电源换流器分类

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~ 电源换流器根据其工作原理和结构,主要可以分为两种类型,一种是DC/AC换流器,其基本工作流程如图1所示。直流电压Udc被输入到振荡器中,通过其产生的交变电压uac,再经过变压器Tp转换为所需的交流电压,完成逆变过程。在逆变器之后,通常会附加整流-滤波电路以进一步处理电能。

图2呈现的是单管DC/DC变换器的电路结构。当电路接通时,晶体管Tr的基极由于正偏导通。初级绕组Wc的集电极电流会使基极绕组Wb感应出电压,由于极性设计,这形成了正反馈,使得Tr迅速饱和。初始时,集电极电流ic较小,感应电压接近Udc。随着电感Lc的作用,ic的增高速率等于Udc/Lc,保持基极电流ib恒定,直到Tr离开饱和区进入放大区。然而,由于ib不变,ic不再增加,导致Wc和Wb的感应电压下降,Tr进入截止区。此时,次级绕组Wo感应的电压使二级管D导通,产生次级电流,电能通过电感释放给负载。当Co和RL较大时,输出电压uo保持稳定。输出功率取决于ic的最大值和负载电阻RL。通过调整ib,可以调节uo的值,从而实现电压的提升,例如,使用几十伏的直流电源Ubc可以获得数万伏的高压输出。

然而,单管变换器电路结构简单,效率相对较低,通常适用于小功率应用,其效率大约在60%至75%之间。对于功率需求较大的场合,多采用推挽式换流器电路或者双变压器换流器电路,以提高效率和稳定性,同时避免在负载开路时电压骤增带来的安全隐患。在实际设计中,为防止电压突变,常常会在电路中加入电容C作为保护措施。


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