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串聯式開關電源輸出電壓濾波電路(圖文)

時間:2018-12-21 11:08:22來源:網絡 作者:電子愛好者 點擊:次
大多數開關電源輸出都是直流電壓，因此，一般開關電源的輸出電路都帶有整流濾波電路。圖1-2是帶有整流濾波功能的串聯式開關電源工作原理圖。
圖1-2是在圖1-1-a電路的基礎上，增

    從(1-4)式到(1-11)和圖1-3、圖1-4、圖1-5中可以看出：
    當開關電源工作于臨界連續電流或連續電流狀態時，在K接通和關斷的整個周期內，儲能電感L都有電流流出，但在K接通期間與K關斷期間，流過儲能電感L的電流的上升率(絕對值)一般是不一樣的。在K接通期間，流過儲能電感L的電流上升率為Ui-Uo/L： ；在K關斷期間，流過儲能電感L的電流上升率為： -Uo/L
    因此：
    (1)當Ui = 2Uo時，即濾波輸出電壓Uo等于電源輸入電壓Ui的一半時，或控制開關K的占空比D為二分之一時，流過儲能電感L的電流上升率，在K接通期間與K關斷期間絕對值完全相等，即電感存儲能量的速度與釋放能量的速度完全相等。此時，(1-5)式中i(0)和(1-11)式中iLX均等于0。在這種情況下，流過儲能電感L的電流iL為臨界連續電流，且濾波輸出電壓Uo等于濾波輸入電壓uo的平均值Ua。參看圖1-3。
    (2)當Ui > 2Uo時，即：濾波輸出電壓Uo小于電源輸入電壓Ui的一半時，或控制開關K的占空比小于二分之一時：雖然在K接通期間，流過儲能電感L的電流上升率(絕對值)，大于，在K關斷期間，流過儲能電感L的電流上升率(絕對值)；但由于(1-5)式中i(0)等于0，以及Ton小于Toff，此時，(1-11)式中的iLX會出現負值，即輸出電壓反過來要對電感充電，但由于整流二極管D的存在，這是不可能的，這表示流過儲能電感L的電流提前過0，即有斷流。在這種情況下，流過儲能電感L的電流iL不是連續電流，開關電源工作于電流不連續狀態，因此，輸出電壓Uo的紋波比較大，且濾波輸出電壓Uo小于濾波輸入電壓uo的平均值Ua。參看圖1-4。
    （3）當Ui < 2Uo時，即：濾波輸出電壓Uo大于電源輸入電壓Ui的一半時，或控制開關K的占空比大于二分之一時：在K接通期間，雖然流過儲能電感L的電流上升率（絕對值），小于，在K關斷期間，流過儲能電感L的電流上升率（絕對值）。但由于Ton大于Toff，（1-5）式中i（0）和（1-11）式中iLX均大于0，即：電感存儲能量每次均釋放不完。在這種情況下，流過儲能電感L的電流iL是連續電流，開關電源工作于連續電流狀態，輸出電壓Uo的紋波比較小，且濾波輸出電壓Uo大于濾波輸入電壓uo的平均值Ua。參看圖1-5。

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