自激式开关电源的原理
常见几种开关电源工作原理及电路图
常见几种开关电源工作原理及电路图图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。
控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。
２．单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。
电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。
所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。
当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20－100Ｗ，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。
唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。
单端反激式开关电源使用的开关管VT1 承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在20－200kHz之间。
３．单端正激式开关电源单端正激式开关电源的典型电路如图四所示。
这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。
当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感Ｌ储存能量；当开关管VT1截止时，电感Ｌ通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。
在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。
为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于５０％。
由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，所以输出功率范围大，可输出50－200 Ｗ的功率。
常见几种开关电源工作原理及电路图
常见几种开关电源工作原理及电路图13446(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、开关式稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。
因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。
对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。
直流平均电压Ｕ。
可由公式计算，即Uo=Um×T1/T式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。
从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。
这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。
二、开关式稳压电源的原理电路1、基本电路图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。
控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。
２．单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。
电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。
所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。
当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
自激式开关电源的原理
第3xx 自激式开关电源的原理与应用自激式开关电源利用调整管、变压器辅助绕组构成正反馈通路，实现自激振荡，再借助反馈信号稳定电压输出。
由于调整管兼作振荡管，所以无须专设振荡器，故所用的元器件较少，电路简单、成本低，在一定程度上简化了电路。
由于自激式开关电源经济实用，目前仍有较多的电子设备采用自激式开关电源，比如手机充电器、打印机、自动化仪器仪表、电视机和显示器等。
本章拟在讲述自激式开关电源基本电路的基础上，以几种变压器耦合型自激式开关电源的电路实例为载体，配合关键点的测试波形，剖析它们的工作原理，希望引领读者进入开关电源的万千世界。
3-1 自激式开关电源的工作原理自激式开关电源的特点1．自激式开关电源现在所有由市电供电的AC-DC设备，几乎全部采用变压器耦合型开关电源，也称为隔离型开关电源。
功率管周期性通断，控制开关变压器初级绕组存储输入电源的能量，通过次级绕组进行能量释放。
显然，开关电源的输入与输出是通过变压器的磁耦合传递能量的。
由于变压器绕组之间是绝缘的，因此初次级绕组完全隔离，即“热地”和“冷地”是绝缘的，且绝缘电阻和抗电强度均可达到很高，这一特点对用电安全尤为重要。
若开关管的激励脉冲是由变压器辅助绕组与开关管构成的正反馈环路自激振荡产生的，称为自激式开关电源。
由于自激式开关电源的调整管兼作振荡管，因此无须专设振荡器。
