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開關電源工作原理范文1
在開關電源中，PC顯示器開關電源相對比較復雜，復雜的電路決定了較大的故障檢修難度。下文中將結合實例對PC顯示器開關電源的基本工作原理和故障檢修技術進行簡要的論述。
一、PC顯示器開關電源的基本工作原理
本文結合EMC PV768開關電源為例，分析其基本工作原理。該開關電源電路是冷底板式結構，由場效應功率晶體管、開關脈寬控制集成電路等構成，包括干擾抑制、消磁、整流濾波、啟動振蕩、穩壓控制、脈沖整流濾波、保護電路等部分。
干擾抑制電路包括R501、L501、C501等部件，負責抑制交流電網對顯示器開關電源造成的干擾和開關電源產生的交流電網干擾；消磁電路包括消磁線圈、消磁熱敏電阻等部件，負責消除磁場對顯示器顯像管電子束的影響；整流濾波電路包括C510、D513等部件，負責為開關電路供電，將交流電轉換為直流電；啟動振蕩電路包括開關管、開關變壓器等部件，負責將直流電轉為脈沖電壓，最終輸出中低電壓；穩壓控制電路包括控制集成電路和元件，負責提供開關脈沖電壓，能夠檢測開關電源的直流電壓變化，借助控制電路調整輸出脈沖寬度和開關管導通時間，以保證直流電壓輸出可靠、穩定；脈沖整流濾波電路包括D507、L507、C531等部件，負責保證整流效果，獲得平滑直流電；保護電路包括反峰吸收、過流保護、過壓保護等保護電路，通過過流檢測電阻、過壓檢測元件等自動保護開關電源和負載不被損壞。
限于篇幅，本文僅以整流濾波電路為例詳細探討該電路的原理：220V交流電先由干擾抑制電路過濾掉干擾成分，然后經過RT502到橋式整流電路轉換成脈動直流電，再由C510過濾掉脈動成分，最終輸出開關電源所需的平滑直流電。
二、PC顯示器開關電源的故障檢修技術
開關電源故障通?？梢元毩⒕S修，可在斷開負載后對主負載供電組加裝40W燈泡，借助變壓器將供電電源電壓降至70V，這樣可以避免電路故障使元件損壞，調整輸出電壓，如果開關電源隨著變壓器輸出電壓變化而變化，則穩壓電路存在故障，如果開關電源沒有輸出電壓，應該是振蕩電路存在故障。
例一：開關電源無法正常穩壓。出現此問題時，需要先確定故障部位，使光耦件控制腳短路能夠簡單快捷的找到故障點，如果電路停振，故障點應該是取樣比較電路的比較IC損壞或是光耦件損壞，比較IC損壞通常會導致光耦件隨之損壞。若是控制電路的控制晶體管存在問題，需要注意替換的晶體管參數。
例二：電路不起振。出現此問題時，需要先確定供電電壓狀況，電壓正常的情況下檢查啟動電阻和保護電路動作，若開機瞬間正常起振，應是保護電路動作的原因。另外，還需要檢查控制電路，查看控制管是否被擊穿等情況。只要理清比較穩壓、主振、保護三個電路的關系，便能夠輕易維修這一故障。
例三：使用萬用表測量電阻、電容器。萬用表測量正反向電阻時，電阻值過低（正常應高于100kΩ）則電源內部短路，測量電容器時，電容器無法充放電則電容器損壞，若電阻阻值低則短路，否則多是三極管擊穿。對直流輸出部分的測量需要先切斷負載，測量輸出端電阻，如果表針沒有充放電擺動、指示泄放電阻阻值，應是二極管反向擊穿。
例四：顯示器四周有色斑。這應是消磁電路故障，因此應先對消磁線圈的連接進行檢查，確認連接完好后故障可能存在于消磁電阻上，檢查發現PR901已經晃動，替換該消磁電阻后，色斑消除。自動消磁方式的PC顯示器通常容易出現消磁電阻損壞的問題，受控消磁方式出現這種故障較少。
例五：畫面抖動。這應是主電源內阻問題或是場掃描電路問題。先檢測300V供電情況，發現供電低，應是濾波電容或整流管故障，確定整流管正常后替換電容，畫面抖動問題消除。
例六：自動開關機。出現自動開關機問題時，表明開關電源存在元件脫焊等問題，因此應先檢查發熱元件是否引腳存在脫焊現象，沒有脫焊現象則可以初步確定是元件熱穩定性不合格。對掃描芯片、穩壓器等的電壓進行測量，發現IC401缺失12V電壓、IC904缺失12V電壓且輸入端電壓低，懷疑D922異常，替換D922后自動開關機故障排除。
三、PC顯示器開關電源故障檢修的注意事項
在檢修顯示器開關電源時，需要注意以下事項：第一，對于無輸出的電源，需要通電后斷電，然后再進行測量，因為電源不振蕩，濾波電容電壓放電十分緩慢，高壓保持時間長，要用萬用表測量電源，必須先進行放電后再測量，以免高壓損壞萬用表，危及人員安全；第二，測量電壓時必須選取合適的地線，以免測試值誤差過大，或是儀器受損，在測量“一次”電路過程中需要將“熱地”作標準點，將濾波電容作為標志物，選用其負極作地線，而在測量“二次”電壓過程中需要將“冷地”作標準點，在測試波形過程中也需要正確選取地線，盡量選擇靠近被測電路的地線，以免因地線與被測電路距離過遠在測試波形的過程中受到干擾；第三，維修開關電源的過程中，僅僅依靠隔離變壓器無法完全保證維修的安全，觸電的條件是接觸人體的兩處以上導體電位差高于安全電壓，由于隔離變壓器雖然能夠消除電網和熱地的電位差，但不能消除電路內的電位差，如果維修人員同時接觸電位差高于安全電壓的兩個以上電路部位，將直接導致觸電，這要求維修人員在排除顯示器開關電源故障的過程中應盡量避免帶電操作，如果無法避免，也應保證身體與大地絕緣，坐在、踩在泡沫塑料、木質等絕緣材質的物體上，并盡量單手操作，當身體某處接觸帶電電路時防止身體其他部位同時接觸帶電電路構成回路，采用周全的安全措施來避免電擊；第四，許多PC顯示器不連接主機或在脫機狀態下不處于正常工作狀態，對于這種顯示器必須將其連接主機，保證主機打開使顯示器進入工作狀態，才能保證維修的有效性，避免誤判。
四、總結：
綜上所述，PC顯示器開關電源的工作原理較為復雜，包括消磁電路等許多組成部分。在出現故障時，需要根據故障現象初步確定故障范圍，借助儀器測量和維修經驗來逐步縮小故障范圍，最終確定故障點，采取相應措施予以排除。為保證檢修的安全、效率和質量，檢修人員需要掌握基本的工作原理和專業的檢修技術，采取必要的安全保障措施，方能避免不必要的損失，保證檢修的效益。
參考文獻
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開關電源工作原理范文2
