一、開關(guān)電源簡介

開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（pWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備，是當今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。

二、開關(guān)電源的基本組成

開關(guān)電源大致由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成。

1、主電路

沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側(cè)的沖擊電流。

輸入濾波器：其作用是過濾電網(wǎng)存在的雜波及阻礙本機產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。

整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電。

逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分。

輸出整流與濾波：根據(jù)負載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。

2、控制電路

一方面從輸出端取樣，與設(shè)定值進行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護電路鑒別，提供控制電路對電源進行各種保護措施。

3、檢測電路

提供保護電路中正在運行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。

4、輔助電源

實現(xiàn)電源的軟件（遠程）啟動，為保護電路和控制電路（pWM等芯片）工作供電。

三、開關(guān)電源的工作原理

開關(guān)電源的電壓轉(zhuǎn)換，是由開關(guān)晶體管、脈沖變壓器等組成的脈沖振蕩器，產(chǎn)生脈沖電，將300V的直流電經(jīng)脈沖變壓器的次級變換成所需要的電壓。電原理如圖2所示。

1、脈沖振蕩器的工作原理

1）脈沖振蕩器的啟動

電源經(jīng)R10、R10A、R15給Q3（三極管）的b極（基極）、e極（發(fā)射極）提供正向偏置電壓，強迫Q3進入導(dǎo)通狀態(tài)。

2）脈沖振蕩器的振蕩過程

當Q3進入導(dǎo)通狀態(tài)后，+Vc就會經(jīng)脈沖變壓器的初級線圈、Q3的c極、e極、R15到電源的－Vc，此時脈沖變壓器的次級線圈就會產(chǎn)感應(yīng)電勢，次級線圈的一端接在－Vc，另一端經(jīng)R12、C8接到Q3的b極，且感應(yīng)電勢的極性與初級線圈的自感電勢是同極性的（圖中初次極線圈的上端均為同名端），便得Q3的b極得到更大的基極電流，加速Q(mào)3的導(dǎo)通直至Q3進入飽和狀態(tài)。電路如圖3所示。

當Q3飽和后，Ic不再變化，波形如圖4中t0到t3。經(jīng)過t3到t4的飽和過程后，自感電勢、感應(yīng)電勢的極性會隨其反轉(zhuǎn)，即上負下正。次極線圈中這個反轉(zhuǎn)后的電勢，正極經(jīng)R15加在Q1的e極，負極經(jīng)R12、C8加在Q3的b極，使得Q3處于反向偏置，促使Q3快速地從飽和狀態(tài)過度到截止狀態(tài)，圖中t4到t6。Q3截止后，通過D8、R17、C7組成的吸收電路很快地將初極線圈中所產(chǎn)生的反向電勢以及反向電流吸收掉，圖中t6到t7。完成了一個振蕩周期。之后振蕩電路就會周而復(fù)始重復(fù)上述過程。

脈沖振蕩器的頻率由C8和所接的次極線圈的電感量所決定。

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