開關電源考試整理版

2021-03-03 23:26:20 字數 4993 閱讀 6439

1、什麼事線性串聯穩壓電源?組成?

答:線性穩壓電源,是指在穩壓電源電路中的調整功率管工作於線性放大區。串聯型開關穩壓電源電路,其儲能電感串聯在輸入與輸出電壓之間。其由變壓器、整流、濾波和線性穩壓電路組成。

2、什麼是開關穩壓電源

答:由全波整流器、開關功率管v、pwm控制與驅動器、續流二極體vd、儲能電感l、輸出濾波電容c和取樣反饋電路組成。其核心部分是乙個直流變換器。

3、開關穩壓電源的種類

答:按激勵方式:它激式和自激式;按調製方式:

脈寬調變型、頻率調製型和混合型開關穩壓電源電路;按開關功率管電流的工作方式:開關式和諧振式;按功率開關的型別:電晶體型、可控矽型、mosfet型、igbt型;按儲能電感的連線方式:

串聯型、併聯型;按功率開關的連線方式:單端正激式、單端反激式

推挽式、半橋式和全橋式;按輸入和輸出的電壓大小:公升壓式、減壓式和輸出極性反轉式;按工作方式:可控整流型、斬波型和隔離型;按電路結構:散件式和積體電路式。

4:降壓型開關穩壓電源的工作原理?

答:把驅動方波訊號加到電路的功率開關v的基極上,這樣功率開關v就會按照驅動方波訊號的頻率周期性地導通與關閉。功率開關v的工作週期t=ton+toff,占空比為d=ton/t(d<1)。

其工作過程可以用功率開關v的導通、關閉以及開關穩壓電源實現動態平衡等過程來解說。

(1)在ton=t1-t0期間,功率開關v導通,續流二極體vd因反向偏置而截止,儲能電感l兩端所加的電壓為ui-uo。雖然輸入電壓ui是乙個直流電壓,但電感l中的電流不能突變,而在功率開關v導通的ton期間,電感l中的電流將會線性地上公升,並以磁能的形式在儲能電感中儲存能量。在t1時刻,也就是驅動訊號正半週期要結束的時候,儲能電感l中的電流上公升到最大值。

當t=t0時,儲能電感l中的電流變化量為最大。

(2)在ton=t2-t1期間,功率開關v截止。但是在t1時刻,由於功率開關v剛剛截止,並且儲能電感l中的電流不能突變,於是l兩端就產生了與原來電壓極性相反的自感電動勢。此時,續流二極體vd開始正嚮導通,儲能電感l所儲存的磁能將以電能的形式通過續流二極體vd和負載電阻r1開始洩放。

這裡的二極體vd起著續流和補充電流的作用,這也正是它被稱為續流二極體的原因。 在t=t2時,儲能電感l中的電流達到最小值,當t=t1時,儲能電感l中的電流變化值為最大。

(3)只有當功率開關v導通期間,ton內儲能電感l增加的電流最大變化量等於功率開關v關閉期間toff內減少的電流變化最大量,才能達到動態平衡,才能保證儲能電感l中一直有能量,並源源不斷地向負載電路提供能量和功率。這就是構成乙個穩壓電源的最基本條件,uo=d乘以ui。

5:降壓型開關穩壓電源的設計?

答:1.功率開關v的選擇

一般確定的原則是:輸出功率在數十千瓦以上時,就應該選擇igbt;輸出功率在數千瓦到數十千瓦時,就應該選擇mosfet;輸出功率在數千瓦以下時,就應該選擇gtr。功率開關v的型別選定以後,具體的器件型號的選定就應該遵循以下的原則:

(1)功率開關v的導通飽和壓降越小越好。

(2)功率開關v截止時的反向漏電流越小越好。

(3)功率開關v的高頻特性要好。

(4)功率開關v的開關時間要短。

(5)功率開關v的基極驅動功率要小。

(6)功率開關v的反向擊穿電壓應該滿足uc=2.6ui。

2.續流二極體vd的選擇

(1)續流二極體vd的正向額定電流必須等於或大於功率開關v的最大集電極電流。

(2)續流二極體vd的反向耐壓值必須大於輸入電壓值。

(3)續流二極體vd應選擇反向恢復和導通速度都非常快的肖特基二極體或快恢復二極體。

(4)要選擇正嚮導通管壓降低的肖特基二極體。

3.儲能電感l的選擇

儲能電感l的電感量選擇大於臨界電感值lc。

4.輸出濾波電容c的選擇

輸出濾波電容c的容量主要應根據穩壓電源輸出紋波電壓的要求來決定。

6:公升壓型開關穩壓電源的工作原理?

