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非隔离转换器工作原理
时间 : 2024-08-25 19:29 浏览量 : 92

隔离转换器工作原理

随着电子技术的日益发展,人们对于电源电压的需求也越来越高。现代电子设备通常需要一定的电源电压,而电网提供的电源电压不一定能够满足设备的需要。因此,需要使用一定的电子技术进行电源的转换,以达到设备电源要求的目的。

非隔离转换器是一种常见的电源转换技术,其在电子设备中应用非常广泛,例如电视机、计算机、音响等家用电器,以及电子仪器、仪表、医疗设备等工业设备。本文将介绍非隔离转换器的工作原理及其优点。

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一、非隔离转换器的工作原理

1、基本原理

非隔离转换器也称为降压转换器,其基本原理是通过变换输入电压的频率和功率,将输入电压变成低于输出电压的电压输出。在非隔离转换器中,电源电压首先经过滤波电容进行滤波,将波形变得更为稳定,达到较为理想的直流效果。

之后,直流电通过功率开关管进行开关控制,其工作频率大多为几十千赫兹。开关管开启时,电流会通过电感器流过,电感器会将电流变成磁场,并在输出端产生电势差,从而输出电压。当开关管关闭后,电容器会将输出端电压储存在电容器当中,同时电感器回路也会释放能量,保证了电压输出的连续性。

2、类型

常见的非隔离转换器有两种类型,分别是BUCK型和BOOST型。BUCK型非隔离转换器的输入电压高于输出电压,终的输出电压可能低于甚至与输入电压相当;而BOOST型非隔离转换器输入电压低于输出电压,终的输出电压可以高于甚至与输入电压相当。

BUCK型非隔离转换器是非常常见的一种电源转换器,其主要应用于一些需要稳定电压输出的场合。BUCK型非隔离转换器可以控制输出电压的大小,是一种很好的稳压电路。BOOST型非隔离转换器则常用于充电器、太阳能电池板和风能产生装置等领域,也是非常实用的电源转换器。

3、控制方式

非隔离转换器的输出电压与控制信号有关,而控制信号可以使输出电压跟随控制信号进行变化。常见的控制方式有三种,分别是:

1) 周期控制:调节开关管的开关周期,将开关管通过时间(占空比)调节,从而改变输出电压。

2) 等同于开关管的电阻值控制:通过PID控制方法控制开关管的占空比,使输出电压变得更稳定。

3) 关键性状态控制:根据电路稳定性的高低,来进行关键性状态控制。例如当输出电压过低,通过控制开关管的电极,去的开关管尽快关闭,以此来保证输出电压的稳定性。

二、非隔离转换器的优点

1、效率高

非隔离转换器效率高,是众多电源转换器中的一种。非隔离转换器采用电感器和电容器实现电压转换,电路电压特性好,缺少变压器,因此较为节能,效率相对较高。

2、接线方便

非隔离转换器的输入和输出两端不需要使用引出线,而直接接在同一电路上即可,因此非隔离转换器比隔离转换器更加简化结构,方便使用者的使用。

3、成本低

相对于隔离转换器来说,非隔离转换器制作成本更低,因此也可以在一些需要电源转换性能的情况下被广泛应用。

非隔离转换器是一种在电子设备中应用非常广泛的电源转换器技术,其利用高频开关技术,将输入电压转换成低于输出电压的电压。非隔离转换器效率高,接线方便,成本低,是众多电源转换器中重要的一种。

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