除非特别说明，本书讲述的自激式开关电源均是指自激式变压器耦合型开关电源，下面就介绍这方面的知识。
2．自激式开关电源的特点（1）自激式开关电源结构简单，生产制造成本低廉。
（2）自激式开关电源的脉冲信号是自激振荡产生的，是一种非固定频率的变换电路，随输入电压和负载变化而变化，轻载时开关频率较高或间歇振荡，满载时频率会自动降低。
（3）自激式开关电源在占空比D发生改变时，开关管的与相对值发生变化，因此D变化范围较小，一般小于50%。
（4）自激式开关电源具备一定的自保护功能，一旦负载过重，必然破坏反馈条件，振荡将因损耗过大而减少或和间歇振荡，因此保护电路比较简单，这是自激式开关电源的一大优点。
自激式开关电源的原理
第3章 自激式开关电源的原理与应用自激式开关电源利用调整管、变压器辅助绕组构成正反馈通路，实现自激振荡，再借助反馈信号稳定电压输出。
由于调整管兼作振荡管，所以无须专设振荡器，故所用的元器件较少，电路简单、成本低，在一定程度上简化了电路。
由于自激式开关电源经济实用，目前仍有较多的电子设备采用自激式开关电源，比如手机充电器、打印机、自动化仪器仪表、电视机和显示器等。
本章拟在讲述自激式开关电源基本电路的基础上，以几种变压器耦合型自激式开关电源的电路实例为载体，配合关键点的测试波形，剖析它们的工作原理，希望引领读者进入开关电源的万千世界。
3-1 自激式开关电源的工作原理3.1.1 自激式开关电源的特点1．自激式开关电源现在所有由市电供电的AC-DC 设备，几乎全部采用变压器耦合型开关电源，也称为隔离型开关电源。
功率管周期性通断，控制开关变压器初级绕组存储输入电源的能量，通过次级绕组进行能量释放。
显然，开关电源的输入与输出是通过变压器的磁耦合传递能量的。
由于变压器绕组之间是绝缘的，因此初次级绕组完全隔离，即“热地”和“冷地”是绝缘的，且绝缘电阻和抗电强度均可达到很高，这一特点对用电安全尤为重要。
若开关管的激励脉冲是由变压器辅助绕组与开关管构成的正反馈环路自激振荡产生的，称为自激式开关电源。
由于自激式开关电源的调整管兼作振荡管，因此无须专设振荡器。
除非特别说明，本书讲述的自激式开关电源均是指自激式变压器耦合型开关电源，下面就介绍这方面的知识。
2．自激式开关电源的特点（1）自激式开关电源结构简单，生产制造成本低廉。
（2）自激式开关电源的脉冲信号是自激振荡产生的，是一种非固定频率的变换电路，随输入电压和负载变化而变化，轻载时开关频率较高或间歇振荡，满载时频率会自动降低。
（3）自激式开关电源在占空比D 发生改变时，开关管的C I 与CE U 相对值发生变化，因此D 变化范围较小，一般小于50%。
（4）自激式开关电源具备一定的自保护功能，一旦负载过重，必然破坏反馈条件，振荡将因损耗过大而减少或和间歇振荡，因此保护电路比较简单，这是自激式开关电源的一大优点。
详解自激开关电源电路图
详解自激开关电源电路图该文章讲述了详解自激开关电源电路图.自激开关电源电路图,STR41090电源属于自激式并联型开关电源,适应电网电压能力为150-280V。
振荡过程 C808上约300V直流电压经R811加到N801的(2)脚内部开关管的B极,同时经T802的(1)、(3)绕组加到N801的(3)脚内部开关管的C极,开关管开始导通,电流流过T802的(1)、(3)绕组,在(1)、(3)绕组产生感应电压,极性为(3)正(1)负,经耦合,在(6)、(7)绕组也产生感应电压,极性为(7)正(6)负,此正反馈电压经C819、R817、R816送回到N801的(2)脚,使开关管电流进一步增大,雪崩的过程使开关管迅速饱和。
开关管饱和期间,T802(1)、(3)绕组的电流线性增大,VD821、VD822截止,T802储存磁场能量。
由于C819不断被充电,使N801的(2)脚电压不断下降,到某一时刻,N802(2)脚上的电压不能维持内部开关管的饱和,开关管退出饱和状态,C极电流减小,T802各绕组的感应电压极性全部翻转,反馈绕组(6)、(7)脚的电压极性为(6)正(7)负,经C819、R817、R816送到N801的(2)脚,使N801(2)脚电压进一步减小,又一雪崩过程使开关管迅速截止。
开关管截止期间,VD821导通,在C822电容上形成112V电压;VD822也导通,在C824电容上形成18V电压,T802储存的磁场能量被释放。
另一方面,C819上的电压经R817、R816、VD812、VD813放电,同时300V电压经R811给C819反向充电,这两个因素使C819左端的电压回升,即N801(2)脚的电压回升,当(2)脚电压上升0.6V以上时,开关管再次导通,开始下一周期的振荡。
稳压电路稳压电路由STR41090内部完成,T802的(5)、(6)脚为取样绕组,经VD814整流、C817滤波,在C817上形成取样电压,在正常情况下,C817上的电压约为84V,若输出电压112V升高,则取样电压也必定升高,该取样电压经R815送到N801的(1)脚,通过内部调节,最终使输出电压稳定在112V。
并联自激式单管开关电源电路
并联自激式单管开关电源电路自激式开关电源是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源，此类开关电源占有量不多，结构也不是太复杂，下面以图5-1所示电路简要进行说明。
识图时，应注意以下几个要点。
自激式单管开关电源中的开关管既可以采用三极管，也可以采用场效应管，这里采用的是三极管。
开关管VT513起着开关及振荡的双重作用，省去了控制电路（一般没有专用电源控制芯片）。
自激振荡的过程如下。
