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使用隔離式反激拓撲設(shè)計開關(guān)模式電源

2512826 2022-11-25 | pdf | 312.02KB | 次下載 | 免費

資料介紹

由于所有電子系統(tǒng)都需要某種電源，因此電源具有很好的特性和理解。盡管如此，由于從移動設(shè)備到線路供電硬件的應(yīng)用中的尺寸越來越小、效率越來越高、可靠性越來越高以及電源完整性越來越強，電源設(shè)計和選擇繼續(xù)對工程師提出挑戰(zhàn)。由于所有電子系統(tǒng)都需要某種電源，因此電源具有很好的特性和理解。盡管如此，由于從移動設(shè)備到線路供電硬件的應(yīng)用中的尺寸越來越小、效率越來越高、可靠性越來越高以及電源完整性越來越強，電源設(shè)計和選擇繼續(xù)對工程師提出挑戰(zhàn)。隨著 5G 等高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的出現(xiàn)，時序和噪聲容限要求變得相當極端。隨著 5G 等高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的出現(xiàn)，時序和噪聲容限要求變得相當極端。為了解決以小尺寸高效可靠供電的問題，電源設(shè)計人員正在使用具有反激式拓撲結(jié)構(gòu)的開關(guān)模式電源 (SMPS)。這種拓撲結(jié)構(gòu)適用于高達 150 瓦的功率水平，提供組件數(shù)量少的設(shè)計以實現(xiàn)小尺寸和低成本。它還提供輸入/輸出隔離和良好的效率。為了解決以小尺寸高效可靠供電的問題，電源設(shè)計人員正在使用具有反激式拓撲結(jié)構(gòu)的開關(guān)模式電源 (SMPS)。這種拓撲結(jié)構(gòu)適用于高達 150 瓦的功率水平，提供組件數(shù)量少的設(shè)計以實現(xiàn)小尺寸和低成本。它還提供輸入/輸出隔離和良好的效率。本文將討論開關(guān)模式電源的操作，并簡要探討電源的自制與外購決策過程。它還將研究利用反激式拓撲結(jié)構(gòu)的單輸出電源設(shè)計，并提供使用現(xiàn)成零件和組件的示例設(shè)計。本文將討論開關(guān)模式電源的操作，并簡要探討電源的自制與外購決策過程。它還將研究利用反激式拓撲結(jié)構(gòu)的單輸出電源設(shè)計，并提供使用現(xiàn)成零件和組件的示例設(shè)計。開關(guān)模式電源開關(guān)模式電源SMPS 或切換器是一種電源，它使用開關(guān)穩(wěn)壓器來維持交流或直流電源的穩(wěn)定輸出電壓。開關(guān)穩(wěn)壓器使用一個或多個半導(dǎo)體器件，例如雙極結(jié)型晶體管、MOSFET 或 IGBT，在“開”和“關(guān)”狀態(tài)之間切換以維持輸出電壓調(diào)節(jié)。這些設(shè)備可以固定“開啟”時間和可變頻率運行，或者更常見的是，以固定頻率和可變占空比運行。高效率源于開關(guān)設(shè)備在“開”或“關(guān)”時的低功耗。該設(shè)備僅在狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間耗散功率。此外，由于開關(guān)頻率通常在幾十千赫茲，變壓器、電感器和電容器可以小得多，從而提供高體積效率。SMPS 或切換器是一種電源，它使用開關(guān)穩(wěn)壓器來維持交流或直流電源的穩(wěn)定輸出電壓。開關(guān)穩(wěn)壓器使用一個或多個半導(dǎo)體器件，例如雙極結(jié)型晶體管、MOSFET 或 IGBT，在“開”和“關(guān)”狀態(tài)之間切換以維持輸出電壓調(diào)節(jié)。這些設(shè)備可以固定“開啟”時間和可變頻率運行，或者更常見的是，以固定頻率和可變占空比運行。高效率源于開關(guān)設(shè)備在“開”或“關(guān)”時的低功耗。該設(shè)備僅在狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間耗散功率。此外，由于開關(guān)頻率通常在幾十千赫茲，變壓器、電感器和電容器可以小得多，從而提供高體積效率。SMPS 的優(yōu)勢被潛在的電磁干擾 (EMI) 所抵消。這是由開關(guān)瞬變引起的，可以通過仔細選擇元件、布局和屏蔽來改善。因此，SMPS 的優(yōu)點遠遠超過其缺點，使其成為最常用的電源，線性電源僅用于最敏感的電子應(yīng)用。SMPS 的優(yōu)勢被潛在的電磁干擾 (EMI) 所抵消。這是由開關(guān)瞬變引起的，可以通過仔細選擇元件、布局和屏蔽來改善。因此，SMPS 的優(yōu)點遠遠超過其缺點，使其成為最常用的電源，線性電源僅用于最敏感的電子應(yīng)用。開關(guān)電源拓撲開關(guān)電源拓撲SMPS 可以在多種電路設(shè)計或拓撲結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)。常用的拓撲有十幾種（表 1）。SMPS 可以在多種電路設(shè)計或拓撲結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)。常用的拓撲有十幾種（表 1）。