开关电源控制分类

开关电源类型及分类方法

开关电源类型及分类方法
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。

开关电源和线性电源相比，二者的成本
都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。

线性电源成本在某一
输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。

随着电力电子技术的
发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输
出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。

开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新
技术产品的小型化、轻便化。

另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约
资源及保护环境方面都具有重要的意义。

现代开关电源有两种：一种是直流开关电源；另一种是交流开关电源。

这里主要介绍的只是直流开关电源，其功能是将电能质量较差的原生态电源（粗电），如市电电源或蓄电池电源，转换成满足设备要求的质量较高的直流电压（精电）。

直流开关电源的核心是DC/DC转换器。

因此直流开关。

PFM PWM的对比

做电源设计的应该都知道PWM 和PFM 这两个概念开关电源的控制技术主要有三种：(1)脉冲宽度调制(PWM)；(2)脉冲频率调制(PFM)；(3)脉冲宽度频率调制(PWM-PFM)．PWM：（pulse width modulation）脉冲宽度调制脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。

这是按稳压的控制方式分类的，除了PWM型，还有PFM型和PWM、PFM混合型。

脉宽宽度调制式（PWM）开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。

PFM：（Pulse frequency modulation) 脉冲频率调制一种脉冲调制技术，调制信号的频率随输入信号幅值而变化，其占空比不变。

由于调制信号通常为频率变化的方波信号，因此，PFM也叫做方波FMPWM是频率的宽和窄的变化,PFM是频率的有和无的变化, PWM是利用波脉冲宽度控制输出,PFM是利用脉冲的有无控制输出.其中PWM是目前应用在开关电源中最为广泛的一种控制方式，它的特点是噪音低、满负载时效率高且能工作在连续导电模式，现在市场上有多款性能好、价格低的PWM集成芯片，如UCl842／2842／3842、TDAl6846、TL494、SGl525／2525／3525等；PFM具有静态功耗小的优点，但它没有限流的功能也不能工作于连续导电方式，具有PFM功能的集成芯片有MAX641、TL497等；PWM-PFM兼有PWM 和PFM的优点。

DC/DC变换器是通过与内部频率同步开关进行升压或降压，通过变化开关次数进行控制，从而得到与设定电压相同的输出电压。

PFM控制时，当输出电压达到在设定电压以上时即会停止开关，在下降到设定电压前，DC/DC变换器不会进行任何操作。

但如果输出电压下降到设定电压以下，DC/DC变换器会再次开始开关，使输出电压达到设定电压。

PWM控制也是与频率同步进行开关，但是它会在达到升压设定值时，尽量减少流入线圈的电流，调整升压使其与设定电压保持一致。

开关电源设计(精通型)

开关电源设计（精通型）一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断，实现电能的高效转换。

它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。

在开关电源中，开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压，通过开关变压器实现电压的升降，经过输出整流滤波电路，得到稳定的直流电压。

2. 分类（1）PWM（脉冲宽度调制）型开关电源：通过调节脉冲宽度来控制输出电压，具有高效、高精度等特点。

（2）PFM（脉冲频率调制）型开关电源：通过调节脉冲频率来控制输出电压，适用于负载变化较大的场合。

二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计（1）选用合适的磁芯材料，保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。

（2）合理设计变压器的绕组匝数比，以满足输出电压和电流的要求。

（3）考虑变压器损耗，包括铜损、铁损和杂散损耗，确保变压器具有较高的效率。

2. 开关器件的选择与应用（1）开关频率：根据开关电源的设计要求，选择合适的开关频率。

（2）电压和电流等级：确保开关器件能承受最大电压和电流。

（3）功率损耗：选择低损耗的开关器件，提高开关电源的效率。

（4）驱动方式：根据开关器件的特点，选择合适的驱动电路。

3. 控制电路设计（1）稳定性：确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。

（2）精度：提高控制电路的采样精度，降低输出电压的波动。

（3）保护功能：设置过压、过流、短路等保护功能，提高开关电源的可靠性。

三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压：AC 85265V输出电压：DC 24V输出电流：4.17A效率：≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯，计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。