接通电源后，220V市电电压经VD503～VD506整流、C507滤波，在滤波电容C507两端得到近300V直流电压，通过开关变压器T511的3-7绕组加到开关管VT513的集电极。
同时该电压还经启动电阻R520～R522、R524为VT513的基极提供启动电流，使VT513导通。
T511绕组3-7中有电流通过并感应出3正、7负的感应电压，同时1-2反馈绕组也感应出1正、2负的正反馈电压，该电压经R519、C514、R524加至VT513的基极，使VT513迅速饱和导通。
随着C514充电电压的升高，VT513基极电位逐渐变低，致使VT513退出饱和区，厶开始减小，在T511的1-2绕组感应出1负、2正相位相反的电压,使VT513迅速截止。
VT513截止后，T511的1-2绕组中没有感应电压，300V直流供电输入电压又经R520～R522给C514反向充电，逐渐提高VT513基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。
从开关变压器T511的同名端（T511中的小圆点）可以看出，这是一个反激型开关电源，也就是说，当开关管VT513导通时，开关变压器T511的3-7 -次绕组感应电压为3正、7负，而二次绕组11-12感应电压为11正、12负，整流二极管VD552处于截止状态，在一次绕组3-7中储存能量。
当开关管VT513截止时，变压器T511 -次绕组3-7中存储的能量，通过二次绕组及VD552整流和电容C561滤波后向负载输出。
自激式开关电源原理
自激式开关电源原理
自激式开关电源原理是一种广泛应用于电子设备中的电源供应构架。
它是由一组电路所组成的，主要作用是将交流电转化为稳定的直流电。
以下是该原理的详细说明：
一、自激电路
自激电路是自激式开关电源的核心部分，也叫反馈电路。
它通过控制
开关管的导通或截止来调节变压器的工作状态，使输出电压保持稳定。
当输出电压过高时，自激电路会降低开关管的导通时间，使变压器的
耦合度降低，从而输出电压下降。
反之，当输出电压过低时，自激电
路会增加开关管的导通时间，使变压器的耦合度增加，从而输出电压
上升。
二、开关管
开关管是自激式开关电源工作时的控制元件。
它主要用来控制变压器
的输入电压，使得开关管的导通和截止能够改变输出电压。
常用的开
关管有 MOS、IGBT 和二极管等。
三、变压器
变压器是用来变换输入电压的元器件，也是自激式开关电源的核心之一。
它可将交流电转换为稳定的直流电，通过调整自激电路来控制输
出电压。
变压器主要包括原边和副边两个部分，它们之间通过互感耦
合实现电能的传输。
四、输出电路
输出电路是自激式开关电源输出端的电路。
它主要用来稳定输出电压，防止电压变化或波动等现象。
输出电路通常包括平滑电容、负载电路
和过载保护等。
自激式开关电源是一种具有高效率和输出稳定的电源供应构架。
它可
广泛应用于计算机、通讯、家电、医疗等领域。
随着技术的不断进步，自激式开关电源将会更加成熟、稳定和高效。
开关电源单管自激原理图
开关电源单管自激原理图开关电源单管自激原理图A：基本原理图下图是一种较典型的由单只晶体管构成的自激式逆变电路。
是一种采用变压器耦合而形成正反馈的自激逆变器电路。
在该电路中，T为开关变压器，L1为其初级绕组，L2为反馈绕组，L3为次级绕组（也称为输出绕组）；R1为开关管VT1基极提供初始启动电流，故又称其为启动电阻器；C为耦合电容器，R2为电容器C提供放电通路。
B：工作原理当接通电源Ui以后，经R1为VT1管的基极提供启动电流，使其集电极电流开始增大，VT1导通，L1线圈中流过的电流增大，通过耦合作用，L2绕组上就会有感应电压产生，根据同名端的定义，该感应电压经R2//C反馈到VT1管的基极起正反馈作用，促使VT1迅速饱和导通，此时VT1管的集电极与发射极间的Uce接近于0 V，L1线圈两端电压接近于输入电压Ui。
这样，当VT1集电极电流Ic增加到最大值时，集电极电流变化率开始下降，L1两端电压开始从Ui向0 V变化，L2线圈两端电压随之也减小，当Ube（VT1晶体管基极与发射极间电压）＜0．7 V时，VT1管截止，此时L1两端电压为0 V，Uce压降为Ui。
当VT1管进入截止状态后，储存在开关变压器T中的磁能便通过负载泄放，同时电源又经R1为VT1基极提供直流电流，基极绕组的感应电势便逐渐增大，使基极电流开始增大。
由于正反馈的作用，又使VT1进入饱和导通状态。
上述过程周而复始，使L3有连续的脉冲电压输出，从而完成了开关电源的工作过程。
振荡电路的振荡频率取决于电容器C的充放电时间常数。
单管自激式逆变电路的输出电压Uo，根据L3的匝数比不同，既可以产生高电压，也可以产生低电压。
该电压经整流滤波电路进行二次整流滤波后就可提供给有关电路。
开关电源工作原理及电路图
本文以丰富的开关电源案例分析，介绍单端正激式开关电源，自激式开关电源，推挽式开关电源、降压式开关电源、升压式开关电源和反转式开关电源。
随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。
传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有40%－50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。
为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85%以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。
正因为如此，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中，本文对各类开关电源的工作原理作一阐述。
