到零,便解決了感性關斷問題。理想的軟開通過程是電壓先降到零,電流在緩慢上升到通態值,所以開通損耗近似爲零,器件結電容的電壓也爲零,解決了容性開通問題。同時,開通時,二極管反向恢複過程已經結束,因此二極管反向恢複問題不存在。
  軟開關技術還有助于電磁騷擾水平的降低,其原因是開關晶體管在零電壓的情況下導通和在零電流的情況下關斷,同時快恢複二極管也是軟關斷的,這可以明顯減小功率器件的di/dt和du/dt,從而可以減小電磁幹擾的電平。
  一般來說軟開關的效率較高(因爲沒有切換損);操作頻率較高,PFC或變壓器體積可以減少,所以凯时登录网站KB88的體積可以做到更小。但成本也相對較高,設計較複雜。
理論經典:凯时登录网站KB88的基本工作原理
1-1.幾種基本類型的凯时登录网站KB88
顧名思義,凯时登录网站KB88就是利用電子開關器件(如晶體管、場效應管、可控矽閘流管等),通過控制電路,使電子開關器件不停地“接通”和“關斷”,讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調制,從而實現DC/AC、DC/DC電壓變換,以及輸出電壓可調和自動穩壓。
凯时登录网站KB88一般有三種工作模式:頻率、脈沖寬度固定模式,頻率固定、脈沖寬度可變模式,頻率、脈沖寬度可變模式。前一種工作模式多用于DC/AC逆變電源,或DC/DC電壓變換;後兩種工作模式多用于開關穩壓電源。另外,凯时登录网站KB88輸出電壓也有三種工作方式:直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。同樣,前一種工作方式多用于DC/AC逆變電源,或DC/DC電壓變換;後兩種工作方式多用于開關穩壓電源。
根據開關器件在電路中連接的方式,目前比較廣泛使用的凯时登录网站KB88,大體上可分爲:串聯式凯时登录网站KB88、並聯式凯时登录网站KB88、變壓器式凯时登录网站KB88等三大類。其中,變壓器式凯时登录网站KB88(後面簡稱變壓器凯时登录网站KB88)還可以進一步分成:推挽式、半橋式、全橋式等多種;根據變壓器的激勵和輸出電壓的相位,又可以分成:正激式、反激式、單激式和雙激式等多種;如果從用途上來分,還可以分成更多種類。
下面凯时登录网站KB88先對串聯式、並聯式、變壓器式等三種最基本的凯时登录网站KB88工作原理進行簡單介紹,其它種類的凯时登录网站KB88也將逐步進行詳細分析。
1-2.串聯式凯时登录网站KB88
 串聯式凯时登录网站KB88的工作原理
 Ui是凯时登录网站KB88 的工作电压,即:直流输入电压;K是控制开关,R是负载。当控制开关K接通的时候,凯时登录网站KB88 就向负载R输出一个脉冲宽度为Ton,幅度为Ui的脉冲电压Up;当控制开关K关断的时候,又相当于凯时登录网站KB88 向负载R输出一个脉冲宽度为Toff,幅度为0的脉冲电压。这样,控制开关K不停地“接通”和“关断”,在负载两端就可以得到一个脉冲调制的输出电压uo 。
 串联式凯时登录网站KB88 输出电压的波形 ,控制开关K输出电压uo是一个脉冲调制方波,脉冲幅度Up等于输入电压Ui,脉冲宽度等于控制开关K的接通时间Ton,由此可求得串联式凯时登录网站KB88 输出电压uo的平均值Ua为:
串聯式凯时登录网站KB88輸出電壓uo的幅值Up等于輸入電壓Ui,其輸出電壓uo的平均值Ua總是小于輸入電壓Ui,因此,串聯式凯时登录网站KB88一般都是以平均值Ua爲變量輸出電壓。所以,串聯式凯时登录网站KB88屬于降壓型凯时登录网站KB88。
串聯式凯时登录网站KB88也有人稱它爲斬波器,由于它工作原理簡單,工作效率很高,因此其在輸出功率控制方面應用很廣。例如,電動摩托車速度控制器以及燈光亮度控制器等,都是屬于串聯式凯时登录网站KB88的應用。如果串聯式凯时登录网站KB88只單純用于功率輸出控制,電壓輸出可以不用接整流濾波電路,而直接給負載提供功率輸出;但如果用于穩壓輸出,則必須要經過整流濾波。
串联式凯时登录网站KB88 的缺点是输入与输出共用一个地,因此,容易产生EMI干扰和底板带电,当输入电压为市电整流输出电压的时候,容易引起触电,对人身不安全。     
 
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