3. 开关器件选择根据设计指标，选择一款适合的MOSFET作为开关器件。

4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片，设计控制电路，实现开关电源的稳压输出。

5. 实验验证搭建实验平台，对设计的开关电源进行测试，验证其性能指标是否符合要求。

开关电源分类及原理

开关电源分类及原理开关电源是一种常见的电源类型，广泛应用于各种电子设备中。

根据其工作原理和特点，可以将开关电源分为多种类型。

本文将介绍几种常见的开关电源分类及其原理。

一、开关电源的分类1. 基于工作方式的分类开关电源可以根据其工作方式进行分类，主要包括以下几种类型：（1）开关模式电源：开关模式电源是一种常见的开关电源类型，其工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。

开关模式电源具有高效率、稳定性好等特点，广泛应用于计算机、通信设备等领域。

（2）开关逆变器电源：开关逆变器电源是一种将直流电转换为交流电的开关电源。

它通过开关管的开关动作，将直流电源转换为高频交流电，再通过滤波电路得到稳定的交流电输出。

开关逆变器电源在太阳能发电、电动汽车等领域有着广泛的应用。

（3）开关稳压电源：开关稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的开关电源。

它通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节，具有输出电压稳定、响应速度快等特点，常用于精密仪器、医疗设备等领域。

2. 基于拓扑结构的分类开关电源还可以根据其拓扑结构进行分类，主要包括以下几种类型：（1）开关电源的原理开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。

当开关管导通时，电源输出电压；当开关管关断时，电源停止输出。

通过不断地开关动作，可以控制输出电压的大小和稳定性。

（2）开关电源的优点开关电源相比传统的线性电源具有以下优点：- 高效率：开关电源采用开关管进行开关动作，能够实现高效率的能量转换，减少能量损耗。

- 小体积：开关电源采用高频开关动作，可以减小变压器和滤波电容的体积，使整个电源模块更加紧凑。

- 宽输入电压范围：开关电源能够适应较宽的输入电压范围，具有较好的电网适应性。

- 稳定性好：开关电源通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节，具有较好的稳定性和响应速度。

（3）开关电源的应用领域开关电源广泛应用于各种电子设备中，包括计算机、通信设备、工业自动化设备、医疗设备等。

开关电源的9种分类方式

开关电源的9种分类方式
（1）按技术、开关管的连接方式、电源技术划分，开关电源可分为串联型开关电源和并联型开关电源。

串联型开关电源的开关管是串联在输入电压和输出负载之间，属于降压式稳压电路；而并联型开关电源的开关管是在输入电压和输出负载之间并联的，类似于冗余电源一类的属于升压式稳压电路。

（2）按激励方式，开关电源可分为自激式和他激式。

在自激式开关电源中，由开关管和变压器技术'>高频变压器构成正反馈环路，来完成自激振荡，类似于间歇振荡器；而他激式开关电源必须附加一个振荡器，振荡器产生的开关脉冲加在开关管上，控制开关管的导通和截止，使开关电路工作并有直流电压输出。

（3）按调制方式，像服务器电源的开关电源可分为脉宽调制（PWM）方式和脉频调制（PFM）方式。

PWM是通过改变开关脉冲宽度来控制输出电压稳定的方式，而PFM是当输出电压变化时，通过取样比较，将误差值放大后去控制开关脉冲周期（即频率），使输出电压稳定。

（4）按输出直流值的大小，开关电源可分为升压式开关电源和降压式开关电源，也可分为高压开关技术'>高压开关电源和低压开关电源。

（5）按输出波形，开关电源可分为矩形波和正弦波电路。

（6）按输出性能，开关电源可分为恒压恒频和变压变频电路。

（7）按开关管的个数及连接方式又可将开关电源分为单端式、推挽式、半桥式
和全桥式等。

单端式仅用一只开关管，推挽式和半桥式采用两只开关管，全桥式则采用四只开关管。

（8）开关电源按能量传递方式又可分为正激式和反激式。

（9）按软开关方式分，开关电源有电流谐振型、电压谐振型、E类与准E类谐振型和部分谐振型等。

开关电源电压和电流两种控制类型

开关电源电压和电流两种控制类型开关电源有两种控制类型，一种是电压控制（Voltage Mode Control），另一种是电流控制（Current Mode Control）。