一、开关式稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。
因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。
对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。
直流平均电压Ｕ。
可由公式计算，即Uo=Um×T1/T式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。
从上式可以看出，当Um与T不变时，直流平均电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。
这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。
二、开关式稳压电源的原理电路1、基本电路图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
详解自激开关电源电路图
详解自激开关电源电路图章讲述了详解自激开关电源电路图.激开关电源电路图,STR41090电源属于自激式并联型开关电源,适应电网力为150-280V。
荡过程 C808上约300V直流电压经R811加到N801的(2)脚部开关管的B极,同时经T802的(1)、(3)绕组加到N801关管的C极,开关管开始导通,电流流过T802的(1)、(3)绕组,在(1)、(3)绕组产生感应电压,极性为(3)正(1)负,经耦7)绕组也产生感应电压,极性为(7)正(6)负,此正反馈电压经C819、R817、R816送回到N801的(2)脚,使开关管电流雪崩的过程使开关管迅速饱和。
开关管饱和期间,T802(1)、(3)绕组的电流线性增大,VD821、VD822截止,T802储存于C819不断被充电,使N801的(2)脚电压不断下降,到某一时刻,N802(2)脚上的电压不能维持部开关管的饱和,开关态,C极电流减小,T802各绕组的感应电压极性全部翻转,反馈绕组(6)、(7)脚的电压极性为(6)正(7)负,经C819、R8 N801的(2)脚,使N801(2)脚电压进一步减小,又一雪崩过程使开关管迅速截止。
开关管截止期间,VD821导通,在C8 112V电压;VD822也导通,在C824电容上形成18V电压,T802储存的磁场能量被释放。
另一方面,C819上的电压经R8 812、VD813放电,同时300V电压经R811给C819反向充电,这两个因素使C819左端的电压回升,即N801(2)脚的电压脚电压上升0.6V以上时,开关管再次导通,开始下一周期的振荡。
稳压电路稳压电路由STR41090部完成,T802的(5样绕组,经VD814整流、C817滤波,在C817上形成取样电压,在正常情况下,C817上的电压约为84V,若输出电压112电压也必定升高,该取样电压经R815送到N801的(1)脚,通过部调节,最终使输出电压稳定在112V。
浅谈自激式开关电源的分析方法
浅谈自激式开关电源的分析方法摘要CRT彩色电视机中主要采用分立元件组成的自激振荡式并联型开关电源电路，工作原理复杂、维修较困难。
本文结合笔者多年教学实际，提出了以自激振荡过程为核心的电路分析方法，便于学生较快地熟悉其工作原理，掌握保护电路和稳压电路的分析方法，具备快速检修开关电源的能力。
关键词自激振荡；开关电源；分析0 引言目前，CRT彩色电视机中主要采用分立元件组成的自激振荡式并联型开关电源电路。
由于其核心器件电源调整管工作在非线性状态，与串联稳压电源相比，具有体积小、重量轻、效率高、电压适应范围宽等显著优点，但是其工作原理复杂、维修困难，在实际教学过程中学生难以迅速掌握。
本文介绍了以自激振荡过程为核心的分析方法，便于在教学过程中使学生熟悉其工作原理，具备快速检修开关电源的能力。
1 开关电源的工作原理220V交流电直接经低频整流滤波后得到300V左右的直流电压，利用高频自激振荡电路将直流电转化为30kHz~60kHz的脉冲信号，再经储能变压器的能量转换送入高频整流滤波电路，经高频续流二极管整流后得到所需的多组直流电压输出。
通过取样调整电路，改变高频脉冲的脉冲宽度或脉冲周期来稳定输出电压。
开关电源电路常分为低频整流滤波电路、自激振荡电路、稳压电路、保护电路和高频整流滤波电路等部分。
其工作过程中的关键环节是产生高频脉冲，在将能量转化为高频脉冲时，开关管工作在饱和导通和截止状态，提高了能量利用效率；将能量转化为高频脉冲，可以通过改变占空比调节向输出端提供的能量，有利于适应电网电压大范围的波动；将能量转化为高频脉冲后，可以减小高频滤波电容容量，有利于缩小电源体积，减少电源重量。
2 自激振荡电路原理分析自激振荡电路起振是自激式开关电源正常工作的必要条件，开关调整管和变压器初级绕组L1参与振荡过程。
当开关调整管工作在饱和导通状态时，在变压器初级绕组L1上产生上正下负的感应电动势，次级绕组L2产生上负下正的感应电动势，初级绕组L1中的电流逐渐增大；当开关调整管截止时，变压器初级绕组L1上产生上负下正的感应电动势，次级绕组L2产生上正下负的感应电动势，续流二极管vD导通，向负载提供能量，并对电容C充电。
开关电源双管自激振荡电路基本原理
开关电源双管⾃激振荡电路基本原理下⾯的图⽚是双管⾃激振荡器基本电路。
电源接通，R1给Q1提供基极电流、Q1导通。
接着，Q1集电极输出电流驱动Q2、Q2导通，于是Q2集电极接地。
