常用开关电源基本工作原理

1-1．几种基本类型的开关电源

　　顾名思义，开关电源电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等），通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。 <<与广大电子爱好者更好的互动交流，容源电子网已开通电子论坛，欢迎来到电子论坛与同行们分享、学习经验。》

　　开关电源有三种工作模式：频率、脉冲宽度固定模式，频率固定、脉冲宽度可变模式，频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作模式多用于开关稳压电源。，开关电源输出电压也有三种工作方式：直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。 <<与广大电子爱好者更好的互动交流，容源电子网已开通电子论坛，欢迎来到电子论坛与同行们分享、学习经验。》

　　根据开关器件在电路中连接的方式，目前比较广泛使用的开关电源，大体上可分为：串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中，变压器式开关电源（简称变压器开关电源）还可以进一步分成：推挽式、半桥式、全桥式等多种；根据变压器的激励和输出电压的相位，又可以分成：正激式、反激式、单激式和双激式等多种；从用途上来分，还可以分成更多种类。 <<与广大电子爱好者更好的互动交流，容源电子网已开通电子论坛，欢迎来到电子论坛与同行们分享、学习经验。》

　　下面我们先对串联式、并联式、变压器式等三种最基本的开关电源工作原理进行简单介绍，种类的开关电源也将逐步进行详细分析。

　　1-2．串联式开关电源
　　1-2-1．串联式开关电源的工作原理

　　图1-1-a是串联式开关电源的最简单工作原理图，图1-1-a中Ui是开关电源的工作电压，即：直流输入电压；K是控制开关，R是负载。当控制开关K接通的时候，开关电源就向负载R输出一个脉冲宽度为Ton，幅度为Ui的脉冲电压Up；当控制开关K关断的时候，又相当于开关电源向负载R输出一个脉冲宽度为Toff，幅度为0的脉冲电压。这样，控制开关K不停地“接通”和“关断”，在负载两端就可以得到一个脉冲调制的输出电压uo 。 <<与广大电子爱好者更好的互动交流，容源电子网已开通电子论坛，欢迎来到电子论坛与同行们分享、学习经验。》

　　图1-1-b是串联式开关电源输出电压的波形，由图中看出，控制开关K输出电压uo是一个脉冲调制方波，脉冲幅度Up等于输入电压Ui，脉冲宽度等于控制开关K的接通时间Ton，由此可求得串联式开关电源输出电压uo的平均值Ua为： <<与广大电子爱好者更好的互动交流，容源电子网已开通电子论坛，欢迎来到电子论坛与同行们分享、学习经验。》

温馨提示：将鼠标指针放在图片上，滚动鼠标可以动态改变图片大小，方便分析电路图。 <<与广大电子爱好者更好的互动交流，容源电子网已开通电子论坛，欢迎来到电子论坛与同行们分享、学习经验。》

　　串联式开关电源输出电压uo的幅值Up等于输入电压Ui，其输出电压uo的平均值Ua总是小于输入电压Ui，，串联式开关电源都是以平均值Ua为变量输出电压。，串联式开关电源属于降压型开关电源。 <<与广大电子爱好者更好的互动交流，容源电子网已开通电子论坛，欢迎来到电子论坛与同行们分享、学习经验。》

　　串联式开关电源也有人称它为斩波器，它工作原理简单，工作效率很高，其在输出功率控制应用很广。例如，电动摩托车速度控制器以及灯光亮度控制器等，都是属于串联式开关电源的应用。串联式开关电源只单纯用于功率输出控制，电压输出可以不用接整流滤波电路，而直接给负载提供功率输出；但用于稳压输出，则要整流滤波。 <<与广大电子爱好者更好的互动交流，容源电子网已开通电子论坛，欢迎来到电子论坛与同行们分享、学习经验。》