开关稳压电源 概述PPT课件

1、1 所谓电力电子技术是一种电能处理技术电能处理技术(Electrical Energy Processing),即采用功率半导体器件和线路对电能进行转换转换(conversion)、控制控制(control)和高效利用高效利用(efficient use)的一门技术。广泛应用于各种电源系统, 电气传动自动化系统及电力系统等工业生产和民用部门。( 另一说法：电力电子技术是一门应用功率半导体器件和线路进行功率变换的学科） 电力电子技术简介欧洲国家电能90经过功率变换后使用。第1页/共29页2 56年SCR发明之日即为电力电子技术诞生之时。52年的发展分两阶段：5680年，传统电力电子技术；80至今

2、，现代电力电子技术。 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页/共29页3一个核心技术三个基本特征五个发展方向多种应用领域现代电力电子技术现代电力电子技术简介第3页/共29页4一个核心技术电源变频定频开关有源无功现代电力电子技术简介第4页/共29页5三个基本特征电能处理与节能弱电控制强电高技术的支撑现代电力电子技术简介第5页/共29页6现代电力电子技术简介五个发展方向高功率密度高压大功率高功率因数高性能高频高效第6页/共29页7多种应用领域 电源系统电力系统储能系统现代交通系统

3、 电气传动系统现代电力电子技术简介第7页/共29页8第8页/共29页9灵活输电系统（Flexible AC Transmissions System，FACTS）第9页/共29页10第10页/共29页11一、什么是开关电源电源-发出电能的电源：发电机、电池、公共电力网等。变换电能的电源：输入和输出都是电能，“粗电” 变为 “精电” 。AC-DC：整流DC-AC：逆变AC-AC：交交变频、变压DC-DC：直直变换以上变换由电力电子电路完成，电路中核心元器件工作在开关状态开关电源，工作在放大状态线性电源。第11页/共29页12线性电源第12页/共29页13Big, heavy and expens

4、ive 50 Hz power transformer used in conventional linear power supplies. 线性电源第13页/共29页14优点：电源稳定度及负载稳定度高；输出电压纹波小；线路结构简单，便于维护；没有开关干扰。比如7805、7815就是线性电源缺点：功耗大，效率低；体积大，重量大。线性电源优点：功耗小，效率高；体积小，重量轻；线路形式多样。开关电源缺点: 干扰大，纹波大。第14页/共29页15型号：型号：JE250 技术指标：技术指标：1. 输入输入: 220V(AC90V264V)2. 输出电压输出电压: +5V-5V+12V -12V 3.

5、 输出电流输出电流: 10A0.5A8A 0.5A4. 效率效率:75%5. 保护保护:5V at 6.2V 12V at 16V 生产厂家：生产厂家：深圳展盛电子有限公司深圳展盛电子有限公司 第15页/共29页16型号：型号：JA328FDA 规格：规格：1905235(LWH)技术指标：技术指标：1.输入输入: 220V(AC176V265V)2.输出电压输出电压: +5V -12V +24V 3.输出电流输出电流: 0.45A 0.03A 1.2A4. 效率效率:70%5.过流保护过流保护 生产厂家：生产厂家：深圳展盛电子有限公司深圳展盛电子有限公司 第16页/共29页17第17页/共2

6、9页18电镀电源的特点： 大电流、低电压。本电源技术指标： 输出电压012V； 输出电流01000A； 稳流精度1.0%； 稳压精度0.5%； 功率因数0.91； 输入电压AC380V； 纹波系数0.5%; 均流不平衡度 3.0% 电力电子研究所为与北京京仪椿树整流器责任有限公司研制的电镀电源第18页/共29页19第19页/共29页20第20页/共29页21开关电源功率变换过程的四个环节输入整流控制系统开关变换整流输出二极管晶闸管专用集成电路GTRIGBTMOSFET肖特基二极管、快恢二极管第21页/共29页22Basic description 开关电源的基本描述开关电源的基本描述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典型的开关电源从交流直接整流开始典型的开关电源从交流直接整流开始第22页/共29页23Basic description 开关电源的基本描述开关电源的基本描述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页/共29页24Basic description 开关电源的基本描述开关电源的基本描述high frequency high power switching transistors that chop the DC into high frequency AC。UPUSVinNPNSQ第24

9、页/共29页25Basic description 开关电源的基本描述开关电源的基本描述The secondary is then rectified and filtered again to produce the desired DC output voltage. VoutUPUSCfLfNPNS第25页/共29页26 Basic description 开关电源的基本描述开关电源的基本描述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页/共29页272、拓扑种类多串联型buck converter并联型boost converter倒极性buck-boost converterCuk convertersepic converterzeta converter输入输出不隔离输入输出隔离 正激变换器forward c

11、onverter 反激变换器fly-back converter 推挽变换器push-pull converter 半桥变换器half-bridge converter 全桥变换器full-bridge converter开关电源1、形式多：AC-DC、DC-AC、AC-AC、DC-DC。第27页/共29页28三、开关稳压电源概述教材及主教材及主要参考资要参考资料料1.张占松，蔡宣三张占松，蔡宣三. 开关电源的原理与设计北京开关电源的原理与设计北京 电子工业出版社电子工业出版社，19992. Abranham I. Pressman. Switching Power Supply Design, 2nd edition. McGraw-Hill Inc，19983.刘胜利现代高频开关电源实用技术北京：电子工业出版社，刘胜利现代高频开关电源实用技术北京：电子工业出版社，2001年年4.郑琼林，耿文学电力电子电路精选郑琼林，耿文学电力电子电路精选常用元器件常用元器件实用电路实用电