開關(guān)電源技術(shù)中的電子電路知識科普

對于剛剛開始接觸電源技術(shù)知識的新人工程師來說，首先需要了解的就是開關(guān)電源技術(shù)中的電子電路知識。這也就是我們在工作中常常說到的主電路了。作為開關(guān)電源的核心電路，充分了解電子電路知識，對于新人工程師們在學(xué)習(xí)過程中綜合各類電源技術(shù)知識是非常重要的，今天我們就來為大家科普一下開關(guān)電源技術(shù)中的電子電路知識，大家一起來學(xué)習(xí)吧!

在開關(guān)電源技術(shù)的學(xué)習(xí)過程中，電子電路知識是非常重要的一個環(huán)節(jié)，而面對紛雜的電子電路類型，怎樣才能將他們分清楚呢?其實(shí)非常容易，我們可以根據(jù)電路是否具有電能回饋能力、輸出端與輸入端是否電氣隔離以及電路的結(jié)構(gòu)形式三個原則，可以將開關(guān)電源中的電力電子電路按圖1所給出的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行分類。

圖1

在電源技術(shù)領(lǐng)域，各種不同的電子電路擁有其獨(dú)特的優(yōu)勢和缺陷，因此也就需要技術(shù)人員利用其特性，將其應(yīng)用在不同的場合中?？傮w來說，在實(shí)際應(yīng)用時非回饋型電路比回饋型電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低，而絕大多數(shù)應(yīng)用不需要開關(guān)電源具備回饋能力，因此，非回饋型電路應(yīng)用遠(yuǎn)比回饋型電路廣泛。而非隔離型電路比隔離型電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但多數(shù)應(yīng)用需要開關(guān)電源的輸出端與輸入端隔離，或需要多組相互隔離的輸出等?；仞佇碗娐窇?yīng)用較少，下面重點(diǎn)比較非回饋型各電路的特點(diǎn)與應(yīng)用。

首先我們來看一下隔離型各電路的應(yīng)用領(lǐng)域及其自身的優(yōu)缺點(diǎn)。下表表1展示的是五種常見的隔離型電路的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域，這五種常見的隔離型電路分別是正激式、反激式、全橋、半橋和推挽：

表1

非隔離型電路的應(yīng)用范圍及特點(diǎn)

在了解了五種隔離型電路的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域之后，接下來我們就要來看一下開關(guān)電源技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中的重點(diǎn)方向，即非隔離型電路的應(yīng)用范圍和特點(diǎn)。首先來看降壓(Buck)電路。這種電路最大的特點(diǎn)是應(yīng)用時只能降壓不能升壓，輸出與輸入同極性，輸入電流脈動大，輸出電流脈動小，結(jié)構(gòu)簡單。BUCK電路常被用于降壓型直流開關(guān)穩(wěn)壓器、不可逆直流電動機(jī)調(diào)速等場合之中，其典型的應(yīng)用電路圖如下圖圖2所示。

圖2

除了上面提及的BUCK電路之外，升壓(Boost)型電路也是應(yīng)用的非常多的電路結(jié)構(gòu)，這種電路的特點(diǎn)與BUCK剛好相反，只能升壓不能降壓，輸出與輸入同極性，輸入電流脈動小，輸出電流脈動大，不能空載。Boost電路的結(jié)構(gòu)相對要簡單一些，常常被用于將較低的直流電壓變換成為較高的直流電壓，如電池供電設(shè)備中的升壓電路、液晶背光電源等。除此之外，該電路另一個重要用途就是作為單相功率因數(shù)校正電路。Boost電路的典型應(yīng)用電路圖如下圖圖3所示。

圖3

上面所提及的BUCK和Boost電路是兩種常見的應(yīng)用電路，除此之外，升降壓(Buck-Boost)型電路也是比較常見的。這一電路結(jié)合了升壓、降壓兩種電路的優(yōu)勢和長處，在應(yīng)用時不僅可以靈活地改變電壓的高低，而且能改變電壓極性，常用于電池供電設(shè)備中產(chǎn)生負(fù)電源的電路以及各種開關(guān)穩(wěn)壓器中。

除了上面所提起的這兩種電路類型之外，還有幾種電路雖然不經(jīng)常用到，但是在一些特殊場合是非常適用的。Cuk型電路，這一電路的特點(diǎn)與升降壓電路相似，但電路較復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn)是輸入與輸出回路中都有電感使輸出電壓紋波較小，從輸入電源吸取的電流紋波也較小，可以在特殊場合使用。Sepic型電路也是一種特殊應(yīng)用電路類型，雖比較復(fù)雜，但由于輸出電壓可以高于輸入電壓也可以低于輸入電壓，所以可用于要求輸出電壓較低的單相功率因數(shù)校正電路。

以上就是本文所分享的電源技術(shù)領(lǐng)域中常見的幾種電子電路基礎(chǔ)知識，希望通過本文的分享，能夠?qū)Ω魑坏男氯斯こ處煹脑O(shè)計(jì)研發(fā)和學(xué)習(xí)帶來一定的幫助作用。