答:當功率開關v處於導通期間時,輸入電壓ui加到儲能電感l的兩端,二極體vd因被反向偏置而截止,流過儲能電感l上的電流i1為近似線性上公升的鋸齒波電流,並以磁能的形式儲存在儲能電感l中。

當功率開關v截止時,儲能電感l兩端的電壓極性相反,二極體vd被正向偏置而導通,儲存在儲能電感l中的能量通過二極體vd傳輸給負載電阻r1和濾波電容c,儲能電感l中的洩放電流i1是鋸齒波電流的線性下降部分。

同理,在功率開關v飽和導通期間,在儲能電感l中增加的電流數值應等於功率開關v截止期間在儲能電感l中減少的電流數值。只有這樣才能達到動態平衡,才能達到乙個穩壓電源最基本的條件,才能給負載電阻r1提供乙個穩定的輸出電壓。因此得到uo=(ton/toff)*ui=ui*d/(1-d)

7:公升壓型開關穩壓電源的設計?

答:1.功率開關v的選擇:

①功率開關v電壓的額定電壓值為uceo=1.32·ui/0.8=1.

65·(1-d)·uo/d ②集電極電流ic=1.25·io·d/1-d

③集電極功率損耗pc的選擇:pc=2·io·uceo·d·d/1-d。

2.二極體vd的選擇:①反向耐壓ud的計算 ud=1.25·uo

正嚮導通電流id=io·d/2(1-d)

正嚮導通功率損耗pd= io·d·us/2(1-d)

3.輸出濾波電容c的選擇:①電容電壓的計算c= io·uo /f·△uo·(uo+ ui)

耐壓值uc的計算 uc=2·uo

電容溫度範圍的選擇:在成本和造價允許的情況下,應該選擇高溫電解電容來充當濾波電容c(一般高溫電解電容的溫度稱值為125℃,一般電解電容的溫度標稱值為85℃)。

4.儲能電感l的選擇:l=10·(1-d)·§/7·io·f

8;極性反轉型開關穩壓電源的工作原理?

極性反轉型開關穩壓電源的功率開關v導通時,二極體vd因反向偏置而截止,此時在儲能電感l中儲存的能量為

功率開關v截止時,二極體vd因正向偏置而導通,此時在儲能電感l中儲存的能量將會通過二級管vd傳輸給負載。輸出電壓與輸入電壓之間的關係為

9:公升壓型開關穩壓電源和極性反轉型開關穩壓電源的區別?

答:①公升壓型是發射集輸出式併聯型,極性反轉型是集電極輸出式併聯型。

②從形式上看,差別只是功率開關與儲能電感的位置進行了調整。

③從輸出特性上看,輸出電壓極性剛好相反。

10:常見的控制電路?

常用的控制電路包括取樣、比較、基準源、振盪器、脈寬調變器或脈頻調製器等電路

11: 開關穩壓電源的輸出端常見的不穩定因素?

過流、過壓、欠壓、過熱

12:什麼是開關穩壓電源的驅動電路?它的種類?

驅動電路即用於產生功率開關基極的控制驅動訊號的電路

分為:13、開關電源中保護電路的要求?它的種類?

1、軟啟動自動保護電路的延遲時間一定要大於開關穩壓電源電路中一次整流和濾波電路恢復時間,該恢復時間主要是指一次整流後的濾波電容充電時間。

2、過流、過壓、欠壓、過熱等保護電路中的取樣處理、反饋控制和關斷功率開關等過程所用的時間總和要小於功率轉換週期時間,也就是說,這些保護電路的控制關斷速度一定要快。

3、對於過流保護電路來說,當導致過流現象的故障被排除或過流現象恢復後,穩壓電源電路要能夠自動恢復正常工作。另外,對於一些較為先進的電子裝置和機電產品中的電源系統,不但要求具備有各種保護電路,而且還要求具有各種保護狀態顯示以及自診斷功能。

14、什麼是一次擊穿?什麼是二次擊穿?他們的區別是什麼?

