随着@@全球对能源问题的重视@@，电子@@产品的耗能问题将愈来愈突出@@，如何降低其待机功耗@@，提高@@供电效率成为一@@个急待解决的问题@@。传统的线性稳压电源虽然电路结构简单@@、工作可靠@@，但它存在@@着效率低@@（只有@@40% －50%）、体积大@@、铜铁消耗量大@@，工作温度高及调整范围小等缺点@@。为了提高@@效率@@，人们研制出了开关式稳压电源@@，它的效率可达@@85% 以上@@，稳压范围宽@@，除此之外@@，还具有稳压精度高@@、不使@@用电源变压器@@等特点@@，是一@@种较理想的稳压电源@@。正因为如此@@，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子@@设备@@中@@，本文对各类开关电源的工作原理作一@@阐述@@。
一@@、开关式稳压电源的基本工作原理@@
开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和@@调频式两种@@，在@@实际的应用中@@，调宽式使@@用得较多@@，在@@目前开发和@@使@@用的开关电源集成电路中@@，绝大多数也为脉宽调制型@@。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源@@。
调宽式开关稳压电源的基本原理@@可参见下图@@。
对于单极性矩形脉冲来说@@，其直流平均电压@@@@Uo取决于矩形脉冲的宽度@@，脉冲越宽@@，其直流平均电压@@@@值就越高@@。直流平均电压@@Ｕ。可由公式计算@@，
即@@Uo=Um×T1/T
式中@@Um为矩形脉冲最大电压值@@；T为矩形脉冲周期@@；T1为矩形脉冲宽度@@。
从上式可以看出@@，当@@Um 与@@T 不变时@@，直流平均电压@@Uo 将与@@脉冲宽度@@T1 成正比@@。这样@@，只要我们设法使@@脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄@@，就可以达到稳定电压的目的@@。
二@@、开关式稳压电源的原理电路@@
1、基本电路@@
图二@@@@：开关电源基本电路@@框图@@
开关式稳压电源的基本电路@@框图如图二@@@@所示@@。
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后@@，变成含有一@@定脉动成份的直流电压@@，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波@@，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压@@@@。
控制电路为一@@脉冲宽度调制器@@，它主要由取样器@@、比较器@@、振荡器@@、脉宽调制及基准电压等电路构成@@。这部分电路目前已集成化@@，制成了各种开关电源用集成电路@@。控制电路用来调整高频开关@@188足彩外围@@app 的开关时间比例@@，以达到稳定输出电压的目的@@。
２．单端反激式开关电源@@
单端反激式开关电源@@的典型电路如图三@@所示@@。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在@@磁滞回线的一@@侧@@。所谓的反激@@，是指当@@开关管@@@@VT1 导通@@时@@，高频变压器@@@@Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负@@，整流二@@极管@@@@VD1处于截止@@状态@@，在@@初级绕组中储存能量@@@@。当@@开关管@@VT1截止@@时@@，变压器@@Ｔ初级绕组中存储的能量@@@@，通过次级绕组及@@VD1 整流和@@电容@@Ｃ滤波后向@@负载@@输出@@。
图三@@：单端反激式开关电源@@
单端反激式开关电源@@是一@@种成本最低的电源电路@@，输出功率为@@20－100Ｗ，可以同时输出不同的电压@@，且有较好的电压调整率@@。唯一@@的缺点是输出的纹波电压较大@@，外特性差@@，适用于相对固定的负载@@@@。
单端反激式开关电源@@使@@用的开关管@@VT1 承受的最大反向@@电压是电路工作电压值的两倍@@，工作频率在@@@@20－200kHz之间@@。
３．单端正激式开关电源@@
单端正激式开关电源@@的典型电路如图四@@所示@@。这种电路在@@形式上与@@单端反激式电路相似@@，但工作情形不同@@。当@@开关管@@VT1导通@@时@@，VD2也导通@@@@，这时电网@@向@@负载@@传送能量@@，滤波电感@@@@Ｌ储存能量@@；当@@开关管@@VT1截止@@时@@，电感@@Ｌ通过续流二@@极管@@@@VD3 继续向@@负载@@释放能量@@。
图四@@：单端正激式开关电源@@
