詳解開關電源工作原理及開關電源原理圖

詳解開關電源工作原理及開關電源原理圖
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。
將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組
電壓，轉(zhuǎn)化為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50HZ高很多.所
以開關變壓器可以做的很小，而且工作時不是很熱!!成本很低.如果不將50HZ變?yōu)楦哳l那開
關電源就沒有意
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。
交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流
通過高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上
開關變壓器次級感應出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供給負載
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
交流電源輸入時一般要經(jīng)過厄流圈一類的東西,過濾掉電網(wǎng)上的干擾,同時也過濾掉電
源對電網(wǎng)的干擾;
在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高;
開關變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出;
一般還應該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒毀開關電源.
主要用于工業(yè)以及一些家用電器上，如電視機，電腦等
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(jīng)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(nèi)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(jīng)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

您好，很高興為您解釋開關電源的工作原理和相關原理圖。開關電源是一種將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電力電子設備，其核心原理基于電力電子開關器件（如 MOSFET、IGBT 等）的快速開斷和導通來控制電流的流向。 工作原理大致如下： 1. **輸入濾波**：交流輸入首先通過濾波器去除電網(wǎng)噪聲，提供穩(wěn)定的電壓源。 2. **逆變**：高頻開關器件（如PWM控制器）控制輸入電壓的脈沖寬度，將其轉(zhuǎn)化為一系列高頻脈沖，這被稱為“高頻斬波”。 3. **DC-DC變換**：高頻脈沖通過變壓器降壓或升壓，將電壓調(diào)整到所需的直流輸出電壓。 4. **濾波與穩(wěn)壓**：輸出端的濾波電路（如LC濾波或LC-PI濾波）進一步平滑電壓波形，并通過穩(wěn)壓器保持輸出電壓的穩(wěn)定。 5. **控制與保護**：系統(tǒng)還包括各種保護機制，如過載、短路、過溫等保護，以確保設備安全運行。 至于開關電源原理圖，它通常包括輸入濾波電路、逆變模塊、變壓器、輸出濾波電路以及控制電路等部分。這些部分相互連接，形成一個完整的能量轉(zhuǎn)換流程。具體原理圖會根據(jù)不同的設計和應用需求有所不同，但基本結(jié)構(gòu)是一致的。 如果您需要更深入的了解或者有特定的問題，請隨時告訴我，我會盡力提供詳細的幫助。