开关电源稳压技术及应用

1.开关电源的输入电压 许多变频器里，开关电源的输入电压直接取自直流高压U_D1，而直流高压U_D1是很不稳定的，如图2-59a中的曲线①所示，原因如下：

（1）滤波效果差 因为变频器的直流电路里只用了简单的电容器滤波，滤波后的电压纹波仍十分明显。

（2）输出负载变动 电动机的负载率是经常变动的，当电动机的负载率变动时，直流电压U_D1也将随之波动。

（3）过渡过程中的电压波动 在电动机加、减速的过程中，直流电压有较大幅度的波动。

图2-59 开关电源的稳压

a）稳压电路 b）稳压原理

2.稳压方法 首先，把输入电压经脉宽调制后，得到图2-59a中曲线②所示的脉冲系列，其平均值为U₁。(www.xing528.com)

由式（2-29）知，当U_D1变动时，通过改变脉冲系列的占空比D，可以使U₁的平均值保持不变。具体地说，当U_D1偏低时，加大占空比D；而当U_D1偏高时，减小占空比D，如图2-59b所示。

为此，开关器件必须采用能够以很高频率进行通、断控制的IGBT，如图2-59a所示。晶体管由一个PWM发生器来控制。因为最终要求输出的直流电压U_D2稳定，所以判断电压是否偏离基准值的信号，从输出侧取出，并以此来调整PWM发生器的脉冲占空比D。

3.开关稳压电源的基本构成 根据以上介绍，开关稳压电源的基本部件有：

（1）脉冲变压器 用以变换电压的高低。

（2）高频开关器件 用于使脉冲变压器的一次绕组得到脉冲电压。

（3）PWM发生器 用于控制脉冲电压的占空比。

（4）反馈电路 从输出的直流电压中采样，经和基准电压比较后，用于调整脉冲电压的占空比。