開關(guān)電源工作原理分析及圖解

　　開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止。

　　將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓！轉(zhuǎn)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(guān)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?yōu)楦哳l那開關(guān)電源就沒有意義。

　　開關(guān)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(guān)管（振蕩逆變）→開關(guān)變壓器→輸出整流與濾波。

　　交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流

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

　　開關(guān)變壓器次級感應(yīng)出高頻電壓，經(jīng)整流濾波供給負(fù)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(dá)到穩(wěn)定輸出的目的

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

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

　　開關(guān)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(yīng)該增加一些保護(hù)電路，比如空載、短路等保護(hù)，否則可能會燒毀開關(guān)電源。

　　主要用于工業(yè)以及一些家用電器上，如電視機(jī)，電腦等

　　開關(guān)電源原理圖分析

　　1、正激電路

　　電路的工作過程：

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

　　b》 S關(guān)斷后，電感L通過VD2續(xù)流，VD1關(guān)斷.S關(guān)斷后變壓器的激磁電流經(jīng)N3繞組和VD3流回電源，所以S關(guān)斷后承受電壓。

　　c》 變壓器的磁心復(fù)位：開關(guān)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(guān)斷。為防止變壓器的激磁電感飽和，必須設(shè)法使激磁電流在S關(guān)斷后到下一次再開通的一段時間內(nèi)降回零，這一過程稱為變壓器的磁心復(fù)位。

　　正激電路的理想化波形：

　　開關(guān)電源工作原理分析及圖解

　　變壓器的磁心復(fù)位時間為：

　　TIst=N3*Ton/N1

　　輸出電壓：輸出濾波電感電流連續(xù)的情況下：

　　Uo/Ui=N2*Ton/N1*T

　　磁心復(fù)位過程：

　　開關(guān)電源工作原理分析及圖解

　　2、反激電路

　　反激電路原理圖

　　開關(guān)電源工作原理分析及圖解

　　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(tài)，N1繞組的電流線性增長，電感儲能增加;

　　S關(guān)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(guān)斷后的電壓為：us=Ui+N1*Uo/N2

　　反激電路的工作模式：

　　電流連續(xù)模式：當(dāng)S開通時，N2繞組中的電流尚未下降到零。

　　輸出電壓關(guān)系：Uo/Ui=N2*ton/N1*toff

　　電流斷續(xù)模式：S開通前，N2繞組中的電流已經(jīng)下降到零。

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