優(yōu)化開關(guān)電源設(shè)計(jì),降低輕載嘯叫
本文中,小編將對開關(guān)電源予以介紹,如果你想對它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識,或者想要增進(jìn)對它的了解程度,不妨請看以下內(nèi)容哦。
一、開關(guān)電源工作原理
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前,開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備,是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
開關(guān)電源的工作原理包括:
1.輸入與整流濾波: 交流電壓首先經(jīng)過防雷電路進(jìn)行保護(hù),防止雷擊產(chǎn)生的高壓對電源造成損害。 然后,輸入電壓經(jīng)過濾波電路,濾除電磁噪聲及雜波信號,防止對電源干擾。 最后,交流電壓經(jīng)過整流電路,轉(zhuǎn)換為脈動直流電,再經(jīng)過濾波電路,得到較為平滑的直流電壓。
2.功率變換: 整流濾波后的直流電壓進(jìn)入功率變換電路,通過開關(guān)元件(如晶體管或MOSFET)進(jìn)行快速開關(guān)操作,控制電流的流動。 當(dāng)開關(guān)元件導(dǎo)通時(shí),輸入電源向儲能元件(如電感、變壓器等)充電,將電能存儲起來。 當(dāng)開關(guān)元件關(guān)斷時(shí),儲能元件釋放能量,向負(fù)載提供穩(wěn)定的電壓或電流。這個(gè)過程中,輸入電壓被切換成高頻脈沖信號。
3.輸出整流濾波: 高頻脈沖信號經(jīng)過變壓器或電感器的變換,以及濾波電路的處理,最終得到穩(wěn)定的直流輸出電壓。 輸出電壓經(jīng)過取樣電路與設(shè)定值進(jìn)行比較,然后通過反饋電路去控制逆變器,改變其脈寬或脈頻,使輸出穩(wěn)定。
二、優(yōu)化開關(guān)電源設(shè)計(jì),降低輕載嘯叫
優(yōu)化開關(guān)電源的設(shè)計(jì)是降低輕載嘯叫的有效方法之一。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理設(shè)置開關(guān)電源的輸出電壓范圍、選擇合適的諧振電容、增加一些阻尼或者濾波電路以防止諧波的產(chǎn)生或減少噪聲的傳播。
1.設(shè)置開關(guān)電源的輸出電壓范圍在設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí),應(yīng)部署開關(guān)調(diào)節(jié)器和穩(wěn)壓器,合理設(shè)置輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍,這樣能夠顯著地減少噪聲的產(chǎn)生。通常情況下,增加調(diào)節(jié)器時(shí)需要注意防止負(fù)載質(zhì)量不佳,負(fù)載電壓浪費(fèi)等問題。
2.選擇合適的諧振電容當(dāng)開關(guān)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行開關(guān)轉(zhuǎn)換的時(shí)候,開關(guān)管需要瞬間充電和放電,這會在開關(guān)管的頻譜上產(chǎn)生大量的高頻信號。此時(shí)應(yīng)使用合適的諧振電容進(jìn)行高頻濾波,從而避免因高頻噪聲產(chǎn)生燈光閃爍,布線雜音等問題。
3. 增加阻尼或?yàn)V波電路在開關(guān)電源中增加阻尼或?yàn)V波電路可以有效地減少輕載嘯叫的噪聲。阻尼電路通常適用于正常的輕載操作,對于在輕載狀態(tài)下使用的開關(guān)電源,濾波電路是一種更為合適的方法。濾波電路包括 LC 構(gòu)成的低通電路,或者是采用 AC 電源電感聯(lián)合使用的方法,以降低開關(guān)電源的噪聲水平。
最后,小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀,對小編來說都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。希望大家對開關(guān)電源已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識,最后的最后,祝大家有個(gè)精彩的一天。