二者有各自的优缺点，很难讲某种控制类型对所有应用都是最优化的，应根据实际情况加以选择。

1、电压控制型开关电源的基本原理是什么？电压控制是开关电源最常用的一种控制类型。

以降压式开关稳压器（即Buck变换器）为例，电压控制型的基本原理及工作波形分别如图2-2-2（a）、（b）所示。

电压控制型的特点是首先通过对输出电压进行取样（必要时还可增加取样电阻分压器），所得到的取样电压UQ就作为控制环路的输入信号；然后对取样电压UQ和基准电压UREF进行比较，并将比较结果放大成误差电压Ur，再将Ur送至PWM 比较器与锯齿波电压UJ进行比较，获得脉冲宽度与误差电压成正比的调制信号。

图中的振荡器有两路输出，一路输出为时钟信号（方波或矩形波），另一路为锯齿波信号，CT为锯齿波振荡器的定时电容。

T为高频变压器，VT为功率开关管。

降压式输出电路由整流管VD1、续流二极管VD2、储能电感L和滤波电容CO组成。

PWM锁存器的R 为复位端，S为置位端，Q为锁存器输出端，输出波形如图2-2-2（b）所示。

图2-2-2电压控制型开关电源的基本原理及工作波形（a）基本原理；（b）工作波形2、电压控制型开关电源有哪些优点？电压控制型开关电源具有以下优点：（1）它属于闭环控制系统，且只有一个电压反馈回路（即电压控制环），电路设计比较简单。

（2）在调制过程中工作稳定。

（3）输出阻抗低，可采用多路电源给同一个负载供电。

3、电压控制型开关电源有哪些缺点？电压控制型开关电源的主要缺点如下：（1）响应速度较慢。

虽然在电压控制型电路中使用了电流检测电阻RS，但RS并未接入控制环路。

因此，当输入电压发生变化时，必须等输出电压发生变化之后，才能对脉冲宽度进行调节。

由于滤波电路存在滞后时间，输出电压的变化要经过多个周期后才能表现出来。

DCDC_PWM_PFM

开关电源PFM 和PWM的对比开关电源的控制技术主要有三种：(1)脉冲宽度调制(PWM)；(2)脉冲频率调制(PFM)；(3)脉冲宽度频率调制(PWM-PFM)．PWM：（pulse width modulation）脉冲宽度调制脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。

这是按稳压的控制方式分类的，除了PWM型，还有PFM型和PWM、PFM混合型。

脉宽宽度调制式（PWM）开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。

PFM：（Pulse frequency modulation) 脉冲频率调制一种脉冲调制技术，调制信号的频率随输入信号幅值而变化，其占空比不变。

由于调制信号通常为频率变化的方波信号，因此，PFM也叫做方波FMPWM是频率的宽和窄的变化,PFM是频率的有和无的变化, PWM是利用波脉冲宽度控制输出,PFM是利用脉冲的有无控制输出.其中PWM是目前应用在开关电源中最为广泛的一种控制方式，它的特点是噪音低、满负载时效率高且能工作在连续导电模式，现在市场上有多款性能好、价格低的PWM集成芯片，如UCl842／2842／3842、TDAl6846、TL494、SGl525／2525／3525等；PFM具有静态功耗小的优点，但它没有限流的功能也不能工作于连续导电方式，具有PFM功能的集成芯片有MAX641、TL497等；PWM-PFM兼有PWM和PFM的优点。