由于受到學歷的影響，中職院校的學生在綜合素質方面以及科學知識的領域中掌握的有限。這就出現了在中職院校學生中，有相當一部分學生是沒有達到九年義務教育的水平，實際的文化程度十分有限，針對這種現狀，就能夠看出，在職院校學生中，招收的大部分學生的基礎學習比較差，學習的能力不足，但是在學生中還有相當一部分人可能受到自身的影響，會受到教師的批評或者是指責。因此針對這種教育情境，學生的心理就容易受到不同程度的影響，對于學生之間產生的心理問題，這就需要班主任要重視對職院校學生心理教育，根據學生的思想行為以及日常的表現，深入了解學生的生活以及學習狀況，這就需要對學生的心理特點進行深入的研究，從此制定合理的心理輔導方法，以便加強學生的教育和引導，促進班主任管理工作的有效進行。
一、中職院校學生的心理特點
根據我國中職院校學生的教育狀況，以及學生自身的素質狀況進行分析，其心理特點主要表現在：（1）極度自負或者是出現了自卑的狀況。主要表現在學生缺乏對自己的性格特點、興趣愛好以及在專業水平中的能力等方面，不能正確的分析自身。（2）缺乏自信，焦慮悲觀。由于受到學歷的影響，當求職目標與客觀的現實出現了矛盾后，學生會由于多次的求職失敗，自身的情緒受到影響，對現實就失去了信心，造成了悲觀的心理。（3）盲從與觀望。由于當前的就業形勢十分的嚴峻，因此在職院校學生當中容易出現盲從的心理，或者是依靠家人以及父母等關系來為自己找工作。這種求職的過程就是對現實的觀望，完全的失去了自身在職場上的發揮。不僅是在求職過程中有一定的心理因素，另外在人際關系、自我意識以及學習方面等都受到了不同程度的心理問題。
二、班主任在管理工作中的具體措施
為了加強班主任管理工作的順利進行，這就需要結合職院校學生的心理特點，根據具體的思想動態以及各項行為對學生實施正確的心理輔導，加強職院校學生的全面發展，促進專業技能與就業的有效結合，為促進班主任管理工作做出有效的研究。其具體的表現是：
1.做好職院校學生的入學教育。為了促進中職院校學生能夠享受到更好的學校教育，這就需要在入學教育中做好各項措施，班主任在管理工作中，構建育人的目標：培養“有愛心、有責任、有夢想”的技能人才，在具體的教學過程中，班主任帶領學生做好各項教育工作，這就需要從班主任自身開始，教育學生熱愛自己的專業，對自己的未來需要建立整體的規劃，在職業的選擇中要明確目標，培養學生對自己的父母要有一顆感恩的心，擔負起自身的責任感。另外在入學教育中，班主任需要做好主題班會，進一步為培養學生的學習興趣以及良好的學習習慣做鋪墊。班主任在入學教育中，要從學生的角度出發，作為班會的切入點，以學生的興趣作為班會的主要內容，讓學生在相對寬松的學習環境中，提高學習的興趣；另外在學習習慣問題上，班主任有責任培養學生形成良好的學習習慣，這就需要結合學生對各個學科的愛好進行入手，將良好的習慣貫穿到整個教育中，提高學生的綜合素質。
2.明確班級的目標，營造良好的班級氣氛。教育體系中，良好的班風是養成各種習慣的基礎，這就需要在班級管理中明確班級目標，為創建優秀班級共同努力，因此這就需要全體同學共同努力，在教育中，學生充分的利用自己的時間，團結努力，共同取得良好的成績。在班主任管理工作中，對于目標的設定是為了促進和引導學生更好的發展。用目標來不斷的激發學生對自己提出新的要求，在自身滿足感以及責任感中不斷的進步，在學習和技能中逐漸的提高。
3.在班主任管理工作中，平等對待學生，換位思考。身為班主任，在自身的工作中，應該從學生的角度去分析，這樣才能夠從具體的環境中深入了解學生，走進學生的心理去看待問題、解決問題，讓學生認清自身的問題，以便較快的解決。因此在班主任管理工作中，平等對待每一位學生，不能出現偏見的現象，用熱心和耐心對待每一位學生，針對學生遇到的具體問題要內心的教育，注重對學生心理問題的解決，對于學生的優點要及時的肯定，對于缺點要及時的指出，這樣在科學的教育氛圍中，為學生提供良好的學習環境，為進一步提高中職院校學生的綜合素質做出充分的保障，提高專業知識以及專業技能。
開關電源工作原理范文3
1、開關電源概述
2、開關電源的發展
3、開關電源的基本構成及分類
4、開關電源的電路組成及功能
開關電源的PWM
1、開關電源PWM的五種反饋控制模式
2、三種經典型號控制集成芯片：UC3842、TL494、SG3525
開關電源的電磁兼容性與可靠性
開關電源的電磁電磁兼容技術
開關電源的噪聲
開關電源的EMC設計
開關電源的計算機輔助分析與計算
直流開關電源設計
直流開關電源原理及特點
直流開關電源的保護
六、參考文獻
開關電源設計相關
電源，即提供電能的設備，主要分三類：一次電源（將其它能量轉換為電能），二次電源和蓄電池。其中，二次電源指的是把輸入電源（由電網供電）轉換為電壓、電流、頻率、波形及在穩定性、可靠性（含電磁兼容，絕緣散熱，不間斷電源，智能控制）等方面符合要求的電能供給負載。電子設備都離不開可靠的電源。開關電源由于具有效率高、體積小、重量輕的特點，近年來獲得了飛速發展。開關電源高頻化是其發展的方向，高頻化使開關電源小型化，并使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了高新技術產品的小型化、輕便化。另外開關電源的發展與應用在節約能源、節約資源及保護環境方面都具有重要的意義。
開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關晶體管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和功率開關器件（如MOS-FET）等構成。簡單的說：就是開關型直流穩壓電源。開關電源把直流電源或交流電源通過它可以獲得一個穩定的直流電壓源。它具有效率高，輸出電壓穩定，交流紋波小，體積小和重量輕的許多優點。
開關電源主要包括輸入電網濾波器、輸入整流濾波器、變換器、輸出整流濾波器、控制電路、保護電路。它們的功能是：
輸入電網濾波器：消除來自電網，如電動機的啟動、電器的開關、雷擊等產生的干擾，同時也防止開關電源產生的高頻噪聲向電網擴散。
輸入整流濾波器：將電網輸入電壓進行整流濾波，為變換器提供直流電壓。
變換器：是開關電源的關鍵部分。它把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且起到將輸出部分與輸入電網隔離的作用。
