本文對各類開關(guān)電源的工作原理作一闡述哀呕。
傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源雖然電路結(jié)構(gòu)簡單柏困、工作可靠宽考，但它存在著效率低（只有40% －50%）马榆、體積大、銅鐵消耗量大啃碗，工作溫度高及調(diào)整范圍小等缺點(diǎn)庞吆。為了提高效率，人們研制出了開關(guān)式穩(wěn)壓電源荞看，它的效率可達(dá)85% 以上弄察，穩(wěn)壓范圍寬，除此之外需纳，還具有穩(wěn)壓精度高芦倒、不使用電源變壓器等特點(diǎn)，是一種較理想的穩(wěn)壓電源不翩。正因?yàn)槿绱吮铮_關(guān)式穩(wěn)壓電源已廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。

一口蝠、開關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本工作原理
　　開關(guān)式穩(wěn)壓電源接控制方式分為調(diào)寬式和調(diào)頻式兩種周霉，在實(shí)際的應(yīng)用中，調(diào)寬式使用得較多亚皂，在目前開發(fā)和使用的開關(guān)電源集成電路中，絕大多數(shù)也為脈寬調(diào)制型国瓮。因此下面就主要介紹調(diào)寬式開關(guān)穩(wěn)壓電源灭必。
調(diào)寬式開關(guān)穩(wěn)壓電源的基本原理可參見下圖。

　　對于單極性矩形脈沖來說乃摹，其直流平均電壓Uo取決于矩形脈沖的寬度禁漓，脈沖越寬，其直流平均電壓值就越高踪觉。直流平均電壓Ｕ泳寥。可由公式計(jì)算撕第，
即Uo=Um×T1/T
式中Um為矩形脈沖最大電壓值疹神；T為矩形脈沖周期；T1為矩形脈沖寬度抓深。
　　從上式可以看出掀尊，當(dāng)Um 與T 不變時(shí)芥斋，直流平均電壓Uo 將與脈沖寬度T1 成正比。這樣玩猿，只要我們設(shè)法使脈沖寬度隨穩(wěn)壓電源輸出電壓的增高而變窄趋沧，就可以達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的。
二魄恭、開關(guān)式穩(wěn)壓電源的原理電路
1妻诚、基本電路

圖二 開關(guān)電源基本電路框圖
開關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本電路框圖如圖二所示。
　　交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后揣褂，變成含有一定脈動(dòng)成份的直流電壓愤厦，該電壓進(jìn)人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波，最后再將這個(gè)方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?br>　　控制電路為一脈沖寬度調(diào)制器据途，它主要由取樣器绞愚、比較器、振蕩器颖医、脈寬調(diào)制及基準(zhǔn)電壓等電路構(gòu)成位衩。這部分電路目前已集成化，制成了各種開關(guān)電源用集成電路熔萧√锹浚控制電路用來調(diào)整高頻開關(guān)元件的開關(guān)時(shí)間比例，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的佛致。
２．單端反激式開關(guān)電源
　　單端反激式開關(guān)電源的典型電路如圖三所示贮缕。電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)。所謂的反激俺榆，是指當(dāng)開關(guān)管VT1 導(dǎo)通時(shí)感昼，高頻變壓器Ｔ初級繞組的感應(yīng)電壓為上正下負(fù)，整流二極管VD1處于截止?fàn)顟B(tài)罐脊，在初級繞組中儲(chǔ)存能量定嗓。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時(shí)，變壓器Ｔ初級繞組中存儲(chǔ)的能量萎雁，通過次級繞組及VD1 整流和電容Ｃ濾波后向負(fù)載輸出长恒。

　　單端反激式開關(guān)電源是一種成本最低的電源電路，輸出功率為20－100Ｗ您眉，可以同時(shí)輸出不同的電壓北取，且有較好的電壓調(diào)整率。唯一的缺點(diǎn)是輸出的紋波電壓較大林皇，外特性差涯翠，適用于相對固定的負(fù)載。
　　單端反激式開關(guān)電源使用的開關(guān)管VT1 承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍，工作頻率在20－200kHz之間沐亏。
３．單端正激式開關(guān)電源
　　單端正激式開關(guān)電源的典型電路如圖四所示灌大。這種電路在形式上與單端反激式電路相似，但工作情形不同耸挟。當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí)死唇，VD2也導(dǎo)通，這時(shí)電網(wǎng)向負(fù)載傳送能量卿捎，濾波電感Ｌ儲(chǔ)存能量配紫；當(dāng)開關(guān)管VT1截止時(shí)，電感Ｌ通過續(xù)流二極管VD3 繼續(xù)向負(fù)載釋放能量午阵。

　　在電路中還設(shè)有鉗位線圈與二極管VD2躺孝，它可以將開關(guān)管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復(fù)位條件底桂，即磁通建立和復(fù)位時(shí)間應(yīng)相等植袍，所以電路中脈沖的占空比不能大于５０％。由于這種電路在開關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí)籽懦，通過變壓器向負(fù)載傳送能量于个，所以輸出功率范圍大，可輸出50－200 Ｗ的功率暮顺。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜厅篓，體積也較大，正因?yàn)檫@個(gè)原因捶码，這種電路的實(shí)際應(yīng)用較少羽氮。

４．自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源
　　自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的典型電路如圖五所示。這是一種利用間歇振蕩電路組成的開關(guān)電源惫恼，也是目前廣泛使用的基本電源之一舀美。

　　當(dāng)接入電源后在R1給開關(guān)管VT1提供啟動(dòng)電流，使VT1開始導(dǎo)通垃燃，其集電極電流Ic在L1中線性增長低吠，在L2 中感應(yīng)出使VT1 基極為正，發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓池膜，使VT1 很快飽和。與此同時(shí)箭基，感應(yīng)電壓給C1充電盘称，隨著C1充電電壓的增高，VT1基極電位逐漸變低芭甚，致使VT1退出飽和區(qū)兔阿，Ic 開始減小，在L2 中感應(yīng)出使VT1 基極為負(fù)、發(fā)射極為正的電壓蜕逾，使VT1 迅速截止碘展，這時(shí)二極管VD1導(dǎo)通，高頻變壓器Ｔ初級繞組中的儲(chǔ)能釋放給負(fù)載挑庶。在VT1截止時(shí)言秸，L2中沒有感應(yīng)電壓，直流供電輸人電壓又經(jīng)R1給C1反向充電迎捺，逐漸提高VT1基極電位举畸，使其重新導(dǎo)通，再次翻轉(zhuǎn)達(dá)到飽和狀態(tài)凳枝，電路就這樣重復(fù)振蕩下去抄沮。這里就像單端反激式開關(guān)電源那樣，由變壓器Ｔ的次級繞組向負(fù)載輸出所需要的電壓岖瑰。
　　自激式開關(guān)電源中的開關(guān)管起著開關(guān)及振蕩的雙重作從叛买，也省去了控制電路。電路中由于負(fù)載位于變壓器的次級且工作在反激狀態(tài)蹋订，具有輸人和輸出相互隔離的優(yōu)點(diǎn)率挣。這種電路不僅適用于大功率電源，亦適用于小功率電源辅辩。
５．推挽式開關(guān)電源
　　推挽式開關(guān)電源的典型電路如圖六所示难礼。它屬于雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側(cè)墩倔。電路使用兩個(gè)開關(guān)管VT1和VT2涂颠，兩個(gè)開關(guān)管在外激勵(lì)方波信號的控制下交替的導(dǎo)通與截止，在變壓器Ｔ次級統(tǒng)組得到方波電壓摇皿，經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/font>