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開關電源為什么需要高頻變壓器

h1654155282.3538 ? 來源:今日頭條 ? 作者:電子產品設計方案 ? 2020-02-12 15:14 ? 次閱讀
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高頻變壓器是開關電源的關鍵器件

工頻變電壓器的工作頻率為交流電源的頻率,頻率比較低,能量轉換效率低,做出來的電源體積相對較大;開關電源工作頻率一般都有幾十KHZ,能量轉換效率較高,設計出來的電源體積相對較小,就像手機充電器,體積雖然很小,但也有5W~10W的輸出。

開關電源工作原理

通過整流橋高壓濾波電容把交流電轉換為高壓直流電,再通過開關電源控制芯片把高壓直流電轉換為高壓、高頻的脈動直流電,高頻變壓器把高壓、高頻的脈動直流電轉換為低壓、高頻脈動直流電,低壓脈動的直流電再經過高頻低阻的濾波電容濾波,就可以得到低壓直流電了,開關電源芯片會根據反饋的輸出電壓,自動調整PWM的頻率和占空比,維持輸出電壓的穩定。

開關電源不能取消高頻變壓器

高頻變壓器通過電磁感應原理可以把高壓、高頻的脈動直流電轉換為低壓、高頻的脈動直流電。高壓端的電壓是通過電磁感應為低壓脈動直流電的,高壓端和低壓端完全隔離的。這種隔離型的電源安全系數會更高。

如果直接通過PWM控制把高壓直流電轉換為低壓脈動直流電,壓差非常大,輸出端的濾波電容需把峰值電壓很高的脈動直流電穩定為電壓較低的直流電,對輸出端的濾波電容要求相當高,效能也會大打折扣,做出來的電源體積會更大,另外直接PWM控制轉換,高壓端和低壓端需要共地,是非隔離的電源,安全系數相對會較低。比如使用LNK304芯片設計不用高頻變壓器的的電源,輸出的電流會小于200mA,滿足不了輸出電流要求較大的應用。

如果按題主的描述,直接在交流輸出端加隔離變壓器,這樣就等于工頻變壓器降壓了。如果只在交流輸入端加隔離變壓器,不做降壓,那就起不到高壓和低壓隔離的作用了。

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