开关电源基本电路及原理介绍
开关电源工作原理
开关电源工作原理开关电源是一种常见的电源供应装置，其工作原理是将输入电压通过开关器件进行高频开关，经过变压、整流、滤波等电路处理后，得到稳定的输出电压。
开关电源具有高效率、小体积、重量轻等优点，广泛应用于各种电子设备中。
一、开关电源的基本构成开关电源由输入端、输出端和控制电路组成。
1. 输入端：输入端主要包括输入电源和输入电路。
输入电源为交流电源，输入电路包括输入滤波电路和整流电路。
其中，输入滤波电路用于滤除输入电源中的杂波和干扰，保证输入电源的稳定性；整流电路将交流电源转换为直流电源。
2. 输出端：输出端主要包括输出电路和输出滤波电路。
输出电路通过开关器件进行高频开关，将整流后的直流电源转换为高频脉冲信号，经过输出滤波电路后得到稳定的直流输出电压。
3. 控制电路：控制电路主要包括开关控制电路和保护电路。
开关控制电路用于控制开关器件的开关频率和占空比，保证输出电压的稳定性和精度；保护电路用于监测输入输出电流电压，当超过设定值时进行过载保护。
二、开关电源的工作原理开关电源的工作原理可分为两个过程：变频过程和整流滤波过程。
1. 变频过程：变频过程即将输入电压通过开关器件进行高频开关，形成高频脉冲信号。
开关器件通常采用开关管或晶闸管进行控制，高频开关频率通常在几十kHz至几MHz之间。
当开关器件导通时，输入电源的能量通过开关管传导至输出端，形成电流；当开关器件断开时，输出端的电感储能元件将电能通过二极管进行放电，形成负电流。
通过不断的开关导通-断开操作，输入电压的能量被转换为高频脉冲信号。
2. 整流滤波过程：经过变频过程的高频脉冲信号需要通过变压、整流和滤波电路进行进一步处理。
首先，高频脉冲信号经过变压电路进行降压变换，得到适合输出电压的信号。
然后，经过整流电路将高频信号转换为直流信号，通过二极管进行单向导通。
最后，通过滤波电路对直流信号进行滤波，去除残余脉动和高频噪声，得到稳定的输出电压。
三、开关电源的工作模式开关电源的工作模式主要有两种：连续导通模式和断续导通模式。
开关电源工作原理详解析
开关电源工作原理详解析开关电源是一种常见的电源供应器件，具有高效率、稳定性和可靠性等优点。
本文将详细解析开关电源的工作原理，包括其基本构成、工作过程以及相关应用。
一、基本构成开关电源主要由输入端、输出端、开关管、变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
输入端：负责接收交流电源输入，并通过变压器进行电压变换。
输入滤波电路：用于滤除交流电源输入时的干扰信号，保证后续电路正常工作。
整流电路：将输入的交流电转换为直流电，一般采用整流桥或者整流二极管进行整流。
滤波电路：通过滤波电容和滤波电感对整流电路输出的脉动电流进行滤波，使其变为更为纯净的直流电。
开关管：起到开关的作用，通过开关管的导通和关断，将高频信号传送到变压器。
变压器：将输入的电压进行变换，可以降压或升压，以满足输出端的要求。
稳压电路：控制输出电压的稳定性，通过反馈电路控制开关管的导通和关断，保持输出电压恒定。
二、工作过程1. 导通状态：开关管导通，电流从输入端经过变压器进入输出端。
在导通状态下，开关管内部电阻很小，电流能够顺利通过。
通过变压器的转换作用，电压可以降低或升高，然后通过整流电路和滤波电路处理，输出为直流电。
2. 关断状态：开关管关断，电流中断。
在关断状态下，开关管内部电阻很大，电流无法通过。
由于开关管的关断，变压器产生磁场的能量无处释放，因此会产生反向电压，反向电压的存在使得电流继续流动，这一能量会被储存在电感中。
通过不断交替地在导通状态和关断状态之间进行切换，开关电源可以实现高效率的电能转换，进而向输出端提供稳定的直流电。
三、应用领域开关电源由于其高效性和可靠性，广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的应用：1. 电子产品领域：如电脑、手机、电视等消费电子产品，它们都需要稳定的直流电供应。
2. 工业自动化：在工业生产中，很多设备需要稳定可靠的电源，开关电源可以满足这些需求。
3. 通信设备：无论是固定电话、移动通信基站还是网络交换设备，都需要开关电源来提供稳定的电能。
开关电源的结构和基本原理
C9 3 .3u 1 00 V
L8 5 *2 0
MYV1 0 72 71 0 72 71 MYV2
C3A
R1
1