輸出整流濾波器：將變換器輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，同時還防止高頻噪聲對負載的干擾。
控制電路：檢測輸出直流電壓，并將其與基準電壓比較，進行放大。調制振蕩器的脈沖寬度，從而控制變換器以保持輸出電壓的穩定。
保護電路：當開關電源發生過電壓、過電流短路時，保護電路使開關電源停止工作以保護負載和電源本身。
現代開關電源有兩種：一種是直流開關電源；另一種是交流開關電源。
PWM開關穩壓或穩流電源基本工作原理就是在輸入電壓變化、內部參數變化、外接負載變化的情況下，控制電路通過被控制信號與基準信號的差值進行閉環反饋，調節主電路開關器件的導通脈沖寬度，使得開關電源的輸出電壓或電流等被控制信號穩定。PWM的開關頻率一般為恒定，控制取樣信號有：輸出電壓、輸入電壓、輸出電流、輸出電感電壓、開關器件峰值電流。由這些信號可以構成單環、雙環或多環反饋系統，實現穩壓、穩流及恒定功率的目的，同時可以實現一些附帶的過流保護、抗偏磁、均流等功能。對于定頻調寬的PWM閉環反饋控制系統，主要有五種PWM反饋控制模式
開關電源PWM的五種反饋控制模式
1、電壓模式控制PWM(VOLTAGE-MODECONTROLPWM)：2.峰值電流模式控制PWM(PEAKCURRENT-MODECONTROLPWM)：3.平均電流模式控制PWM(AVERAGECURRENT-MODECONTROLPWM)：
4.滯環電流模式控制PWM(HYSTERETICCURRENT-MODECONTROLPWM)：5.相加模式控制PWM(SUMMING-MODECONTROLPWM)：
開關電源的PWM專用芯片有三個經典型號:UC3842,TL494,SG3525
UC3842是電流模式八腳單端PWIVI控制芯片，其內部電路框圖如圖所示，主要由基準電壓發生器、欠電壓保護電路、振蕩器、PWM閉鎖保護、推挽放大電路、誤差放大器及電流比較器等電路組成。該控制芯片與振蕩定時器件、開關管、開關變壓器可構成功能完善的他勵式開關電源。
直流穩壓電源是一種常見的電子儀器，廣泛地應用于電子電路、教學實驗和科學研究等領域。目前使用的直流穩壓電源大部分是線性電源，利用分立器件組成，其體積大，效率低，可靠性性差，操作使用不方便，自我保護功能不夠，因而故障率高。隨著電子技術的飛速發展，各種電子、電器設備對穩壓電源的性能要求日益提高，穩壓電源不斷朝著小型化，高效率，低成本，高可靠性，低電磁干擾，模塊化和智能化方向發展。以單片機系統為核心而設計制造出來的新一代智能穩壓電源不但電路簡單，結構緊湊，價格低廉，性能卓越，而且由于單片機具有計算和控制能力，利用它對采樣數據進行各種計算，從而可排除和減少由于騷擾信號和模擬電路引起的誤差，大大提高穩壓電源輸出電壓和控制電流精度，降低了對模擬電路的要求。智能穩壓電源可利用單片機設置周密的保護監測系統，確保電源運行可靠。輸出電壓和限定電流采用數字顯示，輸入采用鍵盤方式，電源的外表美觀，操作使用方便，具有較高的使用價值。
控制和保護電路主要處理信號，屬于“弱電”電路，但它控制著主電路中的開關器件，一旦出現失誤，將造成嚴重的后果，使電源停止工作或損壞。電源的很多指標，如穩壓穩流精度、紋波、輸出特性等也與控制電路相關
開關電源主要有以下特點：
體積小、重量輕：由于沒有工頻變壓器，所以體積和重量只有線性電源的20～30%。
功耗小、效率高：功率晶體管工作在開關狀態，所以晶體管上的功耗小，轉化效率高，一般為60～70%，而線性電源只有30～40%。
開關電源的電路組成：
開關電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器（EMI）、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過欠壓保護電路、輸出過欠壓保護電路、輸出過流保護電路、輸出短路保護電路等。
開關電源的電路組成方框圖如下：
輸入電路的原理及常見電路：
AC輸入整流濾波電路原理：
防雷電路：當有雷擊，產生高壓經電網導入電源時，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1組成的電路進行保護。當加在壓敏電阻兩端的電壓超過其工作電壓時，其阻值降低，使高壓能量消耗在壓敏電阻上，若電流過大，F1、F2、F3會燒毀保護后級電路。
輸入濾波電路：C1、L1、C2、C3組成的雙π型濾波網絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制，防止對電源干擾，同時也防止電源本身產生的高頻雜波對電網干擾。當電源開啟瞬間，要對C5充電，由于瞬間電流大，加RT1（熱敏電阻）就能有效的防止浪涌電流。因瞬時能量全消耗在RT1電阻上，一定時間后溫度升高后RT1阻值減?。≧T1是負溫系數元件），這時它消耗的能量非常小，后級電路可正常工作。
整流濾波電路：交流電壓經BRG1整流后，經C5濾波后得到較為純凈的直流電壓。若C5容量變小，輸出的交流紋波將增大。
DC輸入濾波電路原理：
輸入濾波電路：C1、L1、C2組成的雙π型濾波網絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制，防止對電源干擾，同時也防止電源本身產生的高頻雜波對電網干擾。C3、C4為安規電容，L2、L3為差模電感。
R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪涌電路。在起機的瞬間，由于C6的存在Q2不導通，電流經RT1構成回路。當C6上的電壓充至Z1的穩壓值時Q2導通。如果C8漏電或后級電路短路現象，在起機的瞬間電流在RT1上產生的壓降增大，Q1導通使Q2沒有柵極電壓不導通，RT1將會在很短的時間燒毀，以保護后級電路。
功率變換電路：
MOS管的工作原理：目前應用最廣泛的絕緣柵場效應管是MOSFET（MOS管），是利用半導體表面的電聲效應進行工作的。也稱為表面場效應器件。由于它的柵極處于不導電狀態，所以輸入電阻可以大大提高，最高可達105歐姆，MOS管是利用柵源電壓的大小，來改變半導體表面感生電荷的多少，從而控制漏極電流的大小。
常見的原理圖：
3、工作原理：
