開關電源工作原理

顧名(ming)思義，開關(guan)電(dian)源(yuan)就是利用電(dian)子開關(guan)器(qi)件（如晶體(ti)管(guan)、場效(xiao)應管(guan)、可控(kong)硅閘流(liu)管(guan)等），通(tong)過控(kong)制(zhi)電(dian)路(lu)，使電(dian)子開關(guan)器(qi)件不(bu)停地“接通(tong)”和(he)“關(guan)斷”，讓電(dian)子開關(guan)器(qi)件對(dui)輸入電(dian)壓進(jin)行脈沖調制(zhi)，從而實現DC/AC、DC/DC電(dian)壓(ya)(ya)變(bian)換(huan)，以及輸(shu)出電(dian)壓(ya)(ya)可調和自(zi)動穩壓(ya)(ya)。

開關電源的工作過程相當容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開關電(dian)源是讓功率(lv)晶體管(guan)工作在(zai)導通和關斷的狀態，在(zai)這兩種狀態中，加在(zai)功率(lv)晶體管(guan)上的伏-安乘積是(shi)很小(xiao)的（在導通時，電(dian)壓低，電(dian)流大；關(guan)斷(duan)時，電(dian)壓高，電(dian)流小(xiao)）/功率器件(jian)上的(de)伏安乘(cheng)積(ji)就是功率半導體器件(jian)上所產生的(de)損耗。

與線性電源相比，PWM開關電(dian)(dian)(dian)源更為有效的工作(zuo)過(guo)程是通過(guo)“斬波(bo)”，即把(ba)輸(shu)入的直流(liu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)斬成幅(fu)值等于輸(shu)入電(dian)(dian)(dian)壓(ya)幅(fu)值的脈沖電(dian)(dian)(dian)壓(ya)來實現的。

脈沖的(de)占(zhan)空比由開關(guan)電源的(de)控制器(qi)(qi)來(lai)調節。一旦(dan)輸(shu)入電壓(ya)被斬成交(jiao)流(liu)(liu)方波，其幅(fu)值就可(ke)以(yi)通過變壓(ya)器(qi)(qi)來(lai)升高或降(jiang)低。通過增加變壓(ya)器(qi)(qi)的(de)二次繞組數(shu)就可(ke)以(yi)增加輸(shu)出的(de)電壓(ya)值。最后(hou)這些(xie)交(jiao)流(liu)(liu)波形(xing)經過整流(liu)(liu)濾波后(hou)就得到直流(liu)(liu)輸(shu)出電壓(ya)。

控制器的主要目的是保持輸出電壓穩定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設計成與線性調節器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅動功率管之前要經過一個電壓/脈沖寬度轉換單元(yuan)。

開(kai)關電(dian)源有(you)兩(liang)種主(zhu)要(yao)的(de)工(gong)作方(fang)式(shi)：正激(ji)式(shi)變(bian)換和升(sheng)壓(ya)式(shi)變(bian)換。盡管它們(men)各部分的(de)布(bu)置(zhi)差別很小，但是工(gong)作過程(cheng)相(xiang)差很大，在特定的(de)應用場合下(xia)各有(you)優點。

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