此时，Q1基极增加了⼀条经C1 、RP到地低阻通路，Q1基极输出电流增⼤，导通愈甚，进⽽Q2快速饱和导通——两管互为对⽅提供基极驱动电流，控制信号为正反馈。
根据三极管的特性可知，Q1基极只⽐电源低⼀个PN结压降，但其集电极⽐地⾼⼀个PN结压降，因此在C1充电过程中，Q1⼯作于放⼤状态;与此同时，Q2由浅导通很快渡越到饱和导通。
随着C1 、RP⽀路充电过程持续，C1压降增⼤，充电电流减⼩，Q1输出电流下降，进⽽不能驱动、维持Q2的深度饱和，Q2的集电极电压上升，C1 、RP⽀路进⼊放电过程。
由于正反馈信号的控制作⽤，Q1很快截⽌，Q2也很快截⽌。
随着C1 、RP放电过程的持续，C1压降减⼩，放电电流减⼩，Q1基极电压逐渐下降，直到Q1再次导通，进⼊下⼀个循环……
双开关管⾃激振荡。
自激式开关电源原理
自激式开关电源原理自激式开关电源是一种常见的电源供电方式，其原理是利用自激振荡电路产生高频脉冲信号，经过变压器的变换作用，将输入的电压转换成所需的输出电压。
在实际应用中，自激式开关电源具有体积小、效率高、稳定性好等优点，因此得到了广泛的应用。
自激式开关电源的工作原理主要包括以下几个方面：首先，自激振荡电路产生高频脉冲信号。
自激振荡电路由开关管、反馈电路和输出变压器等组成。
当输入电压加到开关管上时，由于反馈电路的作用，开关管将开始导通，电流开始流过输出变压器的初级线圈，产生磁场。
随后，反馈电路将开关管关断，磁场崩溃，产生感应电动势，使得开关管再次导通，如此往复，就形成了高频脉冲信号。
其次，高频脉冲信号经过变压器的变换作用。
高频脉冲信号经过变压器的变换作用，将输入的电压转换成所需的输出电压。
变压器的变比决定了输入和输出电压的比例，通过合理设计变压器的参数，可以得到稳定的输出电压。
最后，经过滤波和稳压电路得到稳定的直流输出电压。
通过滤波电路可以将高频脉冲信号转换成平稳的直流电压，而稳压电路则可以保证输出电压的稳定性，从而满足实际应用的需求。
总的来说，自激式开关电源利用自激振荡电路产生高频脉冲信号，经过变压器的变换作用，最终经过滤波和稳压电路得到稳定的直流输出电压。
这种工作原理使得自激式开关电源在体积小、效率高、稳定性好等方面都具有优势，因此在各种电子设备中得到了广泛的应用。
除此之外，自激式开关电源还具有一些特殊的应用场景。
例如，在一些需要输出电压可调的场合，可以通过改变自激振荡电路的参数来实现输出电压的调节；在一些对输出电流要求较高的场合，可以通过合理设计开关管和变压器的参数来实现高电流输出。
因此，自激式开关电源不仅在一般的电子设备中得到了应用，在一些特殊的场景中也具有一定的灵活性和适用性。
综上所述，自激式开关电源是一种利用自激振荡电路产生高频脉冲信号，经过变压器的变换作用，最终经过滤波和稳压电路得到稳定的直流输出电压的电源供电方式。
自激振荡开关电源电路原理详解
自激振荡开关电源电路原理详解自激振荡开关电源电路，听起来是不是有点儿拗口？别担心，今天咱们就来轻松聊聊这个看似高大上的东西。
你知道吗？在我们日常生活中，很多电器都离不开这个小家伙。
想象一下，手机、电视，甚至你最爱的游戏机，背后都有它的身影。
自激振荡开关电源，简单来说，就是通过调节电流来把高电压变成咱们需要的低电压。
就像魔术一样，把“高大上”的电源变得平易近人。
说到电源，很多人可能觉得这就是一个黑箱子，里面复杂得很。
但它的原理可以用一句话总结：开和关之间的游戏。
咱们的电源就像一个调皮的孩子，时不时地开开关关，让电流在里面“蹦跶”。
自激振荡的意思，就是它能自己调节开关的频率，这可比手动调节方便多了，简直就是懒人福音！你想想，要是每次都得去动手调，那多麻烦啊！这种电源能自动找到最佳的工作状态，就像大海中的船，随风而行。
再说说它的工作原理，听起来复杂，但其实就像一部电影的剧本，分为几个重要角色。
第一个角色是“电感”，它就像一个大力士，能储存能量。
然后是“电容”，这小家伙负责释放能量，迅速又干脆。
还有“开关”，就像导演，掌控着这一切的节奏。
电感把能量存起来，电容又把它放出来，开关则根据需求来决定开关的时机。
这一切的配合，简直像是精心排练的舞蹈，优雅又富有节奏感。
你可能会问，这种电源有什么好处呢？它的效率可高得很。
相比传统电源，减少了能量损耗，省电又环保。
它的体积小，重量轻，设计得当后，放在设备里根本不占地方，简直就是小巧玲珑。
想想看，你的手机里能放这么强大的电源，真是科技的结晶啊！不过，别以为它只有优点，有时候也会发脾气，比如说在负载变化时可能会产生一些不稳定的输出。
但这也是可以通过合理设计来避免的，电路设计师们就像是厨师，要把各种材料搭配得恰到好处。
自激振荡开关电源的应用可广泛了，从手机充电器到LED灯，甚至是电动汽车，都是它的舞台。
你坐在车里，发动的那一刻，电源正在默默无闻地为你提供动力，真是“背后英雄”。
自激半桥开关电源电路原理
自激半桥开关电源电路原理
嘿，朋友们！今天咱就来好好唠唠自激半桥开关电源电路原理。
你想啊，这电就像一股神奇的力量，它在各种电路里跑来跑去。
那自激半桥开关电源电路呢，就像是一个聪明的指挥官！比如说，家里的电灯就是通过它才能亮起来的呀！
它的工作原理呢，其实很好懂。
想象一下，有两条路，就像电路里的两个部分，它们相互配合。
这边给点力，那边再给点力，然后哇塞，电就源源不断地流淌出来啦！这就好比两个人一起抬东西，相互协作才能完成任务。
在这个电路里，开关就像个机灵的小卫士，一会儿开，一会儿关，精准地控制着电流的走向。
就像是你在玩游戏，要精准地控制角色的行动一样！而那些元器件呢，就像是一群小伙伴，各自发挥着自己的作用，共同让整个电路运作起来。
哎呀，真的很神奇啊！你难道不觉得这很有意思吗？当你了解了它，你就会惊叹于它的巧妙设计和强大功能。
