開關電源的基本控制原理

一．開關電源的控制結構：
一般地，開關電源大致由輸入電路、變換器、控制電路、輸出電路四個主體組成。
如果細致劃分，它包括：輸入濾波、輸入整流、開關電路、采樣、基準電源、比較放大、震蕩器、V/F轉換、基極驅動、輸出整流、輸出濾波電路等。
實際的開關電源還要有保護電路、功率因素校正電路、同步整流驅動電路及其它一些輔助電路等。
下面是一個典型的開關電源原理框圖，掌握它對我們理解開關電源有重要意義。

圖2-1：開關電源的基本結構框圖
根據控制類型不同，PM（脈沖調制）電路可能有多種形式。這里是典型的PFM結構。

二．開關電源的構成原理：
（一）輸入電路：
線性濾波電路、浪涌電流抑制電路、整流電路。
作用：把輸入電網交流電源轉化為符合要求的開關電源直流輸入電源。
1．線性濾波電路：
抑制諧波和噪聲。
2．浪涌濾波電路：
抑制來自電網的浪涌電流。
3．整流電路：
把交流變為直流。
有電容輸入型、扼流圈輸入型兩種，開關電源多數為前者。
（二）．變換電路：
含開關電路、輸出隔離（變壓器）電路等，是開關電源電源變換的主通道，完成對帶有功率的電源波形進行斬波調制和輸出。
這一級的開關功率管是其核心器件。
1．開關電路
驅動方式：自激式、他激式。
變換電路：隔離型、非隔離型、諧振型。
功率器件：最常用的有GTR、MOSFET、IGBT。
調制方式：PWM、PFM、混合型三種。PWM最常用。
2．變壓器輸出
分無抽頭、帶抽頭。半波整流、倍流整流時，無須抽頭，全波時必須有抽頭。
（三）．控制電路：
向驅動電路提供調制后的矩形脈沖，達到調節輸出電壓的目的。
基準電路：提供電壓基準。如并聯型基準LM358、AD589，串聯型基準AD581、REF192等。
采樣電路：采取輸出電壓的全部或部分。
比較放大：把采樣信號和基準信號比較，產生誤差信號，用于控制電源PM電路。
V/F變換：把誤差電壓信號轉換為頻率信號。
振蕩器：產生高頻振蕩波。
基極驅動電路：把調制后的振蕩信號轉換成合適的控制信號，驅動開關管的基極。

（四）．輸出電路：
整流、濾波。
把輸出電壓整流成脈動直流，并平滑成低紋波直流電壓。輸出整流技術現在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。