DC/DC變換器是通過與內部頻率同步開關進行升壓或降壓，通過變化開關次數進行控制，從而得到與設定電壓相同的輸出電壓。

PFM控制時，當輸出電壓達到在設定電壓以上時即會停止開關，在下降到設定電壓前，DC/DC變換器不會進行任何操作。

但如果輸出電壓下降到設定電壓以下，DC/DC變換器會再次開始開關，使輸出電壓達到設定電壓。

PWM控制也是與頻率同步進行開關，但是它會在達到升壓設定值時，儘量減少流入線圈的電流，調整升壓使其與設定電壓保持一致。

第三节开关电源电压型控制和电流型控制基本原理

（一）电压控制模式
＋－
电压调节器
PWM比较器
主电路
电压型控制的最基本特点：误差电压信号与参考电压信号经过电压调节器后被输入到PWM比较器，与振荡器产生的三角波或者锯齿波信号进行比较。需要专门的过流保护环节。
Vdc
1 u(t) D1 D2
L 2
D 1
2 R1
Vo
M1 C1 D4 D5 R2
iR
IL0 M1
M2
iL’
t=0 DTs e t=0 D’Ts
iL
' ∆i L = i L − i L
峰值电流模式控制系统中电感电流对扰动的响应
M2 n 误差en = [ − ] e0 , M 1、M 2分别为电感电流上升段的斜率和 M1 M1 D' = 。下降段的斜率。 M2 D
iR
IL0
DTs D’Ts
电流型控制和电压型控制模式的选择
优先考虑电压型控制模式(具有前馈)的情况有: ①较宽的输入电压范围且输出负载变化范围大的场合; ②输入电压低或者负载电流太小,使得电流上升率太低且不能实现稳定的ＰＷＭ调节场合; ③在大功率且干扰大的应用场合,使得电流波形中的噪声难以处理，必须选用电压型控制; ④要求具有多路输出电压且能较好地进行交互调节; ⑤在变压器次级使用可饱和电抗器进行辅助调节; ⑥在需要避免双环控制和斜坡补偿的应用场合。
,
Qs =
π (M1 − M 2 )
2( M 1 + M 2 )
为阻尼系数， ϖ s为开关频率对应的角频率。
如果M 1 ≤ M 2 , 则Qs ≤ 0，则电流环的传递函数的特征根的实部大于零，意味着系统不稳定。
解决峰值电流模式不稳定问题的斜坡补偿法

开关电源的基本概念

响应时间与稳定性
响应时间
指开关电源对负载变化做出反应并稳定输出的时间。
稳定性
指开关电源输出电压或电流的稳定程度，包括长期稳定性和瞬态
稳定性。
快速响应和稳定性
表明开关电源具有良好的动态性能和调节能力，能够适应负载变化并保持稳定的输出，提高了电
源的使用可靠性和稳定性。
04 开关电源的分类与选择
高频化与小型化
总结词
随着电子设备的发展，开关电源的高频化和小型化成为了重要的技术发展方向。
详细描述
高频化能够减小开关电源的体积和重量，提高其功率密度和响应速度。而小型化则能够满足电子设备日益紧凑的需求，使开关电源更好地集成到各种设备中。
智能化与网络化
总结词
智能化和网络化是开关电源未来发展的重要趋势，能够提高开关电源的性能和可靠性，同时方便对其进行远程监控和管理。
高效、可靠、体积小、重量轻、调节方便、输出稳定等。
开关电源的应用领域
通信领域
通信设备中大量使用开关电源，如基站、交换
机等。
电力电子领域
电机控制器、逆变器、 UPS等。
工业控制领域
家电领域
各种自动化设备和控制系统。
电视、冰箱、空调等家电设备中也有广泛应用。
开关电源的基本组成
输入电路
输入电路的作用是接收外部电源，并进行滤波和整流，将交
开关电源的电路结构
输入电路的作用是隔离和整流输入电压，以减少对电网的干扰和防止电源对电网产生谐波干扰。
控制电路的作用是根据输出电压和电流的变化，自动调节开关管的开通和关断时间比率，维持输出电压的稳定。
开关电源主要由输入电路、功率变换电路、控制电路、输出电路等组成。

