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高频变压器与脉冲变压器的区别与应用

日期:2021-06-08 来源:

开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。它们的功能是:

1.输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。

2.输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。

3.变换器:是开关电源的关键部分。它把直流电压变换成高频交流电压,并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。

4.输出整流滤波器:将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。

5.控制电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行放大。调制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。

6.保护电路:当开关电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。

有的读者会产生这样的疑问,先把220V的交流变成了直流,然后通过变换器把直流变成交流,最后又把交流变成直流输出,兜了这么大的一个圈子,干吗不把220V的交流电直接变成所需要的直流呢?其实,交流市电先由电源变压器变压,整流滤波后得到未稳定的直流电压,再经过调整后得到所需要的直流电压,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音。但是它的缺点是需要庞大而笨重的功频变换器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且调整管是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。总之这种电源不适合计算机用。

高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。

脉冲变压器是一种宽频变压器。对通信用的变压器而言,非线性畸变是一个极重要的指标,因此要求变压器工作在磁心的起始导磁率处,以至即使象输入变压器那样功率非常小的变压器,外形也不得不取得相当大。除了要考虑变压器的频率特性,怎样减少损耗也是一个很关心的问题。

脉冲变压器与一般变压器的比较:

所有脉冲变压器其基本原理与一般普通变压器(如音频变压器、电力变压器、电源变压器等)相同,但就磁芯的磁化过程这一点来看是有区别的,具体如下:

(1) 脉冲变压器是一个工作在暂态中的变压器,也就是说,脉冲过程在短暂的时间内发生,是一个顶部平滑的方波,而一般普通变压器是工作在连续不变的磁化中的,其交变信号是按正弦波形变化。

(2) 脉冲信号是重复周期,一定间隔的,且只有正极或负极的电压,而交变信号是连续重复的,既有正的也有负的电压值。

(3) 脉冲变压器要求波形传输时不失真,也就是要求波形的前沿,顶降都要尽可能小,然而这两个指标是矛盾的。


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