C7
1 02 25 0V ac
1 M 12 06
BR1 KBU8 06
R35
4 30R4K,,1R2506
1 0K 1 20 6
R8--21
6 80 ,12 06
T1 1 2
C20
R45-48
无源PFC
无源PFC一般采用电感补偿方法， 通过使交流输入的基波电流与电 压之间相位差减小来提高功率因 数，但无源PFC的功率因数不是 很高，只能达到0.7~0.8。
位置在第二层滤波之后，全桥整 流电路之前。
有源PFC
输入电压可以从90V到270V；
高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点；
+3. 3 V
3 30 0u ,6.3V
C29
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC Tex t
R113
R112
2 .7K 1 20 6 2 .7K 1 20 6
Q3
1 61 6A
Q4
1 61 6A
F R1 04
D28
1 N4 14 8 SM D
F R1 04
D27
1 N4 14 8 SM D
D35
D34
1 0u F,5 0V
2 22 1K V
2 20 u,1 6V
3 00 12 06
C31
R77-80
1 .2K 1 20 6
--5V
L3-4
D11 FR1 07 R44 2 12 06
L13 6 *8
6
D9
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。
开关电源电路原理
开关电源电路原理开关电源电路是一种常用的电源供电方式。
相比线性电源，开关电源具有高效率、小体积、稳定性好等优点，因此在各个领域得到了广泛的应用。
了解开关电源的原理对于电子工程师和爱好者来说是非常重要的。
本文将介绍开关电源的基本原理以及其工作过程。
一、开关电源的基本原理开关电源的基本原理是通过控制开关管（也叫开关MOS管）的导通和截止来实现电源输出电压的调节。
开关电源主要由输入电流滤波电路、整流电路、PWM调制电路以及输出滤波电路等组成。
1. 输入电流滤波电路开关电源的输入电流滤波电路主要由输入滤波电容和输入滤波电感构成。
输入滤波电容能够对输入电流进行平滑，使得输入电流的波形更加接近直流。
而输入滤波电感可以起到滤除高频噪声的作用，从而保护后续电路。
2. 整流电路整流电路主要由整流二极管和输出滤波电容构成。
在开关电源中，通常采用整流二极管将输入电压的负半周截掉，从而得到一个单向的输出电压波形。
输出滤波电容的作用是进一步平滑输出电压，使得输出的直流电压更加稳定。
3. PWM调制电路PWM调制电路是开关电源的核心部分，其作用是通过调节开关管的导通和截止时间，改变输出电压的占空比。
一般采用固定频率的PWM调制方式，通过将输入电压转换成高频PWM信号，并且通过控制开关管的导通和截止时间来调节输出电压的大小。
4. 输出滤波电路输出滤波电路主要由输出滤波电感和输出滤波电容构成。
输出滤波电感可以滤除PWM调制带来的高频噪声，而输出滤波电容可以进一步平滑输出电压。
二、开关电源的工作过程开关电源的工作过程可以简单分为导通状态和截止状态两种情况。
1. 导通状态当PWM调制电路控制开关管导通时，电路中的电感会储存能量，同时输出电容开始向负载放电。
此时，输出电压会逐渐上升，直到达到设定值。
2. 截止状态当PWM调制电路控制开关管截止时，电路中的电感释放储存的能量，并将其传递给输出电容。
同时，输出电容会向负载供电，并且带动电流流向负载。
开关电源作用是什么原理
开关电源作用是什么原理引言在现代电子设备中，开关电源扮演着至关重要的角色，它可以将交流电转换为稳定的直流电供给各种电子设备。
那么，开关电源是如何实现这一功能的呢？本文将介绍开关电源的工作原理及其在电子领域中的作用。
开关电源的工作原理开关电源的核心部分是开关电源主电路，由开关管、变压器、整流电路、电容和电感等组成。
其工作原理可以简述如下： 1. 变压器作用：开关电源先将输入的交流电通过整流电路转换为直流电，然后经过变压器变压降压。
2. 开关管控制：开关管充当开关的作用，通过控制开关管的导通和断开来调节输出电压。
3. 变压器传递能量：开关管导通时，变压器储存能量；开关管断开时，变压器释放储存的能量。
4. 电容滤波：电容用于对输出电压进行滤波处理，使输出电压更稳定。
5. 电感反馈：电感用于减小电压波动，提供稳定的输出电压。
