《开关稳压电源》课件.pptxVIP

15.5开关稳压电源15.5.1开关稳压电源的稳压原理15.5.2PWM控制器（开关电源控制器）

以上介绍的稳压二极管稳压电路和串联式稳压电源是模拟稳压电源。就串联式稳压电源而言，调整管是串联于输入和负载之间，输出电压的稳定是依靠调节调整管的管压降UCE来实现的，调整管工作于线性放大区，一般UCE有5~10V的电压降，调整管的功耗大，稳压电源的效率低。为克服模拟稳压电源功耗大的缺点，可采用开关型稳压电源。开关稳压电源中的调整管工作在开关状态，在调整管截止时，穿透电流很小，消耗功率也很小，而管子饱和导通时，功耗为饱和压降UCES与集电极电流IC的乘积，管耗也较小。12

15.5.1开关稳压电源的稳压原理以串联开关型稳压电源为例，介绍开关稳压电源的工作原理，原理图如图所示。图中是未经稳压的的直流输入电压，晶体管为开关管，uB为矩形波，控制开关管的工作状态，电感L和电容C组成滤波电路，VD为续流二极管。开关稳压电路主要由开关管、开关驱动电路和滤波电路组成。图15.5.1串联式开关型稳压电源原理图

No.1当uB为高电平时，VT饱和导通，电流经调整管向电感L充电，L开始存储能量，电容C开始充电。此时二极管截止，有No.2当uB为低电平时，VT截止，此时VT管的射极电流为零，但是电感L以电流的形式放电，其感应电势令VD导通，给放电电流提供通路，所以VD称为续流二极管。同时C开始放电，维持负载上的电流基本不变，此时有

当电路中L和C的取值足够大时，可以保证在开关管VT截止期间，电感的能量不会放尽，此时电路的输出电压和负载电流均为连续的，图显示了电路中各点的波形，其中ton是调整管导通时间，toff是截止时间，T是开关的动作周期。图15.5.2开关型稳压电源的波形图12

01若忽略L上的压降，且电流连续时，输出电压平均值等于uE的直流分量，即02占空比

15.5.1.2驱动电路的工作原理由UO表达式可知当输入UI波动或者电路的负载电流发生变化而引起输出电压变化时，如果能在UO增大时，减小控制电压的占空比D或在UO减小时，增大占空比D，那么输出电压就可以获得稳定。驱动电路主要由取样电阻R1、R2、基准源、误差放大器A1、三角波发生器和电压比较器A2组成。取样的反馈电压UF由R1、R2对UO分压得到，基准电压与反馈电压之差(VREF-UF)经A1放大后，作为电压比较器A2的阈值电压Up，将三角波发生器的输出与Up比较，得到开关管的控制信号。例如当UO升高时，有如下反馈调节过程脉宽调制型（PWM）开关电源

15.5.2PWM控制器（开关电源控制器）开关电源控制器在串联开关型稳压电路中的应用如图所示，它实际上就是一个脉冲宽度调制控制器，也适用于其他脉宽调制的场合。01图15.5.3串联开关型稳压电路中PWM控制器的应用原理图02下面介绍开关稳压电源控制器CW1524/2524/3524的结构和工作原理。CW1524/2524/3524是一款性能优良、功能齐全的脉冲宽度调制控制器。035.2.1PWM控制器的结构04

开关电源控制器主要包括基准源、误差放大器、三角波发生器、比较器、保护电路、逻辑控制电路和晶体管输出级等部分。大功率的调整管、续流二极管、滤波电感和滤波电容器外接。CW1524/2524/3524内部方框图如下

误差放大器的输出端从9脚引出，9脚和1脚之间跨接电阻可构成比例运送电路，以控制放大器的增益。为使放大器能稳定工作，可在放大器的输出端至地之间串入RC网络进行补偿。01供给触发器；三角波和误差放大器的输出一起加到比较器的输入端，经逻辑控制电路，生成U3、U4以控制输出级的晶体管。02振荡器可输出方波和三角波，方波作为时钟提03

CW1524/2524/3524的主要功能有：（1）通过脉冲宽度调制，实现对输出电压的稳定；（2）为了防止输出级晶体管直通而烧毁，在两只晶体管转换的换瞬间，设置了两晶体管都不导通的死区时间；（3）可以接收外电路过流或短路信号，而迅速关断输出级晶体管，起保护作用。15.5.2.2PWM控制器的主要功能15.5.2.2PWM控制器的稳压功能设负载电流加大，UO下降，通过外电路，加到误差放大器上的反馈电压减小，误差放大器的输出U1增加，与三角波(锯齿波)比较后使VT1和VT2的导通时间增加，输出电压UO增加；反之，当负载电流减小时，UO增加，反馈电压增加，误差放大器的输出U１减小，VT1和VT2的导通时间减小，输出电压UO减小，从而起到稳压作用。

IL↑UO↓UF↓U1↑T1(T2)↑UO