当S1为低电平时,VT1截止,变压器T绕组中的电压反向,二极管VD2截止,续流二极管VD1导通,存储在电感L中的能量继续传递给负载RL。
显然,输出电压VRL=V2×Ton/T=V2×δ
其中δ=Ton/T为占空比;Ton为VT1的导通时间,改变脉冲占空比δ,即可改变输出电压(或电流)。
由此可以看出,开关电源是一种功率转换装置,其典型的工作波型如图一3所示。 以上简单介绍了高频开关电源的工作原理、读者不难看出它是集功率转移技术与脉宽调制技术于“—体的高技术产物,是当代电力电子学理论发展的最新体现。一经问世,即受到广泛关注并得到空前迅速的发展。在国际上,高频开关电源已在直流电源领域无可争议地居于首要地位。在国内,以北京浩源电源设备有限公司为代表的HY系列高频开关电源也异军突起,以优异的性能、可靠的品质和完善的服务与各种国际名牌共舞于市场经济的舞台。
HY系列高频开关电源的原理如图一4所示:
电网供电经EMI滤波后。再经硅桥整流和滤波电路滤波,成为直流电。这里,滤波电路只用一个电路C1代表。辅助电源将交流电通过整流滤波后,变成低压的直流电,并给控制电路供电。功率MOS管V1和V2作为开关元件。控制电路产生一固定频率的脉冲宽度可调的方波(PWM)。该方波控制V1和V2的导通与关断。
3. 高频开关电源与可控硅电源的比较
作为第四代直流电镀电源,高频开关电源较之可控硅电源有着许多无可比拟的优势,这里笔者借助几张表格将其作一简单对比。
3.1 电路结构的比较
可控硅电源 高频开关电源
工频变压器 有 无
被控制器件 可控硅 场效应管
控制方式 移相触发 脉宽调制
输入滤波 有 有
输出滤波 无/有 有
3.2 功率因数比较
Cosψ 控制角 可控硅整流器 高频开关电源 不加校正 加校正
0° 1.0 全量程 0.70 全量程 0.90~0.95
30° 0.95 60° 0.89 90° 0.70 120° 0.42 150° 0.17 180° 0