开关电源在电子设备中的作用开关电源在电子设备中起到了至关重要的作用，主要体现在以下几个方面： 1. 稳定电压输出：开关电源能够稳定输出所需的直流电压，确保电子设备正常运行。
2. 体积小巧：相比传统的线性电源，开关电源具有体积小、重量轻的优势，更适合被集成到各种小型电子设备中。
3. 高效能耗：开关电源具有高能效转换率，能够减少能量损耗，节约能源。
4. 适应性强：开关电源的输出电压范围较广，可以适应不同电子设备的需求。
5. 可靠性高：开关电源采用先进的控制技术和保护电路，能够提高电子设备的可靠性。
结语总的来说，开关电源通过精密的电路设计和控制技术，将输入的交流电转换成稳定的直流电输出，为各种电子设备的正常运行提供了可靠的电源支持。
在今后的发展中，开关电源将继续发挥重要作用，为电子设备的高效、小型化和节能发展提供强大支持。
希望本文能为读者对开关电源的工作原理及作用有更深入的了解。
开关电源工作原理超详细解析
开关电源工作原理超详细解析开关电源是一种常见的电源供应器件，它通过将输入电源的直流电转换为高频脉冲电流，再经过整流、滤波和稳压等环节，输出稳定的直流电。
本文将详细解析开关电源的工作原理，包括开关电源的基本组成部分、工作原理的流程、常见的开关电源拓扑结构以及其优点和应用。
一、开关电源的基本组成部分开关电源通常由以下几个基本组成部分构成：1. 输入电路：用于接收外部交流电源，并将其转换为适合开关电源工作的直流电压。
2. 整流电路：将输入电压转换为脉冲电流，通常采用整流桥或者整流电路来实现。
3. 滤波电路：用于平滑整流后的脉冲电流，以减小输出电压的波动。
4. 开关器件：通常采用晶体管或者功率MOSFET等开关器件，用于控制电流的开关状态。
5. 控制电路：用于控制开关器件的开关频率和占空比，以控制输出电压的稳定性。
6. 输出电路：将经过整流、滤波和稳压处理后的直流电压输出给负载。
二、开关电源的工作原理流程开关电源的工作原理可以分为以下几个流程：1. 输入电路接收交流电源：开关电源的输入电路通常采用变压器来降低输入电压，然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
2. 整流电路将交流电转换为脉冲电流：整流电路通常采用整流桥或者整流电路来将交流电转换为脉冲电流，这样可以减小能量损耗。
3. 滤波电路平滑脉冲电流：滤波电路通常采用电容器和电感器来平滑脉冲电流，以减小输出电压的波动。
4. 控制电路控制开关器件的开关频率和占空比：控制电路通过对开关器件的控制，可以控制开关频率和占空比，从而控制输出电压的稳定性。
5. 输出电路将处理后的直流电压输出给负载：经过整流、滤波和稳压处理后的直流电压将被输出给负载，供其正常工作。
三、常见的开关电源拓扑结构开关电源有多种拓扑结构，常见的有以下几种：1. 单端开关电源：输入电源和输出电源共用一个地线，适用于低功率应用。
2. 双端开关电源：输入电源和输出电源分别有独立的地线，适用于高功率应用。
开关电源原理及各功能电路详解
开关电源原理及各功能电路详解一、开关电源的电路组成开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器〔EMI〕、整流滤波电路、功率变换电路、PWM掌握器电路、输出整流滤波电路组成。
关心电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：开关电源电路方框图二、输入电路的原理及常见电路1、AC输入整流滤波电路原理：输入滤波、整流回路原理图①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由 MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1 组成的电路进展保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，假设电流过大， F1、F2、F3 会烧毁保护后级电路。
② 输入滤波电路：C1、L1、C2、C3 组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进展抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对 C5 充电，由于瞬间电流大，加 RT1〔热敏电阻〕就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在 RT1 电阻上，肯定时间后温度上升后 RT1 阻值减小〔RT1 是负温系数元件〕，这时它消耗的能量格外小，后级电路可正常工作。
