一款开关电源

开关电源是一种高效、紧凑型的电源转换设备，它利用开关器件（如MOSFET或IGBT）的快速开闭来调节输出电压。在本文所介绍的低成本无变压器开关电源中，电路设计巧妙地实现了从220V交流电压到12V直流电压的转换，同时最大能承载100mA的负载电流。 该电源的核心在于利用半波整流和移相控制技术。220V交流电压经过VD2进行半波整流，将交流电压转换为脉动直流电压，然后通过电容C2进行滤波，降低电压的波动。接下来，R1、RP和C1组成的RC移相网络负责调整控制信号的相位，以控制功率开关MOSFET（VT1）的工作状态。 小信号晶体管VT2是控制VT1的关键。在交流电压的正半周，通过R1、RP，VT2被驱动导通，此时VT1关闭，阻止电流通过。相反，当VT2截止时，VT1进入饱和导通状态。二极管VD1的作用是在交流电压的正半周初期，使T1短暂导通，形成尖峰脉冲电流，对大容量滤波电容C3充电。移相电压Vph由RC网络产生，当Vph达到二极管VD的阈值电压时，VT2导通，VT1截止，从而结束对C3的充电。 C3是一个关键组件，它的容量大，放电时间常数大，即使在VT1再次导通时，C3上的电压下降幅度很小，因此能保持相对平滑的直流输出电压V0。为了限制充电电流峰值和延长VT1的导通时间，VT1的漏极串联了一个电阻R2，其阻值通常设定为0.1RL。 此款电源在空载时可以输出较高的电压，但其电压稳定度不高，适合于对稳定性要求较低的应用场景。如果负载变化较大，可以在输出端添加稳压电路以改善电压稳定性。然而，由于该电源无变压器隔离，直接连接到市电，使用者必须注意安全，防止触电事故。 这款无变压器开关电源以其简洁的电路设计和成本效益，为需要12V直流电源且对稳定度要求不高的应用提供了一种实用的解决方案。虽然缺乏隔离可能会带来安全隐患，但其易于制作和实施的特点使其在许多领域具有潜力，特别是在DIY爱好者和初级电子工程领域。在实际操作中，选择合适的元件并正确焊接是确保电源正常工作的关键。