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如何把交流电源变换为直流稳压电源?

 回家的梦想 2020-08-06

如何把交流电源变成直流稳压电源,有很多方法都可以实现,但现在绝大部分都是采用开关电源电路来实现的,它的优点是输出的电压范围广而且稳定,下面这图是典型的将交流电源变换成直流电源的方框原理图,很多工业电器和家用电器都采用的这种类似的电路结构。

功率回路

EMC滤波电路:一般由X电容、Y电容、共模电感等组成,其主要作用是:保护电路安全稳定工作和防止电磁干扰!

整流电路:一般是由整流桥或二级管组成,其主要作用:将交流电变成脉动的直流

滤波电路:一般由电容组成,其主要作用:将脉动的直流变为平滑的直流

DC转DC电路:一般由变压器或电源转换芯片组成,其主要作用:对电压进行改变

输出整流:一般由二级管组成,其主要作用是:将交流电变成脉动的直流

稳压部分(控制回路)

输出反馈电路:一般由电阻、变压器、霍尔元件、比较放大器组成,其主要作用:根据负载的变化情况,及时反馈电源管理芯片

控制电路:一般由电源管理芯片组成,其主要作用是:将反馈过来的信号及时通过比较分析后控芯片输出引脚PWM占空比,从而改变变压器初级线圈储能时间的长短。

上面这是一幅典型的开关电源电路原理图,将220Ⅴ交流电输入变换成12V直流电压,其工作流程与上图方框图基本一样!

功率回路

  • VD1~VD4:全波整流电路,作用:将220Ⅴ交流电变成脉动的直流电
  • C1:滤波电容,作用:将脉动的直流电变成平滑的直流电
  • ⅤD5、R1、C2:RCD尖峰消除电路,作用:吸收电路中的尖峰电压
  • T变压器的N1:变压器初级线圈,作用:将电源部分能量储存起来
  • T变压器的N2:变压器次级线圈,作用:给负载供电
  • VD6:整流二级管,作用:将取样的交流电压进行半波整流
  • L、C4、C5:π型滤波器,作用:滤除高频杂波,同时将脉动直流变为平滑直流
  • ⅤD7:整流二级管,作用:将输出的交流电整形
  • R3:负载电阻,作用:避免芯片IC停止振荡

稳压部分(控制回路)

  • T变压器的N3:变压器取样线圈,作用:对负载的电压进行取样
  • R2:限流电阻,作用:将整流后的直流电压限流后输入电源管理芯片
  • C3:滤波电容,作用:滤除高频杂波
  • IC:电源管理芯片,作用:通过与取样电路芯片比较后,改变PWM输出波形,从而稳定输出的电压

上图也是一个将220Ⅴ交流电源变换成12V直流电源的电路图,但这个没有反馈控制部分,不能输出稳定的直流电源,负载过大时,输出电压会下降,在这个电路中其R5C3为RC振荡电路,其振荡频率为30~45KHZ,通过改变RC的振荡频率,从而改变初级线圈储能的大小

总结:将交流电变成直流稳压电源方法很多,现在市场上主要就是采用开关电源电路,包括家用电器、工业电器上面也用得比较多,其工作原理都跟上面方框图内差不了太多!

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