③ 整流滤波电路：沟通电压经 BRG1 整流后，经 C5 滤波后得到较为纯洁的直流电压。
假设 C5 容量变小，输出的沟通纹波将增大。
2、 DC 输入滤波电路原理：① 输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进展抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
开关电源的基本原理
开关电源的基本原理
开关电源是一种电源，它可以将交流电转换成直流电，并且可以控制电流的大小。
它的基本原理是：将交流电通过变压器转换成高压直流电，然后将高压直流电经过滤波器过滤，再经过稳压电路调节，最后输出低压直流电。
开关电源的工作原理是：将交流电通过变压器转换成高压直流电，然后将高压
直流电经过滤波器过滤，再经过稳压电路调节，最后输出低压直流电。
变压器的作用是将交流电的电压转换成高压直流电，滤波器的作用是过滤掉交流电中的杂波，稳压电路的作用是将高压直流电调节成低压直流电，最后输出低压直流电。
开关电源的优点是：输出电压稳定，输出电流可控，效率高，可靠性高，可以
节省能源，可以满足不同的电压要求，可以满足不同的电流要求，可以满足不同的功率要求，可以满足不同的频率要求，可以满足不同的电压调节要求，可以满足不同的电流调节要求，可以满足不同的功率调节要求，可以满足不同的频率调节要求。
开关电源的缺点是：由于开关电源的工作原理是将交流电转换成直流电，所以
它会产生一定的电磁干扰，这种电磁干扰会影响周围的电子设备的正常工作，所以在使用开关电源时，应该注意防止电磁干扰。
总之，开关电源是一种非常有用的电源，它可以将交流电转换成直流电，并且
可以控制电流的大小，可以满足不同的电压、电流、功率和频率要求，但是也会产生一定的电磁干扰，所以在使用开关电源时，应该注意防止电磁干扰。
开关电源入门必读开关电源工作原理超详细解析
开关电源入门必读开关电源工作原理超详细解析开关电源是电源技术中常见的一种类型，它的工作原理相对较复杂。
本文将详细解析开关电源的工作原理，帮助读者快速入门。
开关电源的基本工作原理是将交流电源转换为高频脉冲电源，再经过变压、整流和滤波等步骤，最终获得所需的直流电压输出。
下面将分为几个方面详细解析开关电源的工作原理。
一、开关电源的基本组成部分开关电源包括输入端、控制电路、开关元件、变压器、整流滤波电路和输出端等组成部分。
1.输入端：接收外部交流电源输入，并经过保险丝和滤波电路等进行初步处理。
2.控制电路：负责控制开关元件的开关行为，控制电路由集成电路、电感和电容等组成。
3.开关元件：由开关管和二极管组成，承担着将交流信号转换为脉冲信号的关键任务。
4.变压器：通过变换输入电压和电流的比值，实现电压和电流的变换。
5.整流滤波电路：包括整流电路和滤波电路。
整流电路将脉冲电流转化为直流电流，滤波电路将直流电流进行进一步平滑处理。
6.输出端：将经过整流滤波处理后的直流电压输出给负载。
二、开关电源的工作原理开关电源的工作原理主要分为以下几个步骤：1.输入端处理：输入端首先通过保险丝保护电路，然后通过滤波电路对输入信号进行初步处理，去除杂质和干扰。
2.控制电路：控制电路根据输入端的信号控制开关元件的开关行为。
当开关元件关闭时，电源工作在储能状态，当开关元件开启时，电源进入释放能量状态。
3.开关元件：开关元件由开关管和二极管组成。
当开关管导通时，电源中的输入电流和能量通过变压器传递给负载，当开关管关断时，电源中的储能电流和能量通过二极管回流到输入端。
4.变压器：变压器将输入电压和电流进行变换，通过磁性耦合实现输出端所需的电压和电流。
5.整流滤波电路：整流电路将经过变压器变换后的输出信号转化为直流电压，滤波电路将直流电压进行平滑处理，去除残余脉冲和噪声。
6.输出端：经过整流滤波电路处理后的直流电压输出给负载，从而实现电源对负载的供电支持。
开关电源电路图工作原理及维修详解析
开关电源电路图工作原理及维修详解析一、开关电源的工作原理开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。
