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串联和并联式开关稳压电路各有什么特点?

时间:2021-12-31 07:30 浏览:16次 电路大全 串联 并联式 开关 稳压电路 什么 特点

串联和并联式开关稳压电路各有什么特点?

开关型稳压电路中调整管工作在开关状态,因而功耗小,电路效率高。在较大功率范围内逐渐取代了线性稳压电源。串联式和并联式开关稳压电源分别是两种基本的开关变换模式,以它们为基本结构加以组合和变换,可以得到各种类型的开关变换电路。

串联式开关稳压电路及其主要工作波形如图1所示。

当晶体管T导通时,二极管D反向偏置而截止,其中电流瞬间转移到晶体管T中。电感上的电压:

(1)

电感电流在该电压作用下线性上升。

(2)

电感电流在该电压作用下线性下降。

从电感电压UL的波形中可以获得输入电压、输出电压和开关占空比的关系式。根据法拉第定律,稳态运行时电感电压在一个周期内的伏秒积为零。即:

(3)

由此可得输出电压Uo为:

(4)

式(4)表明串联式开关稳压电路输出电压平均值正比于占空比D。当D从0变到1时,Uo从0变到Ud,且输出电压最大不超过Ud。由于变换器的输出电压总是小于输入电压,故串联式开关稳压电路也称降压变换器。工作中输入电流在开关闭合时大于0,在开关断开时等于0,因此降压变换器的输入电流是脉动的。对于脉动电流,在实际应用中应加以限制,否则会影响到其它电器的正常工作。不过输出电流在电感L以及二极管D和电容C的作用下却是连续、平稳的。

并联式开关稳压电路及其主要工作波形如图2所示

当晶体管T导通时,二极管D反向偏置而截止。电感上的电压:

(5)

电感电流按直线规律上升。

当晶体管T截止时,二极管D导通。电感上的电压为:

(6)

电感中的电流按直线规律下降。

根据法拉第定律,稳态运行时电感电压在一个周期内的伏秒积为零,即:

(7)

所以输出电压Uo为:

(8)

式(8)表明,Boost电路输出电压平均值总是大于输入电压,当D从0变到1时,Uo从Ud变到任意大。由于变换器的输出电压总是大于输入电压,故并联式开关稳压电路也称升压变换器。通常升压变换器的输入电流不是脉动的,纹波电流随着电感L的增大而减小。晶体管输出电流总是脉动的。而且,峰值电流较大,通过输出端的滤波电容才能在负载上获得连续而平稳的电流。

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