R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2組成緩沖器，和開關MOS管并接，使開關管電壓應力減少，EMI減少，不發生二次擊穿。在開關管Q1關斷時，變壓器的原邊線圈易產生尖峰電壓和尖峰電流，這些元件組合一起，能很好地吸收尖峰電壓和電流。從R3測得的電流峰值信號參與當前工作周波的占空比控制，因此是當前工作周波的電流限制。當R5上的電壓達到1V時，UC3842停止工作，開關管Q1立即關斷。
R1和Q1中的結電容CGS、CGD一起組成RC網絡，電容的充放電直接影響著開關管的開關速度。R1過小，易引起振蕩，電磁干擾也會很大；R1過大，會降低開關管的開關速度。Z1通常將MOS管的GS電壓限制在18V以下，從而保護了MOS管。
Q1的柵極受控電壓為鋸形波，當其占空比越大時，Q1導通時間越長，變壓器所儲存的能量也就越多；當Q1截止時，變壓器通過D1、D2、R5、R4、C3釋放能量，同時也達到了磁場復位的目的，為變壓器的下一次存儲、傳遞能量做好了準備。IC根據輸出電壓和電流時刻調整著⑥腳鋸形波占空比的大小，從而穩定了整機的輸出電流和電壓。
C4和R6為尖峰電壓吸收回路。
4、推挽式功率變換電路
Q1和Q2將輪流導通。
5、有驅動變壓器的功率變換電路：
T2為驅動變壓器，T1為開關變壓器，TR1為電流環。
輸出整流濾波電路：
正激式整流電路：
T1為開關變壓器，其初極和次極的相位同相。D1為整流二極管，D2為續流二極管，R1、C1、R2、C2為削尖峰電路。L1為續流電感，C4、L2、C5組成π型濾波器。
反激式整流電路：
T1為開關變壓器，其初極和次極的相位相反。D1為整流二極管，R1、C1為削尖峰電路。L1為續流電感，R2為假負載，C4、L2、C5組成π型濾波器。
同步整流電路：
工作原理：當變壓器次級上端為正時，電流經C2、R5、R6、R7使Q2導通，電路構成回路，Q2為整流管。Q1柵極由于處于反偏而截止。當變壓器次級下端為正時，電流經C3、R4、R2使Q1導通，Q1為續流管。Q2柵極由于處于反偏而截止。L2為續流電感，C6、L1、C7組成π型濾波器。R1、C1、R9、C4為削尖峰電路。
穩壓環路原理：
1、反饋電路原理圖：
2、工作原理：
當輸出U0升高，經取樣電阻R7、R8、R10、VR1分壓后，U1③腳電壓升高，當其超過U1②腳基準電壓后U1①腳輸出高電平，使Q1導通，光耦OT1發光二極管發光，光電三極管導通，UC3842①腳電位相應變低，從而改變U1⑥腳輸出占空比減小，U0降低。
當輸出U0降低時，U1③腳電壓降低，當其低過U1②腳基準電壓后U1①腳輸出低電平，Q1不導通，光耦OT1發光二極管不發光，光電三極管不導通，UC3842①腳電位升高，從而改變U1⑥腳輸出占空比增大，U0降低。周而復始，從而使輸出電壓保持穩定。調節VR1可改變輸出電壓值。
反饋環路是影響開關電源穩定性的重要電路。如反饋電阻電容錯、漏、虛焊等，會產生自激振蕩，故障現象為：波形異常，空、滿載振蕩，輸出電壓不穩定等。
六、短路保護電路：
1、在輸出端短路的情況下，PWM控制電路能夠把輸出電流限制在一個安全范圍內，它可以用多種方法來實現限流電路，當功率限流在短路時不起作用時，只有另增設一部分電路。
2、短路保護電路通常有兩種，左圖是小功率短路保護電路，其原理簡述如下：
當輸出電路短路，輸出電壓消失，光耦OT1不導通，UC3842①腳電壓上升至5V左右，R1與R2的分壓超過TL431基準，使之導通，UC3842⑦腳VCC電位被拉低，IC停止工作。UC3842停止工作后①腳電位消失，TL431不導通UC3842⑦腳電位上升，UC3842重新啟動，周而復始。當短路現象消失后，電路可以自動恢復成正常工作狀態。
3、右圖是中功率短路保護電路，其原理簡述如下：
當輸出短路，UC3842①腳電壓上升,U1③腳
電位高于②腳時，比較器翻轉①腳輸出高電位，給
C1充電，當C1兩端電壓超過⑤腳基準電壓時
U1⑦腳輸出低電位，UC3842①腳低于1V，UCC3842
停止工作，輸出電壓為0V，周而復始，當短路
消失后電路正常工作。R2、C1是充放電時間常數，
阻值不對時短路保護不起作用。
4、左圖是常見的限流、短路保護電路。其工作原理簡述如下：
當輸出電路短路或過流，變壓器原邊電流增大，R3
兩端電壓降增大，③腳電壓升高，UC3842⑥腳輸出占空
比逐漸增大，③腳電壓超過1V時，UC3842關閉無輸出。
5、右圖是用電流互感器取樣電流的保護電路，有
著功耗小，但成本高和電路較為復雜，其工作原
理簡述如下：
輸出電路短路或電流過大，TR1次級線圈感
應的電壓就越高，當UC3842③腳超過1伏，UC3842
停止工作，周而復始，當短路或過載消失，電路自行恢復。
七、輸出端限流保護：
左圖是常見的輸出端限流保護電路，其工作原理簡述如下：
當輸出電流過大時，RS（錳銅絲）兩端電壓上升，U1③腳電壓高于②腳基準電壓，U1①腳輸出高電壓，Q1導通，光耦發生光電效應，UC3842①腳電壓降低，輸出電壓降低，從而達到輸出過載限流的目的。
八、輸出過壓保護電路的原理：
輸出過壓保護電路的作用是：當輸出電壓超過設計值時，把輸出電壓限定在一安全值的范圍內。當開關電源內部穩壓環路出現故障或者由于用戶操作不當引起輸出過壓現象時，過壓保護電路進行保護以防止損壞后級用電設備。應用最為普遍的過壓保護電路有如下幾種：
1、可控硅觸發保護電路：
如圖，當Uo1輸出升高，穩壓管（Z3）擊穿導通，可控硅（SCR1）的控制端得到觸發電壓，因此可控硅導通。Uo2電壓對地短路，過流保護電路或短路保護電路就會工作，停止整個電源電路的工作。當輸出過壓現象排除，可控硅的控制端觸發電壓通過R對地泄放，可控硅恢復斷開狀態。
2、光電耦合保護電路：
如右圖，當Uo有過壓現象時，
穩壓管擊穿導通，經光耦（OT2）
R6到地產生電流流過，光電耦合器
的發光二極管發光，從而使光電耦合
器的光敏三極管導通。Q1基極得電導通，
3842的③腳電降低，使IC關閉，停止整個電源的工作，Uo為零，周而復始，。
3、輸出限壓保護電路：
輸出限壓保護電路如下圖，當輸出電壓升高，穩壓管導通光耦導通，Q1基極有驅動電壓而道通，UC3842③電壓升高，輸出降低，穩壓管不導通，UC3842③電壓降低，輸出電壓升高。周而復始，輸出電壓將穩定在一范圍內（取決于穩壓管的穩壓值）。