咱再说说它的优点，它效率高啊！能让电更好地发挥作用，不浪费。
这就跟咱过日子一样，得精打细算啊！而且它还稳定可靠，不会时不时给你闹脾气，多让人放心呐！
总之，自激半桥开关电源电路原理真的是太有趣、太重要啦！它就像一个隐藏在电子世界里的小魔法，等着我们去发现和探索。
所以啊，大伙可得好好了解了解它，说不定哪天就能用上啦！。
几种常见的开关电源工作原理及电路图
一、开关式稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。
因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。
对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。
直流平均电压Ｕ。
可由公式计算，即Uo=Um×T1/T式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。
从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。
这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。
二、开关式稳压电源的原理电路1、基本电路图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。
控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。
２、单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。
电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。
所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。
当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20－100Ｗ，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。
唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。
开关电源设计与应用--自激式开关电源 ppt课件
2.2.2 自激电源的同步控制
图2-6 TC-29CX电源电路
2.3 自激式降压型集成电源
2.3.1 直接取样电源电路
图2-7 直接取样开关电源电路
2.3.2 间接取样电源电路
图2-8 间接取样开关电源电路
2.4 升压式自激电源
升压式开关电源是不隔离型开关电源的另一种应用较多的开关电源，尤其 在目前的移动通信、移动视频显示器中更得到广泛应用。
图2-12 正反馈脉冲钳位电路
图2-13所示为恒流驱动电路，电路中设有两路正反馈支 路。
图2-13 恒流驱动电路
2.5.3 双PWM控制 为了提高稳压效果，自激式开关电源可以采用双路或多
路PWM控制，采用两只脉宽控制管或两路独立的控制电路， 扩大脉宽调制器的控制能力。因为两路PWM电路同时出现 故障的机会极小，所以不仅提高了控制能力，可靠性也大为 提高。
采用双路控制的自激式开关电源属故障前保护，常设以下保护电路。
(1) 软启动电路。在开关电源启动时，开关管振荡过程中的振荡脉宽不是 突然进入额定脉宽，而是有一段启动过程。以图2-11的电路为例，开机瞬间， C312两端取样电压达到额定值需有一定时间，在C312充电过程中，误差放大器检 出的取样电压偏低，因而脉宽控制电路减小了对开关管基极的分流，使振荡电 路脉宽增大，形成开机冲击电流。脉宽的增大，使开关管在开机瞬间有一较大 的冲击电流。为了避免这种硬启动过程带来的危害，需要在取样分压电路中加 入软启动电路。
1．双路PWM电路 图2-14为双路PWM控制的基本电路。
1．双路PWM电路
图2-14 双路PWM控制的基本电路
2．隔离开关电源保护电路
开关电源保护电路设置的作用是：保护开关电源本身，尽量减少 故障率，或者在偶然发生故障时减小其损坏范围；设置输出过压保护， 避免损坏负载电路。
开关电源工作原理及电路图
开关电源工作原理及电路图本文以丰富的开关电源案例分析，介绍单端正激式开关电源，自激式开关电源，推挽式开关电源、降压式开关电源、升压式开关电源和反转式开关电源。
随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。
传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有40%－50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。
为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85%以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。
正因为如此，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中，本文对各类开关电源的工作原理作一阐述。
一、开关式稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。
因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。
对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。
