開關穩(wěn)壓電源 概述PPT課件

1、1 所謂電力電子技術是一種電能處理技術電能處理技術(Electrical Energy Processing),即采用功率半導體器件和線路對電能進行轉換轉換(conversion)、控制控制(control)和高效利用高效利用(efficient use)的一門技術。廣泛應用于各種電源系統(tǒng), 電氣傳動自動化系統(tǒng)及電力系統(tǒng)等工業(yè)生產和民用部門。( 另一說法：電力電子技術是一門應用功率半導體器件和線路進行功率變換的學科） 電力電子技術簡介歐洲國家電能90經過功率變換后使用。第1頁/共29頁2 56年SCR發(fā)明之日即為電力電子技術誕生之時。52年的發(fā)展分兩階段：5680年，傳統(tǒng)電力電子技術；80至今

2、，現(xiàn)代電力電子技術。 50年代：SCR 60年代：快速SCR 70年代：GTR、GTO 80年代：IGBT、MOSFET、IGCT 90年代: 高性能IGBT、MOSFET 第2頁/共29頁3一個核心技術三個基本特征五個發(fā)展方向多種應用領域現(xiàn)代電力電子技術現(xiàn)代電力電子技術簡介第3頁/共29頁4一個核心技術電源變頻定頻開關有源無功現(xiàn)代電力電子技術簡介第4頁/共29頁5三個基本特征電能處理與節(jié)能弱電控制強電高技術的支撐現(xiàn)代電力電子技術簡介第5頁/共29頁6現(xiàn)代電力電子技術簡介五個發(fā)展方向高功率密度高壓大功率高功率因數(shù)高性能高頻高效第6頁/共29頁7多種應用領域 電源系統(tǒng)電力系統(tǒng)儲能系統(tǒng)現(xiàn)代交通系統(tǒng)

3、 電氣傳動系統(tǒng)現(xiàn)代電力電子技術簡介第7頁/共29頁8第8頁/共29頁9靈活輸電系統(tǒng)（Flexible AC Transmissions System，F(xiàn)ACTS）第9頁/共29頁10第10頁/共29頁11一、什么是開關電源電源-發(fā)出電能的電源：發(fā)電機、電池、公共電力網等。變換電能的電源：輸入和輸出都是電能，“粗電” 變?yōu)?“精電” 。AC-DC：整流DC-AC：逆變AC-AC：交交變頻、變壓DC-DC：直直變換以上變換由電力電子電路完成，電路中核心元器件工作在開關狀態(tài)開關電源，工作在放大狀態(tài)線性電源。第11頁/共29頁12線性電源第12頁/共29頁13Big, heavy and expens

4、ive 50 Hz power transformer used in conventional linear power supplies. 線性電源第13頁/共29頁14優(yōu)點：電源穩(wěn)定度及負載穩(wěn)定度高；輸出電壓紋波小；線路結構簡單，便于維護；沒有開關干擾。比如7805、7815就是線性電源缺點：功耗大，效率低；體積大，重量大。線性電源優(yōu)點：功耗小，效率高；體積小，重量輕；線路形式多樣。開關電源缺點: 干擾大，紋波大。第14頁/共29頁15型號：型號：JE250 技術指標：技術指標：1. 輸入輸入: 220V(AC90V264V)2. 輸出電壓輸出電壓: +5V-5V+12V -12V 3.

5、 輸出電流輸出電流: 10A0.5A8A 0.5A4. 效率效率:75%5. 保護保護:5V at 6.2V 12V at 16V 生產廠家：生產廠家：深圳展盛電子有限公司深圳展盛電子有限公司 第15頁/共29頁16型號：型號：JA328FDA 規(guī)格：規(guī)格：1905235(LWH)技術指標：技術指標：1.輸入輸入: 220V(AC176V265V)2.輸出電壓輸出電壓: +5V -12V +24V 3.輸出電流輸出電流: 0.45A 0.03A 1.2A4. 效率效率:70%5.過流保護過流保護 生產廠家：生產廠家：深圳展盛電子有限公司深圳展盛電子有限公司 第16頁/共29頁17第17頁/共2

6、9頁18電鍍電源的特點： 大電流、低電壓。本電源技術指標： 輸出電壓012V； 輸出電流01000A； 穩(wěn)流精度1.0%； 穩(wěn)壓精度0.5%； 功率因數(shù)0.91； 輸入電壓AC380V； 紋波系數(shù)0.5%; 均流不平衡度 3.0% 電力電子研究所為與北京京儀椿樹整流器責任有限公司研制的電鍍電源第18頁/共29頁19第19頁/共29頁20第20頁/共29頁21開關電源功率變換過程的四個環(huán)節(jié)輸入整流控制系統(tǒng)開關變換整流輸出二極管晶閘管專用集成電路GTRIGBTMOSFET肖特基二極管、快恢二極管第21頁/共29頁22Basic description 開關電源的基本描述開關電源的基本描述A typ

7、ical switching power supply starts by directly rectifying the AC power line and filtering it to DC with large electrolytic capacitors. AC/DC典型的開關電源從交流直接整流開始典型的開關電源從交流直接整流開始第22頁/共29頁23Basic description 開關電源的基本描述開關電源的基本描述then fed to high frequency high power switching transistors that chop the DC into

8、 high frequency AC, typically at tens or hundreds of kilohertz, and fed to a transformer wound to give the desired voltage at the output. UPUSVinNPNSQ第23頁/共29頁24Basic description 開關電源的基本描述開關電源的基本描述high frequency high power switching transistors that chop the DC into high frequency AC。UPUSVinNPNSQ第24

9、頁/共29頁25Basic description 開關電源的基本描述開關電源的基本描述The secondary is then rectified and filtered again to produce the desired DC output voltage. VoutUPUSCfLfNPNS第25頁/共29頁26 Basic description 開關電源的基本描述開關電源的基本描述Why use high frequency? Because high frequency transformers can carry far more power for a given we

10、ight and size than those operating at 50 . Also, the filter capacitors at the output of the supply can be much smaller than those operating at 50 Hz. LfCf第26頁/共29頁272、拓撲種類多串聯(lián)型buck converter并聯(lián)型boost converter倒極性buck-boost converterCuk convertersepic converterzeta converter輸入輸出不隔離輸入輸出隔離 正激變換器forward c

11、onverter 反激變換器fly-back converter 推挽變換器push-pull converter 半橋變換器half-bridge converter 全橋變換器full-bridge converter開關電源1、形式多：AC-DC、DC-AC、AC-AC、DC-DC。第27頁/共29頁28三、開關穩(wěn)壓電源概述教材及主教材及主要參考資要參考資料料1.張占松，蔡宣三張占松，蔡宣三. 開關電源的原理與設計北京開關電源的原理與設計北京 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社，19992. Abranham I. Pressman. Switching Power Supply Design, 2nd edition. McGraw-Hill Inc，19983.劉勝利現(xiàn)代高頻開關電源實用技術北京：電子工業(yè)出版社，劉勝利現(xiàn)代高頻開關電源實用技術北京：電子工業(yè)出版社，2001年年4.鄭瓊林，耿文學電力電子電路精選鄭瓊林，耿文學電力電子電路精選常用元器件常用元器件實用電路實用電