4、輸出過壓鎖死電路：
圖A的工作原理是，當輸出電壓Uo升高，穩壓管導通，光耦導通，Q2基極得電導通，由于Q2的導通Q1基極電壓降低也導通，Vcc電壓經R1、Q1、R2使Q2始終導通，UC3842③腳始終是高電平而停止工作。在圖B中，UO升高U1③腳電壓升高，①腳輸出高電平，由于D1、R1的存在，U1①腳始終輸出高電平Q1始終導通，UC3842①腳始終是低電平而停止工作。
九、功率因數校正電路（PFC）：
1、原理示意圖：
2、工作原理：
輸入電壓經L1、L2、L3等組成的EMI濾波器，BRG1整流一路送PFC電感，另一路經R1、R2分壓后送入PFC控制器作為輸入電壓的取樣，用以調整控制信號的占空比，即改變Q1的導通和關斷時間，穩定PFC輸出電壓。L4是PFC電感，它在Q1導通時儲存能量，在Q1關斷時施放能量。D1是啟動二極管。D2是PFC整流二極管，C6、C7濾波。PFC電壓一路送后級電路，另一路經R3、R4分壓后送入PFC控制器作為PFC輸出電壓的取樣，用以調整控制信號的占空比，穩定PFC輸出電壓。
十、輸入過欠壓保護：
原理圖：
工作原理：
AC輸入和DC輸入的開關電源的輸入過欠壓保護原理大致相同。保護電路的取樣電壓均來自輸入濾波后的電壓。
取樣電壓分為兩路，一路經R1、R2、R3、R4分壓后輸入比較器3腳，如取樣電壓高于2腳基準電壓，比較器1腳輸出高電平去控制主控制器使其關斷，電源無輸出。另一路經R7、R8、R9、R10分壓后輸入比較器6腳，如取樣電壓低于5腳基準電壓，比較器7腳輸出高電平去控制主控制器使其關斷，電源無輸出。
十
一、電池管理：
電池管理原理圖：
虛線框A內的零件組成電池啟動和關斷電路；虛線框B為電池充電線性穩壓電路；虛線框C為電子開關電路；虛線框D為電池充電電流限制電路。
電池啟動原理：
輸入電壓由INPUT和AGND端輸入，分為三路。第一路經D7直接送后級和電池啟動、關斷電路。R28、R27、R26分壓后的電壓使U3導通（此電壓在設計時已計算好了，正常工作時高于2.5V），光藕OT1導通。R25為U3提供工作電壓，R23、R24為光藕的限流及保護電阻。
光藕導通后電源經R22、OT1、D9給Q4提供基極偏置電壓，Q4導通，R21為Q4的下偏置電阻。繼電器RLY1-A的線圈中有電流流過，繼電器觸點RLY1-B吸合，將電池BAT接入電路中。D4為阻止在Q4關斷時繼電器線圈產生的電動勢影響后級電路，D5為防止在Q4關斷時繼電器線圈產生的電動勢損壞Q4，將繼電器線圈產生的能量釋放。
電池充電穩壓原理：
在通電的初期，由于Q3沒有偏置而不導通，D3的正端無電壓。電源經R1降壓Z1穩壓后給U1和U2提供工作電壓。R2、U1組成基準電壓，R13、R4、R5、R6、VR1組成電池電壓檢測電路，當U2②腳檢測電壓低于③腳電壓時，其①腳輸出高電平，經R14給Q2提供偏置電壓，Q2導通、Q3也跟著導通，電源經Q3、D3、繼電器觸點RLY1-B、F1給電池BAT充電。
當U2②腳檢測電壓高于③腳電壓時，其①腳輸出低電平，Q2失去偏置電壓而截止，Q3截止，D3的正端無電壓，其負極電壓下降，U2②腳檢測電壓也跟著下降，當U2②腳檢測電壓低于③腳電壓時，其①腳輸出高電平，Q2、Q3導通繼續充電，如此周而復始，使D3的負端電壓維持在某一設定值。調節VR1可以改變充電電壓值。
電池充電限流原理：
在充電的過程中，電流經Q3、RLY1-B、F1、BAT、R20回到地（AGND）。在電池充電的初期，因電池電壓比較低，流經Q3、RLY1-B、F1、BAT、R20的電流就會增大，那么在R20上產生的壓降就會增大(R20為電流取樣電阻)。電阻R20的上端S點經R11連接到U2B的同相輸入端⑤腳，U2B的反相輸入端⑥腳有一固定參考電壓，當R20上的壓降超過參考電壓時，U2⑦腳輸出高電平，經D2、R15給Q1提供偏置電壓，Q1因此導通。Q1導通后Q2因失去基極電壓而截止，將使線性穩壓器的輸出關斷，Q3、RLY1-B、F1、BAT、R20回路中就沒有電流流過，R20上的壓降消失，U2⑦腳輸出低電平，Q1截止，Q2、Q3導通繼續充電，如此周而復始，就將充電電流限制在某一設定值范圍內。
調節R10、R11可改變限流點。
電池欠壓關斷原理：
當輸入電壓沒有時，電池電壓經D6給后級和電池啟動、關斷電路供電。當電池電壓下降，U3①腳電壓也跟著下降，在電池電壓下降至設計關斷點時（也就是U3①腳電壓低于2.5V時），U3不導通，OT1不發生光電藕合，Q4無偏置而截止，繼電器RLY1-A的線圈中沒有電流流過，繼電器觸點RLY1-B斷開，將電池BAT從電路中斷開，防止電池過放電而損壞。改變R26、R27的阻值，可以改變電池欠壓關斷時的電壓值。
十
二、智能風扇散熱：
在開關電源中，對電源進行散熱的方式有很多種，智能散熱就是其中之一。它是隨電源工作時的溫度高低，來調節散熱風扇的工作電壓而改變風力大小，達到最佳散熱效果。有著節能的目的。其原理圖如下：
工作原理：
輸入電壓由INPUT端（12～13V）輸入，R6為U2提供工作電壓，R7、R8阻值相同，分壓后為TL431提供觸發電壓，使A點的基準電壓在+5V；RT1為負溫度系數熱敏電阻，經R1、R2分壓加在U1的反相輸入端⑥腳。R5為輸出電壓取樣電阻，與R4分壓后加在U1的同相輸入端⑤腳；Q1為電子開關管；風扇電壓由FANOUT端輸出。
在剛通電的時候，由于Q1還沒導通，C點無電壓，U1的⑥腳電壓高于⑤腳，因此U1⑦腳輸出低電平，Z1擊穿導通，Q1導通，C點有電壓輸出；應Q1的發射極接輸入電壓端，因此C點電壓約等于輸入電壓，經R5與R4分壓后加在U1的同相輸入端⑤腳，使⑤腳電壓高于⑥腳電壓，U1⑦腳輸出高電平，Z1不導通，Q1不導通，C點無電壓輸出；使⑤腳電壓又低于⑥腳電壓，U1⑦腳又輸出低電平，如此反復最終使C電壓穩定在某一值（因⑥腳電壓不變）；也就是說C點的電壓是隨B點的電壓變化而變化的。
開關電源工作的初期（或輕載工作），機內溫度低，熱敏電阻RT1的內阻很大，B點的電壓相對較低，因此C點的輸出電壓也低，風扇因工作電壓低而轉速慢、風力小。當開關電源機內溫度逐漸升高（滿載工作），熱敏電阻RT1的內阻逐漸減小，B點的電壓也升高，因此C點的輸出電壓也跟著升高，風扇因工作電壓升高而轉速加快、風力加大。當機內溫度下降后，熱敏電阻內阻逐漸增大，B點電壓下降，C點的輸出電壓也降低，風扇因工作電壓低而轉速變慢、風力小。當B點電壓（溫度）升高到一定程度時，U1③腳電壓高于②腳基準電壓，U1①腳輸出高電平，一路經D1、R13返回到B點，使U1①腳始終輸出高電平（也就是自鎖）；另一路經D2輸出到過溫保護電路，實現過溫保護功能。
