開關電源工作原理

顧名思義(yi)，開關(guan)電(dian)(dian)源(yuan)就是利用電(dian)(dian)子(zi)開關(guan)器(qi)件(jian)(jian)（如(ru)晶體管、場效(xiao)應管、可控硅(gui)閘流管等），通過(guo)控制電(dian)(dian)路，使(shi)電(dian)(dian)子(zi)開關(guan)器(qi)件(jian)(jian)不(bu)停地“接通”和“關(guan)斷”，讓電(dian)(dian)子(zi)開關(guan)器(qi)件(jian)(jian)對輸入電(dian)(dian)壓進行脈沖調(diao)制，從而實現DC/AC、DC/DC電壓(ya)變換，以(yi)及輸出電壓(ya)可(ke)調和自動穩(wen)壓(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(guan)電源是讓功率晶體管(guan)工作在(zai)導通和關(guan)斷的狀態，在(zai)這(zhe)兩種狀態中(zhong)，加在(zai)功率晶體管(guan)上的伏-安乘積是很(hen)小的（在導通(tong)時(shi)，電壓(ya)低(di)，電流大；關斷時(shi)，電壓(ya)高，電流小）/功率器件上的伏安(an)乘(cheng)積就是功率半導體器件上所產生的損耗。

與線性電源相比，PWM開(kai)關電(dian)(dian)源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸(shu)入的直流電(dian)(dian)壓(ya)斬成幅值(zhi)等于輸(shu)入電(dian)(dian)壓(ya)幅值(zhi)的脈(mo)沖(chong)電(dian)(dian)壓(ya)來實現的。

脈沖的(de)占空比由(you)開關電(dian)源的(de)控制器(qi)(qi)來(lai)調(diao)節。一(yi)旦輸(shu)入電(dian)壓被斬(zhan)成交(jiao)流(liu)方波(bo)，其幅值(zhi)就可(ke)以通(tong)過(guo)變(bian)壓器(qi)(qi)來(lai)升(sheng)高或降低(di)。通(tong)過(guo)增加變(bian)壓器(qi)(qi)的(de)二(er)次繞組數就可(ke)以增加輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)壓值(zhi)。最后這些交(jiao)流(liu)波(bo)形經過(guo)整流(liu)濾(lv)波(bo)后就得到(dao)直流(liu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓。

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(du)轉換單元。

開關電源(yuan)有(you)兩種(zhong)主(zhu)要的(de)工作方式(shi)：正激式(shi)變換和升壓式(shi)變換。盡管它們各(ge)部分(fen)的(de)布置差(cha)別很(hen)小，但是工作過程相差(cha)很(hen)大，在(zai)特(te)定的(de)應用場合(he)下各(ge)有(you)優點(dian)。

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