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[導(dǎo)讀]串聯(lián)開關(guān)電源工作原理(b)

28.<strong>串聯(lián)</strong><strong>開關(guān)電源工作原理</strong>(b).gif

串聯(lián)式開關(guān)電源的原理圖。晶
體管VT為開關(guān)管,L為儲能電感,C為儲能兼
濾波電容,Ⅵ)為續(xù)流二極管。在振蕩脈沖的控
制下,開關(guān)管VT作開關(guān)工作狀態(tài),即一會兒導(dǎo)
通(開),一會兒截止(關(guān)),它的工作波形如圖。
    當(dāng)開關(guān)管VT的基極加上正向控制脈沖時,
開關(guān)管導(dǎo)通并進(jìn)入飽和狀態(tài),這時二極管Ⅵ)因
反偏而截止,輸入電壓Vi經(jīng)開關(guān)管到電感L和
負(fù)載RL。由于電感L中的電流不能突變,所以它
只能隨著開關(guān)管的導(dǎo)通程度而逐漸加大,這時輸
入電壓vi向電感L輸送并由電感儲存能量(由電
能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍埽?,開關(guān)管導(dǎo)通時間越長,即正脈
沖越寬,電流增加得越大,儲存的磁能越多。叉
因電容C和負(fù)載并聯(lián),在電源向負(fù)載供電時也向
電容C充電。如圖(b)o
    當(dāng)開關(guān)管vr的基極加上負(fù)向脈沖或正脈沖
消失時,開關(guān)管VT截止,這時電感L中的電流
雖然停止增長,但也不能突然完全停止,而是產(chǎn)
生一個自感電動勢,它的極性是左負(fù)右正,如圖
(c)。在這個電動勢的作用下,電路會產(chǎn)生一感生
電流.這一感生電流繼續(xù)向電容C充電,并由續(xù)流二極管構(gòu)成充電回路,如圖(c)中虛線
所示的回路及電流方向o這個電流同時也向負(fù)載供電。之后,當(dāng)電感L中的電流降到一
定程度時,電容C升始放電,以維持負(fù)載所需電流。當(dāng)電容C上的電能釋放到一定程度
使負(fù)載兩端的電壓即將降低時,開關(guān)管VT又進(jìn)入導(dǎo)通,下一個工作周期開始。如此周而
復(fù)始,不斷循環(huán),使輸出電壓維持在一個相應(yīng)的數(shù)值上o
    由于電容C是和輸出端并聯(lián)的,輸出電壓Vo就是電容兩端的電壓。這個電壓的高低
是由電容儲存電荷的多少決定的o而這些電荷是由輸入電壓vi和電感L中儲存的磁能轉(zhuǎn)
換供給的,因此只要提供的電荷足夠多,就能保證電容兩端的電壓,即輸出電壓、,o的數(shù)
值基本不變。
    由此可見,雖然開關(guān)管中的電流是時斷時續(xù)的,但由于儲能電路的作用,輸出電壓卻
是連續(xù)的,數(shù)值的波動也不大。儲能電路中電感L起著儲存和供給能量的作用:開關(guān)管
導(dǎo)通時儲存能量;開關(guān)管截止時釋放能量,這就保證了電流的連續(xù)性。儲能電路中的電容
C除了儲能作用外,主要起著調(diào)節(jié)和濾波作用:它有時充電,有時放電,使輸出電壓維持
在一定的數(shù)值上。一極管VD的作用是為電感L釋放能量提供通路,所以稱它為續(xù)流二極
管o這三個元件是儲能電路的關(guān)鍵,它們相互配臺,缺一不可。

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