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隔离开关电源和非隔离的区别是什么?
发布时间:2022-10-22        浏览次数:107        返回列表

开关电源分为隔离开关电源和非隔离开关电源两种形式。根据结构不同,隔离电源可分为正激式和反激式两大类。反激式是指当变压器原边导通时,副边关断,变压器储存能量。当一次侧关闭时,二次侧开启,能量释放到负载的工作状态。一般常规的反激式电源单管较多,双管并不常见。正激式是指变压器一次侧导通,二次侧感应出相应电压输出给负载,能量直接通过变压器传输。按规格可分为常规正激,包括单管正激和双管正激。半桥和桥式电路都是正向电路。

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隔离开关电源

隔离开关电源正激和反激电路各有特点,可以灵活使用,以在电路设计过程中达到较佳的性价比。一般来说,反激式可用于低功率场合。稍大的可以用单管正激电路,中等功率可以用双管正激电路或半桥电路,低压时用推挽电路,与半桥工作状态相同。大功率输出一般采用桥式电路,低电压也可以采用推挽电路。

 

隔离开关电源反激式电源由于结构简单,节省了与变压器相同大小的电感,被广泛应用于中小功率电源。反激式电源的功率只能达到几十瓦,输出功率超过100瓦没有优势,很难做到。

 

反激式电源变压器的漏感是一个非常关键的参数。由于反激式电源需要变压器存储能量,为了充分利用变压器铁芯,一般应在磁路中开一个气隙。目的是改变磁芯滞后。回线的斜率使变压器能够承受大脉冲电流的冲击,而铁芯不进入饱和非线性状态,磁路中的气隙处于高磁阻状态,磁路中的漏磁电路远大于全封闭磁路。 

 

隔离开关电源变压器初级极间的耦合也是决定漏感的关键因素。为了使初级磁极线圈尽可能靠近,可以采用夹层绕法,但这会增加变压器的分布电容。尽量选择铁芯,使用窗口较长的磁芯,可以降低漏感。例如,使用EE、EF、EER、PQ型磁芯的效果优于EI型磁芯。

 

关于隔离开关电源的占空比,原则上军用电源的较大占空比应小于0.5,否则环路不易补偿,可能不稳定,但也有一些例外,如由美国 PI 公司推出。

TOP系列芯片可以在占空比大于0.5的情况下工作。隔离功率正激反激的优缺点如下:

 

一类:缺点是抗过压能力弱,占空比小,变压器初级脉冲电流大。优点:变压器漏感小,电磁辐射低,纹波指数高,开关管损耗小,转换效率不一定低于第二种。

 

二类:缺点是开关管损耗较大,变压器漏感较大,纹波更差。优点:抗过压能力更强,占空比更大,变压器损耗更低,效率更高。