開關電源就是用通過電路控制開關管進行高速的道通與截止。

開關電源的工作流程是：

電源→輸入濾波器→全橋整流→直流濾波→開關管（振蕩逆變）→開關變壓器→輸出整流與濾波。

1. 交流電源輸入經整流濾波成直流
2. 通過高頻PWM(脈沖寬度調制)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上
3. 開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載
4. 輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達到穩(wěn)定輸出的目的

開關電源原理圖分析

1、正激電路

電路的工作過程：

a> 開關S開通后,變壓器繞組N1兩端的電壓為上正下負,與其耦合的N2繞組兩端的電壓也是上正下負.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關斷后,電感L通過VD2續(xù)流,VD1關斷.S關斷后變壓器的激磁電流經N3繞組和VD3流回電源,所以S關斷后承受的電壓為 .

c> 變壓器的磁心復位:開關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關斷.為防止變壓器的激磁電感飽和,必須設法使激磁電流在S關斷后到下一次再開通的一段時間內降回零,這一過程稱為變壓器的磁心復位.

正激電路的理想化波形:

變壓器的磁心復位時間為:
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
磁心復位過程:

2、反激電路
反激電路原理圖

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S開通時,N2繞組中的電流尚未下降到零.
輸出電壓關系:Uo/Ui=N2*ton/N1*toff
電流斷續(xù)模式:S開通前,N2繞組中的電流已經下降到零.

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


反激電路的理想化波形