开关电源双环控制原理

开关电源双环控制原理开关电源双环控制原理介绍开关电源是一种用于将输入电源转化为稳定输出电源的电子设备。

它通过开关器件的开关动作，在输入端和输出端之间实现高效能的能量转换。

双环控制原理是开关电源中常用的一种控制方法，可以有效提高电源的稳定性和响应速度。

单环控制原理在了解双环控制原理之前，先来了解一下单环控制原理。

单环控制原理是开关电源中最基本的控制方法之一，它通过对输出电压进行反馈控制来调节开关器件的开关频率。

当输出电压过高时，控制器会减少开关频率，以降低输出电压；反之，当输出电压过低时，控制器会增加开关频率，以提高输出电压。

单环控制原理简单直接，但存在响应速度较慢、稳定性差等缺点。

双环控制原理为了解决单环控制原理存在的问题，双环控制原理被提出并得到广泛应用。

双环控制原理基于单环控制原理，在输出电压反馈之外，额外加入了一个电流环，实现更精准的控制。

电压环电压环负责检测输出电压的变化，并将反馈信号输入到控制器中。

控制器会根据电压环的反馈信号来调节开关频率，确保输出电压稳定在设定值附近。

电流环电流环负责检测输出电流的变化，并将反馈信号输入到控制器中。

控制器根据电流环的反馈信号来动态调整开关器件的工作状态，以控制输出电压的精准度和稳定性。

双环控制的优势相比于单环控制，双环控制具有以下优势： 1. 响应速度更快：双环控制可以同时对电压和电流进行监测和调节，使得电源对负载变化的响应速度更快。

2. 稳定性更好：通过电流环的引入，双环控制可以更精确地控制输出电压，提高电源的稳定性。

3. 适应性更强：双环控制可以根据不同的工作条件和负载变化自动调整参数，适应不同的工作环境。

总结开关电源双环控制原理是一种能够提高电源稳定性和响应速度的控制方法。

通过电压环和电流环的协同作用，双环控制实现了对输出电压和输出电流的精确控制。

双环控制相较于单环控制有着更好的稳定性、更快的响应速度和更强的适应能力。

在实际应用中，双环控制已得到广泛应用，成为开关电源设计中的重要控制方法之一。

开关电源的控制方式综述

开关电源的控制方式综述
开关电源控制方式综述：
1. 磁力调节控制：利用外加磁场对调节量进行控制，在变压装置的内部产生一个变化的磁场。

此方式能够根据系统需要和环境变化而变更功率，由于控制简单方便，因此得到了广泛的应用。

2. 继电器控制：工作方式是控制负载输入是否有电入继电器，就能控制开关电源的输出是否开启。

3. 控制电压变化：通过对开关电源的电压输入进行控制，从而达到控制输出电压的目的。

4. 变频控制：变频技术可以使电机的转速根据需要进行变化，从而控制开关电源的输出。

5. 智能PID控制：采用微处理器技术，计算器获取实时输出数据，再综合考虑负载等，然后决定输出功率参数以及输出电压。

它有很好的控制稳定性，肯定能达到所需要的效果。

6. 端子控制：在控制制面，通常需要多个档位，所以可以通过改变电源线路的端子数量来改变输出功率，从而达到控制的目的，如改变全部端子的端子数量，将改变输出功率和电压。

7. 固定频率继电控制：其基本原理是通过控制一个固定的频率继电器，改变输出电压，从而控制开关电源的输出能力，达到控制的目的。

8. 微型控制器控制：可以利用智能电路，搭配传感器，实现对开关电源输出的控制。

此种控制方式具有效率高、响应快、精度高以及省电等优点。

9. 模拟型控制：可以利用与负载电流相反的电流来控制，当两个电流相等时表示控制完成，从而达到控制的效果。

这种方式的控制准确度较高，但是操作繁琐重复性高，控制速度较慢。

10. 档位控制：简单易操作，可以根据负载改变功率以及电压，因此是目前比较常用的控制方式之一。

开关电源知识

开关电源知识大家都知道，通信设备一般采用直流电源供电（那么，直流电是怎样得来的呢？它与交流电有什么关系）。

目前，应用最广泛的、提供直流电的设备是开关电源。

高频开关电源与相控整流器相比较，具有效率高、可靠性高、精度高、具有智能化管理功能、体积小重量轻和更换扩容方便等优点。

开关电源种类繁多、特点各异，我们公司使用的开关电源有艾默生、中达、中兴等。

一、开关电源的分类：按开关电源容量大小分为大、中、小系统；按开关电源系统组成分为三柜、两柜、独立架系统，其中三柜系统由交流配电柜、直流配电柜和整流架组成，两柜系统的交流和直流配电集成在一个柜子中，独立架系统即交流、直流、整流三者集成于一个柜子中。

诸位所接触到的开关电源一般为独立架系统。

独立架开关电源系统的组成：交流配电单元、整流单元（高频整流模块）、直流配电单元、监控模块。

二、开关电源系统组成1．交流配电单元：一般由交流开关、交流供电线路、交流防雷器件等组成。

作用是引入一路或两路三相交流电或单相交流电（接入网点基本上是使用单相电，模块局有的采用三相电<如安庄子、西花园、棉纺厂>、有的采用单相电）。

经交流输入空开（过流、短路保护）、交流侧防雷器（抑制雷击冲击电压或浪涌过电压），分配给整流模块。

2．整流模块：进行AC/DC变换，输出稳定的直流电。

3．直流配电单元：一般由正负铜排、保险<熔断器>、直流空开、保护地、工作地、直流防雷组成，作用是向负载供电及电池充放电。

4．监控模块：一般由电源板、信号采样电路板、（信号）控制电路板、CPU板、通讯板、显示板、信号指示灯等组成。

蓄电池组1直流负载1直流负载2直流负载3直流负载4蓄电池组2三、开关电源的工作过程将工频交流电压滤波后整流升压变为直流高压，再以一定的开关频率调制成特定的高频交流，然后整流滤波为所需直流电压。

