功率转换电路中,有脉宽调制型(PWM)和脉频调制型(PFM)稳压电源。目前应用最多的是脉冲宽度
调制型(PWM)稳压电源转换电路,常见的形式有单端反激、单端正激、推挽、全桥、半桥电路等。
· 单端反激式变换器:高压开关管的基极、发射极间在一定站空比的脉冲驱动下,开关管导通或关
断,输入直流电压V被变换成高频交流电压,经变压器给输出电容和负载提供能量。电路中的变压器
是电感储能式变压器,实际作用是储能和能量转换实现初次级间电气隔离。有于变压器初级磁通是单
向的,故称变压器为单端变压器。输出电容和负载在开关管截止从变压器次极获得能量。
· 单端正激式变换器:与反激式不同是在变压器输入端电源经变压器向输出电容和负载提供能量。
在结构上,变压器增加一个去磁线圈。正激式变换器的电气隔离元件纯粹是变压器,因此输出端增加
一个电感作为能量的储能及传送元件。电路中必有一个续流二极管,变压器初次级具有相同的同名端。
·推挽式变换器:⑴
高压开关管Q1、Q2由驱动电路控制基极,以PWM方式激励而交替通断,输入直
流电压V被变换成高频交流电压。开关管导通过程中,集电极电流除负载电流外,还有输出电容的充电
电流和变压器的励磁电流,它们均随导通脉宽的增加线性上升。
⑵ 高压开关管导通时,将会有尖峰冲击电流,在关闭瞬间,该尖峰电压有可能使开关管承受两倍以上
的输入电压。这给元件的选取带来困难。为防止磁心的偏磁饱和,两个开关管的饱和特性和开关特性要
求在各种条件下及温度下尽可能配对,这给元件的选取带来更大的困难。变压器的原边只有一半时间工
作,变压器的利用率低。
⑶
它的优点是只有两个开关管便能获得较大功率输出。两组驱动无须隔离,利于驱动和过流保护设计。
·全桥式变换器:全桥式变换器高压开关管稳态时承受的最高电压即为输入电压,暂态时的尖峰电压
钳位于输入电压,比推挽式变换器要低一半还多,这给元件的选取带来更大的方便。而且钳位二极管将
漏感储能还给输入电源,有利于提高效率。但是,该全桥式变换器使用了四个开关管,要求尽可能配对
,且需要四组彼此绝缘的驱动电路,电路复杂,元器件多。
· 半桥式变换器:与全桥式变换器电路相似,只不过其中两个高压开关管由两个电容所取代。与全桥
式变换器电路一样,一个高压开关管导通时,截止开关管上的电压大致和输入电压相当,开关管的数量
只有全桥式的一半。但是,变压器上施加的电压幅值只有输入电源的一半,欲得到全桥、推挽相同的功
率,高压开关管必须流过两倍的电流。此外,它必须有两个输入分压电容,而且流过与电路工作频率相
同的充放电电流。由于电容的放电,输出电压脉冲的顶部有倾斜,半桥式变换器只宜获得中等功率输出。