不可不知的几种开关电源及工作原理

不可不知的几种开关电源及工作原理

前面分享了部分开关电源的基础知识，里面经常涉及不同种类的开关电源，

虽然说，开关电源再怎么变，原理都一样，但过程细节总有区别。


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比如说，石墨和钻石都是同一种元素：碳，但性质有天地之别！扯远了。。。

这次，我总结归纳了一下开关电源的类型以及工作原理，分享给大家

单端反激式开关电源电路如图所示。


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单端，是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。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。


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这是一种低成本的电源电路，输出功率为20－100Ｗ。但是是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。

单端正激式开关电源的电路如图所示。


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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。这种电源输出功率范围大，可输出50－200Ｗ的功率，但是电路的变压器结构复杂，体积也较大，这种电路的实际应用较少。

自激式开关稳压电源的电路如图所示：


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这是利用间歇振荡电路组成的开关电源，是目前广泛使用的基本电源之一。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用，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。

推挽式开关电源的电路如图所示。


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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。优点：两个开关管容易驱动。电路的输出功率较大，一般在100-500Ｗ范围内。

降压式开关电源的电路如图所示。


​​这种电路使用元件少，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。

升压式开关电源的电路如图所示。


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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。

反转式开关电源的电路如图所示


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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。

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。

每一种都配有基本电路图，这里我就没有一一分析，有兴趣的可自行去看看。