在现实生活中可以说各种电子设备都离不开电源,电源是其核心,设计选择一款好的电源对于设备的可靠性很重要。在开关电源中常用的变换器类型有:半桥式变换电路、全桥式变换电路、推挽式变换电路、ZVT(移向式零电压开关变换电路)。
电源是设备的核心
一、半桥式变换电路
在单相桥式二极管整流电路中,把其中两只二极管用晶闸管就组成了半控桥式整流电路。这种电路在中小容量开关电源中应用非常广泛。
电路如图示:
半桥式变换电路
工作波形图
二、 全桥式变换电路
其组成是把半控桥中的两只二极管用两只晶闸管代替即构成全控桥。带电阻性负载时,电路的工作情况与半控桥一样,控制角移相范围也是0~π,输出平均电压、电流的计算公式也与半控桥相同,所不同的是全控桥每半周期要求触发两只晶闸管。 如果带电感性负载且没有续流二极管的情况下,此时输出电压的瞬时值会出现负值。
电路如图示:
全桥式变换电路
工作波形图
三、 ZVT(移向式零电压开关变换电路)。
其电路如图示:
移向式零电压开关变换电路
工作波形图
四、 推挽式变换电路
推挽电路(push-pull)就是两个不同极性晶体管间连接的输出电路。推挽电路采用两个参数相同的功率BJT管或MOSFET管,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小效率高。推挽输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。推挽电路适用于低电压大电流的场合,广泛应用于功放电路和开关电源中。
其优点是:结构简单,开关变压器磁芯利用率高,推挽电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小。
其缺点是:变压器带有中心抽头,而且开关管的承受电压较高;由于变压器原边漏感的存在,功率开关管关断的瞬间,漏源极会产生较大的电压尖峰,另外输入电流的纹波较大,因而输入滤波器的体积较大。
其电路如下图示:
推挽式变换电路
工作波形图