高頻開關電源電路,mos開關電路分享-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2025-12-01
高頻開關電源是采用高頻開關器件(如MOSFET、IGBT等)進行開關操作的電源系統,具有體積小、效率高、重量輕、功率密度大等優點,廣泛應用于電子設備、通信設備、工業控制等領域。
結構
輸入端:接收交流電源供給。通常包括濾波器、整流器和功率因數校正電路(PFC)等組件,用于將輸入的交流電轉換為直流電,并改善功率因數。
直流/直流轉換器:也稱為DC-DC轉換器,是高頻開關電源的核心部分。它包括開關管、變壓器、輸出濾波器、反饋控制回路和保護電路等組件,用于將輸入的直流電轉換為穩定的輸出直流電。
控制器和驅動電路:負責控制開關器件的開關操作和輸出電壓的調節??刂破魍ǔ2捎肞WM(脈沖寬度調制)控制方式,根據反饋信號調整開關器件的導通時間,以控制輸出電壓的穩定性。
原理
輸入電路:交流電源經過濾波器和整流器進行整流,得到中間直流電壓。功率因數校正電路可以在此階段對輸入電流波形進行調整,以提高功率因數并降低對電網的干擾。
DC-DC轉換器:該階段包括開關管、變壓器和輸出濾波器。開關管通過開關操作控制輸入電流的通斷,使其以高頻進行切換。變壓器將輸入的直流電壓轉換為所需的輸出電壓,通過輸出濾波器削弱高頻成分,得到穩定的輸出直流電壓。
反饋控制:系統中的控制器感知輸出電壓,并與設定值進行比較。根據比較結果,控制器通過調整開關操作的頻率和占空比,控制開關器件的導通時間,以穩定輸出電壓。
保護電路:高頻開關電源通常配備過流保護、過壓保護、過熱保護等保護機制,以防止電路和負載受損。
負載開關電路日常應用比較廣泛,主要用來控制后級負載的電源開關。此功能可以直接用IC也可以用分立器件搭建,分立器件主要用PMOS加三極管實現。
如圖所示R5模擬后級負載,Q1為開關,當R3端口的激勵源為高電平時,Q2飽和導通,MOS管Q1的VGS<VGSth導通,R5負載上電,關斷時負載下電。電路中R3為三極管Q2的限流電阻,R4為偏置電阻,R1R2為Q1的柵極分壓電阻,C1C2為輸出濾波電容。
當Q1導通上電瞬間電容兩端電壓不能突變會出現很高的沖擊電流。此電流很可能會損壞MOS管或者觸發前級電源的過流保護,所以此沖擊電流并不是我們想要的。
增加MOS的Cgs和Cgd可實現開通緩啟動功能,保護MOS不受到沖擊損壞。
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