（通过控制器调整占空比使输出电压保持稳定。

）逆变控制电路线路滤波的作用：将交流电源中的尖峰等杂波过滤，给开关电源提供良好的交流电；防止本机产生的尖峰等杂音进入电网。

开关电源五种PWM反馈控制模式

开关电源五种PWM反馈控制模式
1 引言
PWM 开关稳压或稳流电源基本工作原理就是在输入电压变化、内部参
数变化、外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值
进行闭环反馈，调节主电路开关器件的导通脉冲宽度，使得开关电源的输出电
压或电流等被控制信号稳定。

PWM 的开关频率一般为恒定，控制取样信号有：输出电压、输入电压、输出电流、输出电感电压、开关器件峰值电流。

由这些信号可以构成单环、双环或多环反馈系统，实现稳压、稳流及恒定功率的目的，同时可以实现一些附带的过流保护、抗偏磁、均流等功能。

现在主要有
五种PWM 反馈控制模式。

下面以VDMOS 开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例，说明五种PWM 反馈控制模式的发展过程、基本工作原理、详细电
路原理示意2 开关电源PWM 的五种反馈控制模式
一般来讲，正激型开关电源主电路可用
输入电压、电流等信号在作为取样控制信号时，大多也需经过处理。

由
于处理方式不同，下面介绍不同控制模式时再分别说明。

2.1 电压模式控制PWM (Voltage-mode Control PWM)
电压模式控制的优点：①PWM 三角波幅值较大，脉冲宽度调节时具有
较好的抗噪声裕量;②占空比调节不受限制;③对于多路输出电源，它们之间的
交互调节效应较好;④单一反馈电压闭环设计、调试比较容易;⑤对输出负载的变化有较好的响应调节。

缺点：①对输入电压的变化动态响应较慢;②补偿网络设计本来就较为复杂，闭环增益随输入电压而变化使其更为复杂;③输出LC 滤
波器给控制环增加了双极点，在补偿设计误差放大器时，需要将主极点低频衰。

开关电源的分类

开关电源的分类
一、按负载的连接方式分类
1.串联型：开关电源中开关晶体管与负载串联起来。

2.并联型：开关电源中开关晶体管与负载并联起来.
串联型开关电源的输出端通过开关调整管及整流二极管与电网相连，因电网隔离性差整机底版带电，不便于外界接口，如音视频插口，耳机插口等，并联自激式开关电源，其输出端与电网间有有开关变压器进行电路上的隔离，因此机板上除了与开关变压器初级相连的开关电源部分外，其余均不带电，安全性好，也容易与外界接口，通过开关变压器的次级可以做到多路电压输出。

