AC-DC交直流变换器|直流电源工作原理

AC-DC变换器|直流电源工作原理

     一般电力（如市电）要经过转换才能符合使用的需要。其转换方式有交流转换成直流，高电压变成低电压，大功率变成小功率等。按电力电子的习惯称谓，AC-DC（AC表示为交流电，DC表示为直流电）称为整流直流电源，DC-AC称为逆变逆变电源，AC-AC称为交流-交流直接变频（同时也变压）这种电源称为变频电源，DC-DC称为直流-直流变换直流电源。

     带有变压器的直流电源有单激式直流电源和双激式直流电源之分。单激式直流电源普遍应用于小功率电子设备之中，因此，其应用非常广泛。而双激式直流电源普遍应用于功率较大的电子设备之中，并且电路也要复杂一些。所谓单激式直流电源，是指直流电源在一个工作周期之内，变压器的初级线圈只被直流电源激励一次。一般单激式直流电源在一个工作周期之内，只有半个周期向负载提供功率（或电压）输出。当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时，变压器的次级线圈也正好向负载提供功率输出，这种直流电源称为正激式开关电源；当变压器的初级线圈也正好被直流电压激励时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出，这种直流电源称为反激式开关电源。

      由于开关电源的输入交流电压经整流后会变换为300V左右（AC220V输入）的直流电，而用电涉笔所需要的直流电压是多种多样的，所以必须通过DC-DC变换器实现直流电压的变换，因此，DC-DC变换器是直流电源的主要组成部分。变压器隔离的DC-DC变换器的分类如下：

      升压和降压等变变换器可以完成直流电压的变换。但实际上存在着转换功能上的局限性，例如：输入/输出不隔离，

输入/输出电压比或电流比不能过大，以及无法实现多路输出等这种局限性只能用另一种开关变化器中的重要组件-变压器隔离来克服。

下面列出采用变压器隔离结构的原因：

1）输出端与输入端之间需要隔离；

2）变压器可以同时输出多住不同数值的电压，只需改变变压器的匝数比和漆包线截面积的大小即可，因此改变输出电压

和输出电流其实很容易。

3）变压器的初、次级相互隔离，不需共用一个地，因此，也有人把直流开关电源称为离线式直流开关电源，这里的离线

并不是指不需要输入电源，而是指输入电源与输出电源之间没有导线连接，完全是通过磁场耦合来传输能量。

4）直流开关电源采用变压器对输入/输出电气隔离的最大好处是提高设备的绝缘强度，降低安全风险，同时还可以减轻

EMI干扰，并且还容易进行功率匹配。

5）交流环节采用较高的工作频率，可以减小变压器和滤波电感。滤波电容的体积和质量；而且工作频率高于20KHZ这一

人耳的听觉极限，可以避免变压器和电感产生噪声。