脈寬調試方式(PWM): 周期性的改變開關的導通與關斷時間的簡單方法
占空比:開通的時間 Ton 與開關周期 T 的比值,ton(開通時間) + toff(關斷時間) = T(開關周期),占空比 D=ton / T。但是,我們不能采用一個脈沖輸出!需要一種實現能量流動平穩化的方法。通過很多的脈沖,高頻地切換,將在開關接通期間存儲能量而在開關切斷時提供此能量的手段,從而實現平穩的電壓。
4、 降壓轉換器(BUCK)的工作模型
開關電源是一個閉環的控制系統,如上圖 3 我們可以把開關電源的電流比喻為水流,輸入電容就是一個高的蓄水池、輸出電容是一個小的蓄水池,把一小杯一小杯的水從大水池傳送到小水池,通過控制傳送的間隔時間和水杯的水量從而實現小水池固定的水量,當輸出的水量低了,就增加杯子的水量,當輸出的水量高了,就減少杯子的水量。
如上圖 是一個簡化的降壓的開關電源,為了方便電路的分析,先不加入反饋控制部分。
狀態一:當 S1 閉合時,輸入的能量從電容 C1,通過 S1→電感器 L1→電容器 C2→負載 RL供電,此時電感器 L1 同時也在儲存能量,可以得到加在 L1 上的電壓為:Vin-Vo=L*di/dton。狀態二:當 S2 關斷時,能量不再是從輸入端獲得,而是通過續流回路,從電感器 L1 存儲的能量→電容 C2→負載 RL→二極管 D1,此時可得式子:L*di/dtoff= Vo,最后我們可以得出 Vo/Vin=D,而 Vo 永遠是小于 Vin 的,因為占空比 D≤1。
各個器件的作用:
a、輸入電容器(C1) 用于使輸入電壓平穩;
b、輸出電容器(C2) 負責使輸出電壓平穩;
c、箝位二極管(D1) 在開關開路時為電感器提供一條電流通路;
d、電感器(L1) 用于存儲即將傳送至負載的能量。