开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时，电路中的储能装置（L1、C2、二极管D组成的电路）向负载RL释放在开关接通时所储存的能量，使负载得到连续而稳定的能量.开关电源原理图VO=TON/T＊Vi，VO 为负载两端的电压平均值，TON 为开关每次接通的时间，T 为开关通断的工作周期;由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，VO间电压平均值也随之改变，因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便使输出电压VO维持不变。
改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”（TimeRationControl，缩写为TRC)。
按TRC控制原理,有三种方式：1、脉冲宽度调制(PulseWithModulation,缩写为PWM)开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
2、脉冲频率调制（PulseFrequencyModulation,缩写为PFM）导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
3、混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。
二、开关电源的维修技巧和常见故障1、维修技巧开关电源的维修可分为两步进行：断电情况下，“看、闻、问、量” 看：打开电源的外壳，检查保险丝是否熔断,再观察电源的内部情况，如果发现电源的PCB板上有烧焦处或元件破裂，则应重点检查此处元件及相关电路元件.闻：闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件.问：问一下电源损坏的经过，是否对电源进行违规操作.量：没通电前，用万用表量一下高压电容两端的电压先.如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障，则大多数情况下，高压滤波电容两端的电压未泄放悼，此电压有300多伏，需小心.用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况，电阻值不应过低，否则电源内部可能存在短路。
开关电源的基本原理
开关电源的基本原理开关电源是一种将直流电压转换为不同电压、电流的电源，通过控制开关元件（如晶体管或MOS管）的导通和断开状态来实现电源输出的调整。
它具有高转换效率、占用空间小和重量轻等优点，在各类电子设备中得到广泛应用。
1.电源输入：开关电源的输入是交流电源，一般为标准交流电压，如220V交流电。
通过整流电路将输入交流电压转换为直流电压。
2.输入滤波：直流电源还需要通过滤波电路，以去除交流信号中的高频杂波。
滤波电路通常由电容和电感组成，能够使电压保持在一个相对稳定的水平上。
3.直流电压调整：通过一个降压（升压）器，将经过滤波的直流电压调整到需要的输出电压。
降压（升压）器一般采用开关变换器的形式。
4.开关元件：开关电源的核心是开关元件，它通过不断地开关（通电或断电）来调整输出电压和电流。
常用的开关元件有晶体管、场效应管（MOSFET）、双极型晶体管（BJT）等。
5.稳压控制：为了保持输出电压的稳定性，开关电源需要使用反馈控制电路，通过对输出电压进行采样并与设定值进行比较，控制开关元件的导通和断开。
6.输出滤波：为了去除开关元件导致的高频噪声，开关电源还需要输出滤波电路。
输出滤波电路一般由电感和电容组成，能够平滑输出电压并减小噪声。
7.保护电路：开关电源还需要一些保护电路来保护其自身和所连接的设备。
常见的保护功能有过流保护、过压保护、短路保护等。
这些保护电路能够在异常情况下停止开关元件的工作，以避免损坏设备。
在开关电源中，开关元件起着关键的作用。
当开关元件导通时，电流会流过变压器和输出电路；当开关元件断开时，电感中的能量会通过二极管和电容进行储存，以供下一个开关周期使用。
通过不断地开关，开关电源能够将大范围的输入电压转换为所需的稳定输出电压。
总的来说，开关电源通过不断开关的方式将输入电压转换为需要的输出电压，并通过反馈控制和保护电路来保持其稳定工作。
这种基本原理使得开关电源具有高效率、小体积和轻重量等优点，可以广泛应用于各类电子设备中。