在@@电路中还设有钳位线圈与@@二@@极管@@@@VD2，它可以将开关管@@VT1的最高电压限制在@@两倍电源电压之间@@@@。为满足磁芯复位条件@@，即@@磁通建立和@@复位时间应相等@@，所以电路中脉冲的占空比不能大于@@５０％。由于这种电路在@@开关管@@VT1导通@@时@@，通过变压器@@向@@负载@@传送能量@@，所以输出功率范围大@@，可输出@@50－200 Ｗ的功率@@。电路使@@用的变压器@@结构复杂@@，体积也较大@@，正因为这个原因@@，这种电路的实际应用较少@@@@。
４．自激式开关稳压电源@@
自激式开关稳压电源@@的典型电路如图五所示@@。这是一@@种利用间歇振荡电路组成的开关电源@@，也是目前广泛使@@用的基本电源之一@@@@。
当@@接入电源后在@@@@R1给@@开关管@@VT1提供启动电流@@，使@@VT1开始导通@@@@，其集电极电流@@Ic在@@L1中线性增长@@，在@@L2 中感应出使@@@@VT1 基极为正@@，发射极为负的正反馈电压@@，使@@VT1 很快饱和@@@@。与@@此同时@@，感应电压给@@@@C1充电@@，随着@@C1充电@@电压的增高@@，VT1基极电位@@逐渐变低@@，致使@@@@VT1退出饱和@@区@@，Ic 开始减小@@，在@@L2 中感应出使@@@@VT1 基极为负@@、发射极为正的电压@@，使@@VT1 迅速截止@@@@，这时二@@极管@@@@VD1导通@@，高频变压器@@@@Ｔ初级绕组中的储能释放给@@负载@@@@。在@@VT1截止@@时@@，L2中没有感应电压@@，直流供电输人电压又经@@R1给@@C1反向@@充电@@@@，逐渐提高@@@@VT1基极电位@@，使@@其重新导通@@@@，再次翻转达到饱和@@状态@@，电路就这样@@重复振荡下去@@。这里就像单端反激式开关电源@@那样@@，由变压器@@@@Ｔ的次级绕组向@@负载@@输出所需要的电压@@。
自激式开关电源中的开关管起着开关及振荡的双重作从@@，也省去了控制电路@@。电路中由于负载@@位于变压器@@的次级且工作在@@反激状态@@，具有输人和@@输出相互隔离的优点@@。这种电路不仅适用于大功率电源@@，亦适用于小功率电源@@。
５．推挽式开关电源@@
推挽式开关电源@@的典型电路如图六所示@@。它属于双端式变换电路@@，高频变压器@@@@的磁芯工作在@@磁滞回线的两侧@@。电路使@@用两个开关管@@VT1和@@VT2，两个开关管在@@外激励方波信号的控制下交替的导通@@与@@截止@@@@，在@@变压器@@@@Ｔ次级统组得到方波电压@@，经整流滤波变为所需要的直流电压@@。
这种电路的优点是两个开关管容易驱动@@，主要缺点是开关管的耐压要达到两倍电路峰值电压@@。电路的输出功率较大@@，一@@般在@@@@100-500 Ｗ范围内@@。
６．降压式开关电源@@
降压式开关电源@@的典型电路@@如图七所示@@。当@@开关管@@VT1 导通@@时@@，二@@极管@@VD1 截止@@，输人的整流电压经@@VT1和@@L向@@Ｃ充电@@，这一@@电流使@@电感@@@@Ｌ中的储能增加@@。当@@开关管@@VT1截止@@时@@，电感@@Ｌ感应出左负右正的电压@@，经负载@@@@RL和@@续流二@@极管@@@@VD1释放电感@@@@Ｌ中存储的能量@@，维持输出直流电压不变@@。电路输出直流电压的高低由加在@@@@VT1基极上的脉冲宽度确定@@。
这种电路使@@用@@188足彩外围@@app 少@@，它同下面介绍的另外两种电路一@@样@@，只需要利用电感@@@@、电容和@@二@@极管@@即@@可实现@@。
７．升压式开关电源@@
升压式开关电源@@的稳压电路@@如图八所示@@。当@@开关管@@ VT1 导通@@时@@，电感@@Ｌ储存能量@@。当@@开关管@@VT1 截止@@时@@，电感@@Ｌ感应出左负右正的电压@@，该电压叠加在@@输人电压上@@，经二@@极管@@@@VD1向@@负载@@供电@@，使@@输出电压大于输人电压@@，形成升压式开关电源@@@@。
８．反转式开关电源@@
反转式开关电源@@的典型电路@@如图九所示@@。这种电路又称为升降压式开关电源@@@@。无论开关管@@VT1之前的脉动直流电压高于或@@低于输出端的稳定电压@@，电路均能正常工作@@。
当@@开关管@@ VT1 导通@@时@@，电感@@L 储存能量@@，二@@极管@@VD1 截止@@，负载@@RL靠电容@@C上次的充电@@电荷供电@@。当@@开关管@@VT1截止@@时@@，电感@@Ｌ中的电流继续流通@@，并感应出上负下正的电压@@，经二@@极管@@@@VD1向@@负载@@供电@@，同时给@@电容@@Ｃ充电@@。
以上@@介绍了脉冲宽度调制式开关稳压电源的基本工作原理和@@各种电路类型@@，在@@实际应用中@@，会有各种各样的实际控制电路@@，但无论怎样@@，也都是在@@这些基础上发展出来的@@。