十
三、均流技術：
在通訊設備或其它用電設備中，為了使系統不間斷的工作，對供電系統的要求就很高。除了要求電源本身的性能要穩定外，另一種方法就是采用1+1備分的方式，就是一臺設備用兩臺電源并聯供電，當其中的一臺損壞，另外一臺可繼續給系統供電。在正常工作時，每臺電源提供的能量相等，也就是它們輸出的電壓、電流基本一致。為了使每臺電源輸出的電壓、電流基本一致，就要用到均流技術。原理如下圖所示：
均流電路原理圖
工作原理：
U1A、R1～R7、C1～C5、VR1組成電流取樣電壓放大器；U1B、D1組成電壓跟隨器；R10為均流電壓輸出電阻；R11～R14、U2A、C6～C10組成平衡電壓比較器；R15～R17、Q1為電子開關；R30～R33、C17、C18、U2B組成過流保護電路；R19～28、D2、D3、D4、C12～C14、Q2是電源的輸出電壓穩壓環路，其中D2、D3、R19～R21為輸出電壓取樣電路。D6為輸出隔離二極管。
電源在工作時，由電流環或錳銅絲檢測的電流取樣電壓由+IS、-IS加入U1A
組成的電壓放大器進行放大，經R5、R6、R7、VR1分壓后分兩路輸出，一路
送入U1B電壓跟隨器，D1起隔離作用，防止均流母線上的電壓變化對前級電
路產生影響，另一路送過流保護電路。經過電壓跟隨器后的電流取樣電壓又
分為兩路，一路經R10輸出作為均流信號電壓JL+，另一路經R11送入U2A
組成的平衡電壓比較器與U2②腳的參考電壓進行比較，當U2③腳電壓高于②
腳電壓，其①輸出高電平，Q1基極得電導通，將R17、R18并入輸出電壓取
樣電路，使輸出電壓升高，輸出電壓升高后輸出電流就會減小，檢測的電流
取樣電壓也就降低，均流信號電壓JL+降低，U2③腳電壓低于②腳電壓，其①
輸出低電平，Q1截止，R17、R18從輸出電壓取樣電路中退出，輸出電壓降低。
如此循環，最終使輸出電壓、電流保持穩定。
如右圖，當兩臺電源并機工作時，其輸出端是并接在一起的，均流信號線也連接在一起?，F在假設電源A的輸出電流Io1大于電源B的輸出電流Io2，在兩臺電源內部的電流取樣電壓就會A高于B，也就是JL1+高于JL2+，而JL1+和JL2+是接在同一條線上（均流母線），因此JL2+升高，通過電源B內部均流電路的控制迫使其輸出電壓升高，Io2增大，Io1減?。ㄘ撦d電流不變）；Io2高于
Io1時，其控制過程剛好相反，如此循環，最終使兩臺電源的輸出電壓、電流保持一致。
Q3、C19、R34～R36組成的電路的作用是，在電源啟動初期輸出電壓低或輸出欠
壓時Q3導通，使U2A③腳處于低電位，U2A①腳輸出低電平，Q1截止，也就是使均
流電路不起作用。
VR1可調節均流信號的電壓值，也可調節輸出限流點。
參考文獻：1、開關穩壓電源原理與實用技術科學出版社劉芯
2、開關電源原理機械工業出版社王維
3、直流開關電源技術人民大學出版社李田新
4、開關電源維修實用技術電力出版社高一
5、開關電源集成芯片技術機械出版社王新
6、開關穩壓電源原理及設計電力出版社張偉
7、開關電源的原理與設計（修訂版）電子工業出版社張占松
8、電源應用技術科學出版社鄒懷虛
9、現代高頻開關電源實用技術電子工業出版社劉勝利
開關電源工作原理范文4
【關鍵詞】開關電源；工作原理；穩壓過程
一、教材分析
1.開關型穩壓電源的地位和作用
（1）地位：開關型穩壓電源與教材中前幾節介紹的線性穩壓電源不同，它在直流電源中占有重要的地位。它是以電子技術的發展，電子設備的小型化和低成本化促使電源的輕薄小和高效率為發展方向的產物。
（2）作用：目前空間技術計算機通信，及家用電器中的電源已逐漸被開關電源所取代。
2.目標
（1）知識目標：通過本課的學習，使學生掌握線性穩壓電源與開關型穩壓電源的聯系與區別及其特點，能對開關型穩壓電源進行正確的分類，熟練掌握它們的基本結構及其工作原理。
（2）能力目標：通過學習能讓學生參與到教學活動中來，能使學生理論聯系實際，學以致用。
（3）思想教育目標：通過學習有利于學生學習方法的變革和良好習慣的養成，同時能促使學習能力遷移，技能的提高。
3.重點與難點
（1）教學重點：并聯型開關穩壓電源的類型及其基本結構；并聯型穩壓電源的工作原理及其穩壓工程分析。
（2）教學難點：并聯型穩壓電源的工作原理及其穩壓工程分析。
二、基本教法及教學原則
1.教法：以講授法為基本教法，輔以演示法和比較法。
2.教學手段：通過多媒體的幻燈形式依照不同的教學內容展示教材所示的相關掛圖和實物展示。
3.教學原則：理論聯系實際、啟發性、鞏固性、直觀性、循序漸進等原則相結合。4.教具：線性穩壓電源和開關型穩壓電源實物、掛圖若干。
5.教學地點：多媒體教室幻燈。
6.課時：2課時。
三、學法分析
通過分組討論，親自動手等方法，不僅調動了學生學習的積極性，還使學生的技能有所提高，同時學生自主、合作、探研的精神也得到了充分的體現。
四、教學內容及教學思路（見表1）
開關電源工作原理范文5
【關鍵詞】高頻開關電源 節能技術 發展 應用
高頻開關電源節能技術的應用措施在多樣化的電源系統中占據核心地位。譬如大型電解電鍍電源，由于其重量及體積上的特殊性，促使高頻開關電源節能技術在實際電源應用過程中的利用效率得到提升，此外還能對成本投入進行控制。
1 開關電源技術發展
1.1 高頻化發展方向
經由理論分析及實驗驗證，電器產品的體積重量與其供電頻率的平方根成反比。若對電源頻率進行調整，從50Hz提升至20kHz之后，用電設備在質量及體積上出現下降，并達到工頻設計數值的5%-10%左右，在材料節省方面可以達到九成甚至更多，而電能節省方面則可以節省三成或更多。隨電子工藝技術的飛躍發展，電子功率器件已實現高頻模塊化，大功率開關電源成本顯著降低，體現了高技術含量及實用性推廣價值。
1.2 模塊化發展方向