直流平均电压Ｕ。
可由公式计算，即Uo=Um×T1/T式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。
从上式可以看出，当Um与T不变时，直流平均电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。
这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。
二、开关式稳压电源的原理电路1、基本电路图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
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第3章自激式开关电源的原理与应用自激式开关电源利用调整管、变压器辅助绕组构成正反馈通路，实现自激振荡，再借助反馈信号稳定电压输出。
由于调整管兼作振荡管，所以无须专设振荡器，故所用的元器件较少，电路简单、成本低，在一定程度上简化了电路。
由于自激式开关电源经济实用，目前仍有较多的电子设备采用自激式开关电源，比如手机充电器、打印机、自动化仪器仪表、电视机和显示器等。
本章拟在讲述自激式开关电源基本电路的基础上，以几种变压器耦合型自激式开关电源的电路实例为载体，配合关键点的测试波形，剖析它们的工作原理，希望引领读者进入开关电源的万千世界。
3-1 自激式开关电源的工作原理3.1.1 自激式开关电源的特点1．自激式开关电源现在所有由市电供电的AC-DC设备，几乎全部采用变压器耦合型开关电源，也称为隔离型开关电源。
功率管周期性通断，控制开关变压器初级绕组存储输入电源的能量，通过次级绕组进行能量释放。
显然，开关电源的输入与输出是通过变压器的磁耦合传递能量的。
由于变压器绕组之间是绝缘的，因此初次级绕组完全隔离，即“热地”和“冷地”是绝缘的，且绝缘电阻和抗电强度均可达到很高，这一特点对用电安全尤为重要。
若开关管的激励脉冲是由变压器辅助绕组与开关管构成的正反馈环路自激振荡产生的，称为自激式开关电源。
由于自激式开关电源的调整管兼作振荡管，因此无须专设振荡器。
除非特别说明，本书讲述的自激式开关电源均是指自激式变压器耦合型开关电源，下面就介绍这方面的知识。
2．自激式开关电源的特点（1）自激式开关电源结构简单，生产制造成本低廉。
（2）自激式开关电源的脉冲信号是自激振荡产生的，是一种非固定频率的变换电路，随输入电压和负载变化而变化，轻载时开关频率较高或间歇振荡，满载时频率会自动降低。
U相对值发生变化，因此D （3）自激式开关电源在占空比D发生改变时，开关管的C I与CE变化范围较小，一般小于50%。
（4）自激式开关电源具备一定的自保护功能，一旦负载过重，必然破坏反馈条件，振荡将因损耗过大而减少或和间歇振荡，因此保护电路比较简单，这是自激式开关电源的一大优点。
（5）自激式开关电源的电流峰值高、纹波电流大，由于工作频率随输入电压和负载电流变化而变化，在高功率、大电流工作时稳定性差，故仅适宜60W以下的小功率场合。
由于许多办公设备、手机充电器和仪器仪表等在这个功率范围之下，故自激式开关电源的使用相当普遍。
3.1.2 自激式开关电源的工作原理①如图3-1所示为自激式开关电源的基本电路。
I U 是输入交流电压经整流的直流电压；I C 是整流电压的滤波电容；'B R 是启动电阻；VT 是功率开关管；B R 、B C 与变压器辅助绕组构成VT 的振荡电路；T 是开关变压器，初绕绕组用于储能及初、次级组能量耦合，辅助绕组产生正反馈信号；整流二极管VD 和O C 组成整流滤波电路，输出平滑的直流电压O U 给负载L R 供电。
图3-1 自激式开关电源的基本电路初始上电时，电阻'B R 给VT 提供在启动电流开始导通。
VT 一旦导通，变压器T 初级绕组因有电流流过而发生自感，自感电动势的方向阻止电流的增大；另一方面，初级绕组同时与次级绕组、辅助绕组发生互感，次级绕组感应动势的方向使二极管VD 反偏，辅助绕组感应动势的方向加速VT 导通。
当VT 趋向于截止时，初级绕组因电流减小而发生自感，自感电动势的方向阻止电流的减小（此时初级绕组与电源电压I U 顺向叠加），次级绕组感应动势的方向使二极管VD 正偏，辅助绕组感应动势的方向加速VT 截止。
电压和电路波形如图3-2所示。
VT 导通（ON t ）期间，变压器T 初级绕组从电源电压I U 蓄积能量；在VT 截止（OFF t ）期间，变压器T 蓄积的能量释放给负载。
在VT 从导通到截止转换瞬间，变压器初次级绕组依次出现峰值电流P I 1、P I 2②，见图3-2（a ）、（b ）所示。
初、次级绕组均为脉冲电压，且相位相反，见图3-2（c ）、（d ）所示。
F U 为整流二极管导通压降，2U 是2u① 有些文献称之为RCC 变换器，RCC 指Ringing Choke Converter ，即阻尼振荡变换器。
② 图中I 1P 、I 2P 是i 1、i 2的峰值电流，下标P 为peak 首字母。
的正脉冲，等于输出直流O U 与二极管导通电压F U 的叠加。
OFF t 结束时，变压器初级绕组感应电动势1u 自由振荡返回到零。
VT 基极连接的辅助绕组也称正反馈绕组，因变压器互感产生正反馈信号控制VT 的通断，即所谓自激振荡。
由上述工作原理可知，自激式开关电源是以功率管和变压器为主要元件组成的开关变换电路，通过自激振荡将直流电变成初级侧的脉冲电压，通过变压器耦合到次级侧，再经二极管整流与电容滤波送往负载电路。
在这种电路中，由于功率管起着开关及振荡的双重作用，省去了控制电路，因此电路比较简单。
