开关肃北变压器和肃北变压器
开关肃北变压器是一种比较新型的电源。它具有效率高,重量轻,可升、,输出功率大等优点。但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。 通过下图,我们来简单的说说型开关电源的工作原理。如图所示,电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管),续流二极管D,储能电感L,滤波电容C等构成。当开关闭合时,电源通过开关K、电感L给负载供电,并将部分电能储存在电感L以及电容C中。由于电感L的自感,在开关接通后,电流增大得比较缓慢,即输出不能立刻达到电源电压值。一定时间后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用),将保持电路中的电流不变,即从左往右继续流。这电流流过负载,从地线返回,流到续流二极管D的正极,经过二极管D,返回电感L的左端,从而形成了一个回路。通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。如果通过检测输出电压来控制开、关的时间,以保持输出电压不变,这就实现了稳压的目的。
在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。
在实际的开关电源中,开关K由三极管或场效应管代替。当开关断开时,电流很小;当开关闭合时,电压很小,所以发热功率U&TImes;I就会很小。这就是开关电源效率高的原因。
常见的用于开关电源的芯片有:TL494,LM2575,LM2673,34063,http://xingshan1.gadns.com/51414等等。
肃北变压器是比较早使用的一类直流肃北变压器。稳压直流电源的特点是:输出电压比输入电压低;反应速度快,输出纹波较小;工作产生的噪声低;效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的);发热量大(尤其是大功率电源),间接地给系统增加热噪声。
工作原理:我们先用下图来说明肃北变压器调节电压的原理。如下图所示,可变电阻RW跟负载电阻RL组成一个分压电路,输出电压为:
Uo=Ui&TImes;RL/(RW+RL),因此通过调节RW的大小,即可改变输出电压的大小。请注意,在这个式子里,如果我们只看可调电阻RW的值变化,Uo的输出并不是的,但如果把RW和RL一起看,则是的。还要注意,我们这个图并没有将RW的引出端画成连到左边,而画在右边。虽然这从公式上看并没有什么区别,但画在右边,却正好反映了“采样”和“反馈”的概念----实际中的电源,绝大部分都是工作在采样和反馈的模式下的,使用前馈方法很少,或就是用了,也只是辅助方法而已。
让我们继续:如果我们用一个三极管或者场效应管,来代替图中的可变阻器,并通过检测输出电压的大小,来控制这个“变阻器”阻值的大小,使输出电压保持恒定,这样我们就实现了稳压的目的。这个三极管或者场效应管是用来调整电压输出大小的,所以叫做调整管。
像图1所示的那样,由于调整管串联在电源跟负载之间,所以叫做串联型肃北变压器。相应的,还有并联型肃北变压器,就是将调整管跟负载并联来调节输出电压,典型的基准肃北变压器TL431就是一种并联型肃北变压器。所谓并联的意思,就是象图2中的稳压管那样,通过分流来保证衰减放大管射极电压的“稳定”,也许这个图并不能让你一下子看出它是“并联”的,但细心一看,确实如此。不过,大家在此还要注意一下:此处的稳压管,是利用它的非区工作的,因此,如果认为它是一个电源,它也是一个非电源。为了便于大家理解,回头我们找一个理适合的图来看,直到可以简明地看懂为止。
由于调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以工作在状态下的调整管,一般会产生大量的热,导致效率不高。这是肃北变压器的一个主要的一个缺点。想要更详细的了解肃北变压器,请参看模拟电子线路教科书。这里我们主要是帮助大家理清这些概念以及它们之间的关系。
一般来说,肃北变压器由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。另外还可能包括一些例如保护电路,启动电路等部分。下图是一个比较简单的肃北变压器原理图(示意图,省略了滤波电容等元件),取样电阻通过取样输出电压,并与参考电压比较,比较结果由误差放大电路放大后,控制调整管的导通程度,使输出电压保持稳定。开关肃北变压器和肃北变压器
常用的串联型肃北变压器芯片有:78XX系列(正电压型),79XX系列(负电压型)(实际产品中,XX用数字表示,XX是多少,输出电压就是多少。例如7805,输出电压为5V);LM317(可调正电压型),LM337(可调负电压型);1117(低压差型,有多种型号,用尾数表示电压值。如1117-3.3为3.3V,1117-ADJ为可调型)。
1.DC to DC包括boost(升压)、buck()、 Boost/buck(升/)和反相结构,具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点,随着集成度的提高,许多新型DC-DC 转换器的外围电路仅需电感和滤波电容;但该类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高。
2.LDO:低压差肃北变压器的突出优点是具有更低的成本,更低的噪声和更低的静态电流。它的外围器件也很少,通常只有一两个旁路电容。新型LDO可达到 以下指标:30μV 输出噪声、60dB PSRR、6μA 静态电流及100mV 的压差。LDO 肃北变压器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P 沟道场效应管,而不是通常肃北变压器中的PNP 晶体管。P 沟道的场效应管不需要基极电流驱动,所以大大降低了器件本身的电源电流;另一方面,在采用PNP 管的结构中,为了防止PNP 晶体管进入饱和状态降低输出能力,必须保证较大的输入输出压差;而P 沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积,极小的导通电阻使其压差非常低。当系统中输入电压和输出电压接近时, LDO 是更好的选择,可达到很高的效率。所以在将锂离子电池电压转换为3V 电压的应用中大多选用LDO,尽管电池后放电能量的百分之十没有使用,但是LDO 仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命。
开关肃北变压器使用输出级,重复切换“开”和“关”状态,与能量存贮部件(电容器和感应器)一起产 生输出电压。它的调整是通过根据输出电压的反馈样本来调整切换定时来实现的。在固定频率的肃北变压器中,通过调节开关电压的脉冲宽度来调节切换定时 ? 这就是所谓的 PWM 控制。在门控振荡器或脉冲模式肃北变压器中,开关脉冲的宽度和频率保持恒定,但是,输出开关的“开”或“关”由反馈控制。
什么是 LDO(低压降)肃北变压器?
LDO 是一种肃北变压器。肃北变压器使用在其区域内运行的晶体管或 FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。所谓压降电压,是指肃北变压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的小值。正输出电压的 LDO(低压降)肃北变压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为 PNP。这种晶体管允许饱和,所以肃北变压器可以有一个非常低的压降电压,通常为 200mV 左右;与之相比,使用 NPN 复合电源晶体管的传统肃北变压器的压降为 2V 左右。负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递设备,其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。
更新的发展使用 CMOS 功率晶体管,它能够提供更低的压降电压。使用 CMOS,通过肃北变压器的电压压降是电源设备负载电流的 ON 电阻造成的。如果负载较小,这种方式产生的压降只有几十毫伏。




