開關電源工作原理及開關電源原理圖

開關電源就是用通過電路控制開關管進行高速的道通與截止。

　　將直流電轉化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓，從而產生所需要的一組或多組電壓!轉華為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50HZ高很多.所以開關變壓器可以做的很小，而且工作時不是很熱!!成本很低.如果不將50HZ變為高頻那開關電源就沒有意

　　開關電源的工作流程是：

　　電源→輸入濾波器→全橋整流→直流濾波→開關管(振蕩逆變)→開關變壓器→輸出整流與濾波。

　　交流電源輸入經整流濾波成直流

　　通過高頻PWM(脈沖寬度調制)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上

　　開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載

　　輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達到穩定輸出的目的

　　交流電源輸入時一般要經過厄流圈一類的東西,過濾掉電網上的干擾,同時也過濾掉電源對電網的干擾;

　　在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高;

　　開關變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出;

　　一般還應該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒毀開關電源.

　　主要用于工業以及一些家用電器上，如電視機，電腦等

　　開關電源原理圖分析

　　1、正激電路

　　電路的工作過程：

　　a> 開關S開通后,變壓器繞組N1兩端的電壓為上正下負,與其耦合的N2繞組兩端的電壓也是上正下負.因此VD1處于通態,VD2為斷態,電感L的電流逐漸增長;

　　b> S關斷后,電感L通過VD2續流,VD1關斷.S關斷后變壓器的激磁電流經N3繞組和VD3流回電源,所以S關斷后承受的電壓為 .

　　c> 變壓器的磁心復位:開關S開通后,變壓器的激磁電流由零開始,隨著時間的增加而線性的增長,直到S關斷.為防止變壓器的激磁電感飽和,必須設法使激磁電流在S關斷后到下一次再開通的一段時間內降回零,這一過程稱為變壓器的磁心復位.

　　正激電路的理想化波形:

　　變壓器的磁心復位時間為:

　　Tist=N3*Ton/N1

　　輸出電壓:輸出濾波電感電流連續的情況下:

　　Uo/Ui=N2*Ton/N1*T

　　磁心復位過程:

　　2、反激電路

　　反激電路原理圖

　　反激電路中的變壓器起著儲能元件的作用,可以看作是一對相互耦合的電感.

　　工作過程:

　　S開通后,VD處于斷態,N1繞組的電流線性增長,電感儲能增加;

　　S關斷后,N1繞組的電流被切斷,變壓器中的磁場能量通過N2繞組和VD向輸出端釋放.S關斷后的電壓為:us=Ui+N1*Uo/N2

　　反激電路的工作模式:

　　電流連續模式:當S開通時,N2繞組中的電流尚未下降到零.

　　輸出電壓關系:Uo/Ui=N2*ton/N1*toff

　　電流斷續模式:S開通前,N2繞組中的電流已經下降到零.

　　輸出電壓高于上式的計算值,并隨負載減小而升高,在負載為零的極限情況下, ,因此反激電路不應工作于負載開路狀態.

　　反激電路的理想化波形