图3-2 电压和电流波形③ 图3-3 自激式开关电源的等效电路图3-3所示为自激式开关电源的分时等效电路，1L 、2L 分别为初、次级绕组的电感。
图（a ）ON t 期间开关管VT 导通，T 初级绕组两端所加电压为I U ，次级侧滤波电容O C 放电、电压降低，供给负载输出电流O i 。
这期间，变压器T 初级绕组从直流电源I U 吸收能量、电感励磁；整流二极管VD 中无电流，故变压器初、次级绕组无相互作用。
图（b ）OFF t 期间开关管VT 截止，T 初级绕组没有电流，故图中未画出。
这期间，初级绕组③一般来说，开关电源的初级绕组电压高、电流小，次级绕组电压低、电流大，而辅助绕组主要起正反馈控制作用，电压与电流均比较小。
（a ）ON t 期间 （b ）OFF t 期间C充电、电压升高，一边给负载吸收的能量耦合到次级侧，整流二极管VD导通，一边给电容O供电，变压器初级绕组释能、电感消磁。
3.1.3 自激式开关电源简易电路自激式开关电源的简易电路如图3-4所示。
它由电源输入滤波、整流滤波、启动及主开关、浪涌电压吸收、次级侧整流滤波和稳压检测等电路组成。
关于电源输入滤波和整流滤波，在《第二章》中已经作了详细阐述，下面着重介绍主开关和各种保护电路。
图3-4 自激式开关电源的简易电路1．主开关电路主开关电路是保证输出电压稳定而通断整流平滑的直流电路，它是开关电源的重要组成部i是决定电源输出功率之值，分。
对于自激振荡开关电源来说，功率管VT1的集电极峰值电流CP它由开关管的基极电流B i与晶体管基区电荷存储效应时间stg t④决定。
为了方便讲述，这里把基④存储时间对应晶体管接收到关断信号到集电极电流下降到90%的时间，也就是饱和时基区的超量存储电荷的极驱动电路单独画出来，如图3-5所示。
辅助绕组a N 产生的正反馈电压，使晶体管VT 1的基极电流按1C R B 时间常数衰减，这期间B i 等于1B i ，VT 1的集电极电流C i 从零线性增加⑤。
当1C 两端电压达到二极管VD 2的正向压降时，电流2B i 经VD 2流通，这之后因二极管VD 2的箝位作用，1B i 为零，B i 等于2B i ，VT 1的集电极电流C i 继续增加。
（a ）基极驱动电路 （b ）电流波形图图3-5 基极驱动电路及电流波形图当VT 1的集电极电流C i 增加到FE B h i •之后，在VT 1存储电荷stg t 期间，C i 还会继续增加，若增加接近CP i （=()stg P I FE B t L U h i •+•/）时，在VT 1基极施加反偏电流，则VT 1转为截止。
CP i 的大小与B R 有关，B R 越小CP i 就越大。
若这样确定B R 以后，则当输入电压升高或输出电流减 消散时间。
存储时间与导通时的饱和深度有关，同时也跟关断电压和d v/d t 有关。
饱和度越深存储时间越长。
⑤ VT 1的集电极电流C i 就是变压器主绕组的电流，电感电流不能突变，要从零线性增加。
小时，有必要使VT 1基极电流不需要的分量流经其它电路，VT 2的其中一个作用就是为此而设（另一个用途是过流保护），这样就能保持输出电压稳定。
电路中，辅助绕组a N 经VD 3、2C 整流滤波后给光电耦合器（简称光耦）供电，输出端的电压变化经光耦反馈到输入侧，控制VT 2分流VT 1基极电流。
当输出电压稍稍升高时，光耦中的LED 光通量增加，光电管的集电极电流增大，导致VT 2的基极电压升高，集电极电流增大，形成使VT 1基极电流B i 减小的负反馈闭环路。
VT 1基极电流B i 一旦减小，集电极峰值电流CP i 也减小，ON t 变短，占空比减小，输出电压下降。
另一方面，ON t 随输入电压升高、输出电流的减小而变短，因此输入电压最高，输出电流最小时ON t 最短。
若输入电压升高、输出电流又下降某一极限值时，电路就不能维持正常振荡，产生如图3-6所示的间歇振荡，这时开关变压器会出现振动噪声。
为了避免出现间歇振荡，必要时在输出端接假负载。
图3-6 间歇振荡2．过流保护电路在电源接通瞬间或输出短路时，光电耦合器停止工作，VT 2为截止状态，此时正反馈电流全部流经VT 1的基极。
当输入电压较高时，基极电流与输入电压成比例增大，开关管集电极电流也成比例增大，这样，变压器就可能会达致磁饱和状态，VT 1将因过流而损坏。
为了保护VT 1始终工作于安全工作区，有必要设置过流保护电路，防止开关管集电极无节制地增大。
如图3-7所示是几种过流保护电路实例。
最常见的是图（a ）所示电路，采用专用的过流保护晶体管；图（b ）所示电路用两只二极管替代晶体管，保护效果不如前者。
在图（a ）中，若过流检测电阻E R 压降接近VT 2的BE U 时，VT 2开始导通，分流VT 1的基极电流，防止VT 1电流过大。
显然，电阻E R 阻值愈小、检测的动作电流愈大。
在许多自激式开关电源中，该电阻取值为几欧姆以下，功率为1～2W 。
即便如此，一旦发生短路等严重故障，E R被烧毁的现象仍然非常普遍。
在图（b ）中，当VT 1基极电压大于两只二极管的串联死区压降时二极管导通，分流VT 1的基极电流，防止VT 1电流过大。
（a ）晶体管保护 （b ）二极管保护图3-7 过电流保护电路实例自激式开关电源简易电路的过流保护采用图3-7（a ）方案，如图3-8所示。
（a ）过流保护电路 （b ）工作波形图3-8 过流保护电路及工作波形 当开关管VT 1的集电极电流增加时，若过流检测电阻E R 两端电压接近VT 2的BE U （VT 2的CE U 达到1.2V 以上），则VT 1的基极电流被VT 2分流，从而限制了VT 1的集电极电流C i 的增加，达到保护的目的。