二、按稳压控制方式分类
1.脉冲宽度控制式：利用加到开关调整脉冲宽度的不同，控制开关调整的导通时间，达到稳定的输出目的。

2.频率控制式：控制振荡器的重复周期，达到稳压的目的。

目前生产的彩电电视机绝大部分是采用脉冲宽度控制式，频率控制式采用得少。

三、按激励方式分类
1.他激式：需要开关电源外的激励信号来启动开关调整的方式。

2.自激式：由开关调整管自激振荡来启动开关调整管的方式。

一般他激式都是由逆程脉冲作为开关调整管导通的激励信号，部分自激式开关电源为了使振荡频率与行频同步，也采用行逆程脉冲做为触发电平。

目前用得较多的是自激式并联型开关电源开关。

开关电源一般由功率主回路、辅助电源和控制回路组成

开关电源一般由功率主回路、辅助电源和控制回路组成。

功率主回路主要用来给用户负载供电，而开关电源的辅助电源主要用来给功率主回路的控制电路、驱动电路或电源系统的监控电路供电。

辅助电源的设计不但影响到整个电源的体积、效率、稳定性、可靠性和成本，而且还将影响到整个开关电源的设计策略。

一个重要的原因就是隔离问题。

例如在离线式开关电源中，如果其内部的辅助电源和功率主回路输入共地，那么就需要用光耦或变压器来对输出电压采样信号进行隔离，见图1。

而如果是内部辅助电源和功率主电路输出共地，则一般不需要对电压采样信号隔离，这时只需对驱动信号隔离。

图1 辅助电源和输入共地2 开关电源辅助电源的特点及种类由于所需辅助电源的功率一般较小，辅助电源应该力求简单、可靠和小巧。

根据辅助电源与功率主回路的关系，开关电源中的辅助电源可以分为两大类：（1）独立型：辅助电源独立于功率主回路。

主要用于大功率或中功率电源系统，比如在通讯电源、ATX 电源中，需要电源正常或失败信号或电源远程控制的功能时，在功率主回路即使不工作时，辅助电源也要正常供电。

下面是几种常见的独立型辅助电源设计方法。

第一种方法：传统的线性电源作为辅助电源。

它是用普通的矽钢片低频变压器降压后，又经过四只二极管全波整流，经C5、C6平滑滤波后加到三端稳压器7815输入端。

电路见图2：图 2 低频变压器构成的辅助电源这种设计中，低频变压器的体积往往选的足够大，以满足各种安全规范中对绝缘和漏电特性的要求。

但由于它的简单、可靠和方便，以及完全的隔离特性，所以在大功率开关电源系统中，低频变压器不会影响到整个电源的尺寸和造价时，它将是一个不错的选择。

第二种方法：一种不用低频变压器降压的简易辅助电源。

它的实用电路见图4。

用两只无极性的高频电容C6 、C7，直接从两路220V（经过输入滤波电路之后）电网电压中取得低频脉动电压，并串联两只电阻R2、R3限流。

然后经过四只二极管全波整流，最后再输入集成稳压器7815，以提供所需电压。

开关电源分类特点问题解答(2)

开关电源分类特点问题解答(2)1.开关电源有哪些基本类型？开关电源的4种基本类型分别为交流稳压电源（AC/DC）、直流稳压电压（DC/DC）、交流恒流电源、直流恒流电源。