高頻開關電源技術的模塊化主要就是指功率器件以及電源單元等方面的模塊化。近幾年，大多數公司認為開關功率器件把驅動電路和過流保護、短路保護、過熱保護、欠壓保護等多種保護集成在同一模塊內，從而真正意義上實現“智能化”功率模塊。模塊化設計促使不同元器件間不再使用傳統意義上的引線連接，從而有效降低寄生電感及電容因為頻率提升對其產生的影響，此外通過合理化、嚴謹的電、熱及機械層面的優化設計措施，從而全面提升系統可靠性。
1.3 數字化發展方向
由于數字式電路及信號所展現的重要性不斷增加，數字信號處理技術隨著發展也不斷趨向承受成熟，相對模擬信號展現出非常多的優勢，如實現計算機處理控制措施、減少雜散信號的干擾作用，從而促使自診斷等新型技術的植入。所以數字化技術在智能化高頻開關電源中往往是經由計算機完成控制行為，并展現出非常重要的使用意義。
2 高頻開關電源工作原理、構成及在火電廠的應用
2.1 高頻開關電源工作原理
目前狀態下的高頻電源，在其運作過程中往往經由三相交流電在濾波或整流的作用下，產生530V左右的直流電壓，另外在全橋逆變作用之下獲得到20kHz左右的交變電流，之后由于高頻變壓器升壓整流措施實現高頻高壓脈動直流的傳輸行為。當前狀態下的電除塵器高頻電源是利用高頻開關技術而形成的逆變式電源，此外供電電源往往通過系列性窄脈沖產生，實際控制措施存在多樣化，并且基于電除塵器運作情況選擇合適性電壓波形，全面提升供電效率實現節能目標。
2.2 高頻開關電源主要構成
當前狀態下的高頻電源的結構組成主要包括低壓配電系統、全橋逆變器、大功率高頻高壓變壓器以及控制電路等等。高頻開關電源實際運行過程中，高頻電源中的低壓配電系統往往安置于高頻電源配電盤之中的電氣箱，除卻高頻電源具備的供電作用不談，可以針對性完善集成作用下的高頻電源內部加入、振打及風機組成中的供電作用，另外若設備出現嚴重故障后，進行斷電保護措施。全橋逆變器中存在的逆變電路，是由全橋串聯諧振逆變器構建，在濾波及整流電路作用下構建530V左右的直流電流，并通過逆變措施，讓其成為20kHz左右的高頻交流電，并傳輸到高頻高壓變壓器之中。油浸設計措施之下的大功率高頻高壓變壓器，是高頻電源中具備重要意義的組成部分之一，經由逆變電路實現高頻交流電升壓，經由整流后，形成高頻高壓脈沖直流并向除塵器傳輸?？刂齐娐吩跇嫵缮现饕娫措娐?、驅動電路以及DSP控制電路。
2.3 高頻開關電源技術在火電廠中的應用
譬如佛山某垃圾焚燒電廠現存的四套雙室四電場電除塵器，實際有效通流面積達到230m2，而j極線主要指的是新RS管狀芒刺，其中電源配置了高壓硅整流變壓器，控制運行機理是：交流電源經過升壓變壓器升壓后，經全波整流形成直流再輸送至電場。通過針對性的改造，四套除塵器已經都改造成為高頻電源，其除塵效率有顯著提高及能耗大為減少。通過節能減排的有效改進措施，促使電除塵改造能夠在高頻開關技術中發揮重要作用，改善當地環境帶來了經濟效益的同時社會效益也很顯著，并且也提升了企業綠源形象。
3 結束語
綜上所述，應用高頻開關電源技術能夠幫助當前火電廠的整體耗能及廢氣排放得到有效控制，從而全面提升整體工廠工作效率，并且在此基礎上實現生產成本的有效降低，促使其在市場中具備足夠的地位。當前，高頻開關電源技術在電鍍、電解、電加工、浮充、電力合閘等領域應用同樣得到了廣泛推廣。
參考文獻
[1]鄭昕昕，肖嵐，劉新天，何耀，曾國建.兩級寬輸入開關電源占空比振蕩的幾何分析[J].電氣傳動，2016（05）：199-203.
開關電源工作原理范文6
關鍵詞： 直流開關電源；開關電源；設計
1 直流穩壓電源概述
直流穩壓電源在一個典型系統中擔當著非常重要的角色。從某種程度上可以看成是系統的心臟。電源的系統的電路提供持續的、穩定的能源，使系統免受外部的干擾，并防止系統對其自身產生的傷害。如果電源內部發生故障，不應造成系統的故障，而確保系統安全可靠運行。因此，人們非常重視系統直流電源的設計或選用。直流穩壓電源通常分為線性穩壓和開關穩壓兩種類型。
1.1 線性穩亞電源
線性穩壓電源是指起電壓調整功能作用的器件始終工作在線性放大區的直流穩壓電源，期工作原理如圖1。
它由50 工頻變壓器、整流器、濾波器以及串聯調整穩壓器組成。
線性穩壓電源的優點是具有優良的紋波及動態響應特性。但同時存在以下缺點：輸入采用50 工頻變壓器，體積龐大且和很重；電壓調整器件工作在線性放大區內，損耗大，效率低；過載能力差。
線性電源主要應用在對發熱和效率要求不高的場合，或者要求成本及設計周期短的情況。線性電源作為板載電源廣泛應用于分布電源系統中，特別是當配電電壓低于40V時。線性電源的輸出電壓只能低于輸入電壓，并且每個線性電源只能產生一路輸出。線性電源的效率在百分之三十五到百分之五十之間，損耗以熱的形式耗散。
1.2 PWM開關穩壓電源
一般將開關穩壓電源簡稱開關電源，開關電源與線性穩壓電源不同，它是起電壓調整功能作用的器件，始終工作在開關狀態。開關電源主要采用脈寬調制技術。
開關電源的優點；
1）功耗小、效率高。電源中開關器件交替地工作在導通-截止和截止-導通的開關狀態，轉換速度快，這使得開關管的功耗很小，電源的效率可以大幅度提高，可達到百分之九十到百分之九十五。
2）體積小、重量輕。開關電源效率高，損耗小，則可以省去較大體積的散熱器；隔離變壓用高頻變壓器取代工頻變壓器，可大大減小體積，降低重量；因為開關頻率高，輸出濾波電容的容量和體積大為減小。
3）穩壓范圍寬。開關電源的輸出電壓由占空比來調節，輸入電壓的變化可以通過調節占空比的大小來補償，這樣在工頻電網電壓變化較大時，它仍然能保證有較穩定的輸出電壓。
4）電路形式靈活多樣。設計者可以發揮各種類型電路的特長，設計出能滿足不同的應用場合的開關電源。
開關電源的缺點主要是：存在開關噪聲大。在開關電源中，開關器件工作在開關狀態，它產生的交流電壓和電流會通過電路中的其他元器件產生尖峰干擾和諧振干擾，這些干擾如果不采用一定的措施進行抑制、消除和屏蔽，就會嚴重影響整機的正常工作。此外，這些干擾還會串入工頻電網，使附近的其他電子儀器、設備、和家用電器收到干擾。因此設計開關電源時，必須采取合理的措施來抑制其本身產生的干擾。
PWM開關電源在使用時比線性電源具有更高的效率和靈活等特點。因此，在便攜式產品、航空和自動化產品、儀器儀表以及通訊系統等，要求高效率、體積小、重量輕和多組電源電源輸出的場合，得到了廣泛的應用。但是開關電源的成本高，而且需要開發周期較長。
2 開關電源的設計
2.1 開關電源的工作原理
