充電器的基本原理

    充電器是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率來穩(wěn)定輸出電壓或電流的一種電源。充電器中的功率調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，具有功耗小、效率高、電源體積小等突出優(yōu)點(diǎn)，在通信設(shè)備、數(shù)控裝置、儀器儀表、視頻音響、家用電器等電子電路中得到了J一泛應(yīng)用。充電器被譽(yù)為高效節(jié)能電源，代表著穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向，現(xiàn)已成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。采用控制集成電路的充電器更具有輸出穩(wěn)定、可靠性高、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制等功能，是當(dāng)今電源的發(fā)展趨勢。

    充電器的工作原理可以用進(jìn)行說明。輸入的直流不穩(wěn)定電壓U，經(jīng)開關(guān)s加至輸入端．s為受開關(guān)脈沖控制的開關(guān)調(diào)整管。對開關(guān)s進(jìn)行周期性的通、斷控制，就能把輸入的直流電壓U,變成矩形脈沖電壓。這個脈沖電壓經(jīng)濾波電路進(jìn)行平滑濾波就可得到穩(wěn)定的直流輸出電壓乩，通過控制脈沖電壓的占空比還可以控制輸出電壓U。

      (1)若開關(guān)周期丁一定，只改變開關(guān)S的導(dǎo)通時間t帥，即可改變脈沖，空比D，達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。這種保持丁不變而只改變。來實(shí)現(xiàn)占空比調(diào)節(jié)的方式，稱為脈沖寬度調(diào)制(PWM)方式。由于PWM方式的開關(guān)頻率固定，輸出濾波電路比較容易設(shè)汁，易實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，因此PWM方式的充電器用得較多。

    (2)若保持2。。不變，利用改變開關(guān)頻率／=1/T來實(shí)現(xiàn)脈沖占空比調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)輸出直流電壓U。穩(wěn)壓的方式，稱為脈沖頻率調(diào)制( PFM)方式。由于開關(guān)頻率不固定，所以PFM方式的輸出濾波電路的設(shè)計(jì)不易實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。

    (3)既改變ton，又改變T，從而實(shí)現(xiàn)脈沖占空比的調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓方式，稱為脈沖調(diào)頻調(diào)寬方式。

    在各種充電器中，以上三種脈沖占空比調(diào)節(jié)方式均有應(yīng)用。