2.开关电源芯片可划分成几种类型？开关电源芯片可划分成以下4种类型：脉冲宽度调制器（PWM）、脉冲频率调制器（PFM）、开关式稳压器、单片开关电源。

3.开关电源有几种调制方式？开关电源有以下4种调制方式：⑴脉冲宽度调制式，简称PWM，即脉宽调制。

其特点式开关周期为恒定值，通过调节脉冲宽度来改变占空比，实现稳压目的。

其核心式PWM控制器。

脉宽调制式开关电源的应用最为普遍，其占空比调节范围大，PWM还可以和主系统的时钟保持同步。

⑵脉冲频率调制式，简称PFM,即脉频调制。

其特点是脉冲宽度为恒定值，通过调节开关频率来改变占空比，实现稳压目的。

其核心是PFM控制器。

脉频调制式开关电源特别适合于便携设备，它能在低占空比、低频的条件下，降低控制芯片的静态电流。

⑶脉冲密度调制式，简称PDM,即脉密调制。

其特点是脉冲宽度为恒定值，通过调节脉冲数实现稳压目的。

它采用零电压技术，能显著降低功率开关管的损耗。

⑷混合调制式。

它是⑴、⑵两种方式的组合。

开关周期和脉冲宽度都不固定，均可调节。

它包含了PWM控制器和PFM控制器。

以上四种工作方式统称为“时间比率控制”（简称TRC）方式，其中以PWM控制器应用最广。

需要指出的是，PWM控制器既可作为一片独立的集成电路使用，亦可被集成在开关稳压器中或单片开关电源中。

其中，开关稳压器属于DC/DC 变换器，开关电源一般为AC/DC变换器。

4.什么是DC/DC变换器？DC/DC变换器是通过开关器件将一种直流电压转换成另一种（或几种）直流电压的装置。

5.什么是开关稳压器？开关稳压器（简称Swiching Regulator）一般特指电压DC/DC变换器。

构成开关电源时，需要给开关稳压器配上工频变压器和输入整流滤波器。

6.什么是AC/DC变换器？AC/DC变换器是通过交流输入电路、整流电路和开关器件将一种交流电压转换成另一种（或几种）直流电压的装置。

开关电源国标

开关电源国标开关电源是一种常见的电源供应装置，用于将电能转换成所需要的直流电压或直流电流。

国标是指由国家制定的标准规范，以确保产品的质量和安全性。

本文将介绍开关电源国标的相关内容，包括其定义、分类、特点以及应用。

开关电源是一种通过开关器件控制电能转换的电源装置。

它可以将输入的交流电转换成所需要的直流电，并通过电子元件进行稳压、滤波等处理，以满足电子设备的工作要求。

开关电源国标是为了规范开关电源的设计、制造和使用，以保证其安全性、可靠性和互换性。

根据国标的要求，开关电源可以根据输出功率的不同进行分类。

常见的有低功率开关电源、中功率开关电源和高功率开关电源。

低功率开关电源一般用于电子产品、通信设备等领域；中功率开关电源适用于工业自动化控制、医疗设备等方面；高功率开关电源主要用于电力系统、铁路、通信基站等大功率负载。

开关电源国标的特点主要包括以下几个方面。

首先是输入电压范围宽，可以适应不同国家和地区的电网标准。

其次是输出电压稳定，具有较好的稳压性能，可以满足电子设备对电压的要求。

此外，开关电源还具有高效率、小体积、轻重量等特点，适用于高密度集成电路和小型化电子设备。

同时，开关电源还具备过载保护、过压保护、过流保护等功能，以保证电子设备的安全运行。

开关电源国标在电源的设计、制造和使用方面都有详细的规定。

在设计制造方面，国标要求开关电源应具备防雷击、防静电、防干扰等能力，以确保其稳定可靠的工作。

在使用方面，国标规定了开关电源的电气参数、接线方式、安全要求等，以保证用户的安全使用。

开关电源国标的应用非常广泛。

在电子设备领域，开关电源被广泛应用于计算机、通信设备、家用电器等产品中。

在工业控制领域，开关电源被广泛应用于工业自动化控制系统、机器人、仪器仪表等设备中。

此外，开关电源还被应用于能源领域，用于太阳能发电系统、风能发电系统等。

开关电源国标是为了规范开关电源的设计、制造和使用，以确保其安全性和质量。

开关电源具有广泛的应用领域和重要的作用，对于现代电子设备和工业控制系统的正常运行至关重要。

开关电源的基本控制原理

开关电源的基本控制原理开关电源是一种将直流电转换为交流电的电源装置。

其基本控制原理是通过开关管（晶体管或功率MOS管等）的开关动作，控制输入电源电压的连续开闭，以达到输出电压的变化。

1.输入电压整流与滤波：开关电源通常使用交流输入电源，首先需要使用整流电路将交流电转换为直流电。

整流电路可以采用二极管桥式整流电路，将交流信号变为全波整流的直流电。

然后采用滤波电路对整流电压进行平滑，以消除残余的交流成分。

2.输入电压调整电路：开关电源还需要一种输入电压调节电路，用来改变输入电压的大小，以实现对输出电压的调节。

调节电路一般采用电位器、电阻、可调电压稳压器等元件组成，通过改变电路的电阻或给定的精确电压来调整输入电压的大小。

3.输入电流控制：开关电源中的输入电流通常由输入电源提供。

通过对电源输入电流进行控制，可以实现对输出电流的控制。

电流控制主要依靠反馈电路实现，通过对反馈信号进行放大、调节，以达到期望的输出电流。

4.正弦波PWM控制：开关电源的核心控制方式是采用脉宽调制（PWM）技术，通过调节开关元件的导通时间和关断时间来控制输出电压。

通常使用比较器比较输入信号和三角波信号，产生PWM信号。

PWM信号通过控制开关管的导通和关断，实现对输出电压的调节。

5.输出电压滤波：开关电源输出的是脉冲信号，需要通过滤波电路将其转变为平滑的直流电压。

滤波电路一般采用电感、电容等元件组成的低通滤波电路，将高频脉冲信号滤除，得到平稳的输出电压。

开关电源通过以上控制原理实现对输入电压、电流的调节和对输出电压的稳定控制。

其核心是PWM技术的应用，通过高频开关控制实现对输出电压的精确调节。

开关电源具有高效率、便携性和稳定性好的特点，广泛应用于计算机、通信设备、工业设备等领域。