開關電源主要采用直流斬波技術，即降壓變換、升壓變換、變壓器隔離的DC/DC變換電路理論和PWM控制技術來實現的。具有輸入、輸出隔離的PWM開關電源工作原理框圖，如圖2所示。
50Hz單相交流220V電壓或三相交流220V/380V電壓經EMI防電磁干擾電源濾波器，直接整流濾波；然后再將濾波后的直流電壓經變換電路變換為數十千赫或數百千赫的高頻方波或準方波電壓，通過高頻變壓器隔離并降壓（或升壓）后，再經高頻整流、濾波電路；最后輸出直流電壓。通過取樣、比較、放大及控制、驅動電路，控制變換器中功率開關管的占空比，便能得到穩定的輸出電壓。在直流斬波控制中，有定頻調寬、定寬調頻和調頻調寬3種控制方式。定頻調寬是保持開關頻率（開關周期T）不變，波形如圖3所示。
通過改變導通時間高。而定寬調頻則是保持導通時間T on不變，通過改變開關頻率，來達到改變占空比的一種控制方式。由于調頻控制方式的工作頻率是不固定的，造成濾波器設計困難，因此，目前絕大部分的開關電源均采用PWM控制。
2.2 開關電源的主要性能指標
開關電源的質量好壞主要由其性能指標來體現。因此，對于設計者或使用者來講，都必須對其內容有一個較全面的了解。一般性能指標包括電氣指標、機械特性、適用環境、可靠性、安全性以及生產成本等。這里僅介紹常見的電氣指標。
2.2.1 輸入參數
輸入參數包括輸入電壓、交流或直流、頻率、相數、輸入電流、功率因數以及諧波含量等。
1）輸入電壓：國內應用的民用交流電源電壓三相為380V，單相為220V；國外的電源需要參出口國電壓標準。目前開關電源流行采用國際通用電壓范圍，即單相交流85～265V，這一范圍覆蓋了全球各種民用電源標準所限定的電壓，但對電源的設計提出了較高的要求。輸入電壓范圍的下限影響變壓器設計時電壓比的計算，而上限決定了主電路元器件的電壓等級。輸入電壓變化范圍過寬，使設計中必須留過大裕量而造成浪費，因此變化范圍應在滿足實際要求的前提下盡量小。
2）輸入頻率：我國民用和工業用電的頻率為50Hz，航空、航天及船舶用的電源經常采用交流400Hz輸入，這時的輸入電壓通常為單相或三相115V。
3）輸入相數：三相輸入的情況下，整流后直流電壓約是單相輸入時的1.7倍，當開關電源的功為3～5kW時，可以選單相輸入，以降低主電路器件的電壓等級，從而可以降低成本；當功率大于5kW時，應選三相輸入，以避免引起電網三相間的不平衡，同時也可以減小主電路中的電流，以降低損耗。
4）輸入電流：輸入電流通常包含額定輸入電流和最大電流2項，是輸入開關、接線端子、熔斷器和整流橋等元器件的設計依據。
5）輸入功率因數和諧波：目前，對保護電網環境、降低諧波污染的要求越來越高，許多國家和地區都已出臺相應的標準，對用電裝置的輸入諧波電流和功率因數做出較嚴格的規定，因此開關電源的輸入諧波電流和功率因數成為重要指標，也是設計中的一個重點之一。目前，單相有源功率因數校正（FPC）技術已經基本成熟，附加的成本也較低，可以很容易地使輸入功率因數達到0.99以上，輸入總諧波電流小于5%。
2.2.2 輸出參數
輸出參數包括輸出功率、輸出電壓、輸出電流、紋波、穩壓精度、穩流精度、輸出特性以及效率等。
1）輸出電壓：通常給出額定值和調節范圍2項內容。輸出電壓上限關系到變壓器設計中電壓比的計算，過高的上限要求會導致過大的設計裕量和額定點特性變差，因此在滿足實際要求的前提下，上限應盡量靠近額定點。相比之下，下限的限制較寬松。
2）輸出電流：通常給出額定值和一定條件下的過載倍數，有穩流要求的電源還會指定調節范圍。有的電源不允許空載，此時應指定電流下限。
3）穩壓、穩流精度：通常以正負誤差帶的形式給出。影響電源穩壓、穩流精度的因素很多，主要有輸入電壓變化、輸出負載變化、溫度變化及器件老化等。通常精度可以分成。3項考核：① 輸入電壓調整率；② 負載調整率；③ 時效偏差。同精度密切相關的因素是基準源精度、檢測元件精度、控制電路中運算放大器精度等。④ 電源的輸出特性：與應用領域的工藝要求有關，相互之間的差別很大。設計中必須根據輸出特性的要求，來確定主電路和控制電路的形式。⑤ 紋波：開關電源的輸出電壓紋波成分較為復雜，通常按頻帶可以分為3類： 高頻噪聲，即遠高于開關頻率 的尖刺；開關頻率紋波，指開關頻率 附近的頻率成分； 低頻紋波，頻率低于的 成分，即低頻波動。
對紋波有多種量化方法，常用的有紋波系數、峰峰電壓值、按3種頻率成分分別計量幅值以及衡重法。⑥ 效率：是電源的重要指標，它通常定義為η=Po/Pi×100%。式中，Pi為輸入有功功率；Po為輸出功率。通常給出在額定輸入電壓和額定輸出電壓、額定輸出電流條件下的效率。對于開關電源來說，效率提高就意味著損耗功率的下降，從而降低電源溫升，提高可靠性，節能的效果明顯，所以應盡量提高效率。一般來說，輸出電壓較高的電源的效率比輸出低電壓的電源高。
2.2.3 電磁兼容性能指標
電磁兼容也是近年來備受關注的問題。電子裝置的大量使用，帶來了相互干擾的問題，有時可能導致致命的后果，如在飛行的飛機機艙內使用無線電話或便攜式電腦，就有可能干擾機載電子設備而造成飛機失事。電磁兼容性包含2方面的內容：
電磁敏感性、電磁干擾分別指電子裝置抵抗外來干擾的能力和自身產生的干擾強度。通過制定標準，使每個裝置能夠抵抗干擾的強度遠遠大于各自發出的干擾強度，則這些裝置在一起工作時，相互干擾導致工作不正常的可能性就比較小，從而實現電磁兼容。
因此，標準化對電磁兼容問題來說十分重要。各國有關電磁兼容的標準很多，并且都形成了一定的體系，在開關電源設計時應考慮相關標準。
3 開關電源的設計步驟
開關電源的設計一般采用模塊化的設計思想，其設計步驟是：
1）首先從明確設計性能指標開始，然后根據常規的設計要求選擇一種開關電源的拓撲結構、開關工作頻率確定設計的難點，依據輸出功率的要求選擇半導體器件的型號；
2）變壓器和電感線圈的參數計算，磁性材料設計是一個優質的開關電源設計的關鍵，合理的設計對開關電源的性能指標以及工作可靠性影響極大；
3）設計選擇輸出整流器和濾波電容；
4）選擇功率開關的驅動控制方式，最好選用能實現PWM控制的集成電路芯片，也可利用單片機實現PWM控制；
5）設計反饋調節電路；
6）根據設計要求設計過電壓、過電流和緊急保護電路；
7）根據熱分析設計散熱器；
8）設計實驗電路的PCB板和電源的結構，組裝、調試，測試所有的性能指標；
