开关电源原理（输入，调压稳压，输出）
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2021-07-23
15:37:30
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开关电源原理
??????? 开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止．将直流电转化为高
频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！主要用于工业
以及一些家用电器上，如电视机，电脑等。
转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比 50HZ 高很多。所以
开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热，成本很低，如果不将 50HZ 变为高频那
开关电源就没有意义。
开关电源的按工作原理包括以下部分:
1.交流电源输入经整流滤波成直流;
2.通过高频 PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;
3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;
4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制 PWM 占空比,以达到稳定输出的目的.
交流电源输入时一般要经过厄流圈一类东西，过滤掉电网上的干扰，同时也过滤电源对电
网的干扰；在功率相同时，开关频率越高，开关变压器的体积就越小，但对开关管的要求
就越高；开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头，以得到需要的输出；
一般还应该增加一些保护电路，比如空载、短路等保护，否则可能会烧毁开关电源。
一、主电路：从交流电网输入、直流输出的全过程，包括：
1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公
共电网。
2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。
3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，
体积、重量与输出功率之比越小。
4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。
二、控制电路 ：一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变
其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的资料，经保护电路鉴别，
提供控制电路对整机进行各种保护措施。
三、检测电路 ：除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表资料。
四、辅助电源 ：提供所有单一电路的不同要求电源。
开关控制稳压原理
开关 K 以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关 K 接通时，输入电源 E 通过开关 K 和
滤波电路提供给负载 RL，在整个开关接通期间，电源 E 向负载提供能量；当开关 K 断开
时，输入电源 E 便中断了能量的提供。可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负
载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时将一部份
能量储存起来，在开关断开时，向负载释放。图中，由电感 L、电容 C2 和二极管 D 组成
的电路，就具有这种功能。电感 L 用以储存能量，在开关断开时，储存在电感 L 中的能量
通过二极管 D 释放给负载，使负载得到连续而稳定的能量，因二极管 D 使负载电流连续不
断，所以称为续流二极管。
在 AB 间的电压平均值 EAB 可用下式表示：
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