非隔離型開關電源的三種基本工作方式

非隔離型開關電源的三種基本工作方式

非隔離型開關電源是一種常用的電源設計方案，可提供穩定的直流輸出電壓。它由開關管、電感、電容、二極管等元件組成，并采用開關控制電流流動的方式，以實現高效的電能轉換。非隔離型開關電源具有結構簡單、體積小、效率高等優點，廣泛應用于各個領域，如電子設備、LED照明燈具等。

非隔離型開關電源的基本工作方式包括：頻率固定的脈沖寬度調制（PWM）、雙脈沖調制（TPM）和電流模式控制（CMC）。下面將詳細介紹這三種基本工作方式。

1. 頻率固定的脈沖寬度調制（PWM）

頻率固定的脈沖寬度調制是非隔離型開關電源中最常用的工作方式之一。其基本原理是通過調節開關管的導通時間來控制輸出電壓的大小。當輸入電壓施加在電感上時，開關管導通，電流增大；當開關管截止時，電流減小。通過不斷重復這個過程，可以得到與輸入電壓正相關的輸出電壓。

在PWM工作方式下，通過調節開關管的導通時間來改變輸出電壓的占空比。占空比越高，輸出電壓越接近輸入電壓；占空比越低，輸出電壓越小。根據需要，可以通過控制占空比來達到所需的輸出電壓值。

2. 雙脈沖調制（TPM）

雙脈沖調制是一種為了提高開關電源的效率而設計的工作方式。在傳統的PWM工作方式中，由于開關管開啟和關閉時會有一定的開關損耗，因此效率較低。而雙脈沖調制則通過在導通和截止過程中分別引入兩個脈沖，來減少開關損耗，提高電源的轉換效率。

在TPM工作方式下，開關管會在導通和截止兩個階段內各進行兩次脈沖的工作，以減少導通和截止過程中的功耗。通過精確控制兩個脈沖的時間和大小，可以實現高效的電能轉換。

3. 電流模式控制（CMC）

電流模式控制是另一種重要的非隔離型開關電源工作方式。與PWM和TPM不同，CMC工作方式主要關注輸出電流的控制，而不是輸出電壓的控制。該工作方式通過測量輸出電流，并將測量結果與設定的電流進行比較，來控制開關管的開啟和關閉。

在CMC工作方式下，當測量到輸出電流小于設定電流時，開關管導通，電流增大；當測量到輸出電流超過設定電流時，開關管截止，電流減小。通過不斷比較測量結果和設定電流，可以實現精確的電流控制。

總結：

非隔離型開關電源的三種基本工作方式：頻率固定的脈沖寬度調制（PWM）、雙脈沖調制（TPM）和電流模式控制（CMC）。它們分別通過調節開關管的導通時間、引入兩個脈沖和比較輸出電流來控制電源的輸出電壓和電流。這些工作方式在不同的應用場景中具有不同的優劣勢，設計人員可以根據具體需求選擇合適的工作方式，以實現高效、穩定的電源設計。