1、當反向電壓增大到一定數值時,載流子倍增效應就像雪崩一樣,增加的越快而多,反向電流突然增加,這就是雪崩擊穿現象,也叫一次擊穿現象。

在雪崩擊穿之後,當電流增大到某一值,集電極-發射極之間的電壓突然下降,而集電極電流劇增,這種現象稱為二次擊穿。

2、二次擊穿和一次擊穿的區別:

(1)、從功率開關的二次擊穿特性曲線上就能看出,二次擊穿後,集電極電壓比一次擊穿後的集電極電壓低得多;

(2)、一次擊穿是可逆的,二次擊穿是不可逆的。

(3)、一次擊穿取決於功率開關所加電壓的高低,而二次擊穿取決於給功率開關上所加的能量大小和積累時間的長短。

(4)、產生一次擊穿的原因是明確的。但產生二次擊穿的原因尚未被我們完全掌握。

15、什麼是一次整流和濾波?什麼是二次整流和濾波?

一次整流:開關穩壓電源電路中輸入電路部分的工頻整流電路就稱為開關穩壓電源的一次整流電路。

一次濾波:開關穩壓電源電路中的一次濾波電路即為一次整流電路後面的由電感和電容組成的l形濾波電路。

二次整流:二次整流電路時出現在開關變壓器次級迴路中的整流電路,一般為高頻整流電路,整流二極體常採用高頻快速開關二極體。在無工頻變壓器的開關穩壓電源電路中,開關二極體或續流二極體即為整流部分的整流二極體。

二次濾波:開關穩壓電源電路中的高頻濾波電路部分被稱為二級濾波電路。

16、隔離和耦合技術的分類?

光電偶和技術;變壓器磁耦合技術;光電與磁混合偶和技術;直接耦合技術

17、什麼是開關穩壓電源的遮蔽技術?它的分類?

遮蔽技術通常包含著兩層意思:一是把環境中的雜散電磁波以及其它干擾訊號擋在被遮蔽的用電系統的外面,防止這些雜散電磁波對用電系統的干擾和破壞;二是把本系統內的振盪訊號源通過電路中的各個環節和各種途徑向外輻射的電磁波阻擋在本系統內,防止這些輻射出去的電磁被汙染環境和干擾周圍其它的用電系統。

在開關穩壓電源中的遮蔽技術,主要是遮蔽電源內部的振盪器所產生的高頻電磁波,使它不要通過電路中的變壓器、電感、電容、電阻以及引線等元器件傳播和輻射出去,從而汙染周圍的用電環境和干擾別的儀器、儀表。

分為:軟遮蔽、硬遮蔽、電場遮蔽、磁場遮蔽。

18、單端式開關穩壓電源的分類?

(1)單端自激式正激型直流變換器;(2)單端自激式反激型;(3)單端它激式正激型;

(4)單端他激式反激型。

19、 單端自激式正激型直流變換電路的工作原理?

輸入工頻電網電壓220v/50hz經過由電容c1-c6和共模電感t1構成的雙向工模濾波器後,將雜波雜訊和干擾訊號濾除乾淨後,再經過具有負溫度係數的限流保護電阻輸送到全波整流器ic1。全波整流器的輸出經過電容c7、c8和電阻r1組成的濾波器濾波後,即可得到300v/150v直流電壓。該直流電壓就是單端自激式正激勵型開關穩壓電源電路的供電電壓。

電路中的雙向共模濾波器既可濾除和乙隻工頻市電電網上的高頻干擾訊號對電源電路的影響,又可濾除和抑制開關穩壓電源電路所產生的高頻干擾訊號竄擾到工頻市電電網上對其形成汙染。

開關電源考試

7 公升壓型開關穩壓電源的設計?答 1.功率開關v的選擇 功率開關v電壓的額定電壓值為uceo 1.32 ui 0.8 1.65 1 d uo d 集電極電流ic 1.25 io d 1 d 集電極功率損耗pc的選擇 pc 2 io uceo d d 1 d。2.二極體vd的選擇 反向耐壓ud的計算...

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