开关电源基本工作原理
开关电源基本工作原理
开关电源是一种将输入的交流电转换为高频脉冲电流，经过功率变换器变换为所需输出电压和电流的电源。
其基本工作原理如下：
1. 输入滤波：交流电输入经过输入滤波电路，去除输入电源中的高频噪声和干扰，得到纯净的直流电压。
2. 整流电路：纯净的直流电压经过整流电路，将交流电转换为脉动直流电压。
整流电路通常采用二极管桥等元件进行整流操作。
3. 滤波电路：脉动直流电压经过滤波电路，通过滤波电容和滤波电感进行平滑，并去除残余的交流成分，得到稳定的直流电压。
4. 开关控制器：稳定的直流电压通过开关控制器控制开关二极管或场效应管进行开关操作。
开关控制器根据输出电压的变化实时调整开关的工作状态，以保持输出电压的稳定。
5. 变压器：开关操作控制了变压器的磁通，实现了输入电压和输出电压的变换。
变压器通过电磁感应原理将输入电压转换为需要的较高或较低的输出电压。
6. 输出调节：经变压器变换后的电压通过输出调节电路进行稳定调节，保持输出电压在设定范围内的稳定性。
7. 反馈控制：开关电源通过反馈控制电路监测输出电压，并将监测到的输出电压与设定值进行比较，通过反馈控制器调整开关的工作频率和占空比，使输出电压保持稳定。
8. 保护功能：开关电源常常具备过压保护、过流保护、短路保护等功能，以保护电源和负载不受损坏。
通过以上工作原理，开关电源能够实现高效率的能量转换，使得电源输出电压稳定、可调节，并且具备较好的保护功能。
因此，在工业、通讯、家电等领域广泛应用。
开关电源电路组成及各部分详解
一、开关电源的电路组成开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路1、AC输入整流滤波电路原理：12①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净3的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、DC 输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
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 原理
开关电源原理1. 介绍开关电源是一种采用开关器件（如晶体管、二极管等）作为开关元件来进行电源转换的电源系统。
与传统的线性电源相比，开关电源具有体积小、效率高、稳定性好等优点，被广泛应用于电子设备中。
2. 基本原理开关电源的工作原理可以分为四个关键步骤：短路、放电、充电和断开。
下面将详细介绍每个步骤的原理。
2.1 短路在开关电源中，输入电源首先会通过一个电感元件。
通过控制开关元件的导通和断开，可以实现电感元件上的电流变化。
当开关元件导通时，电流开始在电感上升，这会导致磁场的储能。
这个过程被称为短路。
2.2 放电当开关元件断开时，电感上的磁场开始消失，这个过程被称为放电。
放电时，电感上的储能会释放出来，产生一个反向电压。
此时，通过一个二极管将电能传送给输出电容，以满足负载的需求。
2.3 充电在放电之后，开关元件再次导通，从而实现电感上的电流变化。
这个过程被称为充电。
充电时，电流开始在电感上升，又一次储存能量，为下一次放电做准备。
2.4 断开在充电完成后，开关元件再次断开，电感上的磁场开始消失，进入下一个放电周期。
3. 工作方式开关电源可以通过不同的工作方式来实现不同的输出电压和电流。
下面介绍几种常见的工作方式。
3.1 单端正激式单端正激式开关电源是最简单的一种工作方式。
它通过一个开关管和变压器来实现电压转换。
开关管的导通和断开频率决定了输出电压的大小和稳定性。
3.2 双端正激式双端正激式开关电源在单端正激式的基础上增加了一个开关管和一个二极管。
这种方式可以实现正负两个输出电压。
3.3 反激式反激式开关电源是一种常用的工作方式。
它通过一个变压器和一个开关管来实现电压转换。
变压器的副边通过一个整流电路和滤波电容与负载相连接，实现输出电压的稳定。
3.4 开环与闭环开关电源可以采用开环控制或闭环控制。
开环控制是指根据规定的时序来控制开关元件的导通和断开，不考虑输出电压的实际情况。
闭环控制则会根据采样电路所测量的输出电压来动态调整开关元件的工作状态，以达到稳定的输出。
boost和buck两种开关电源的基本电路拓扑和工作原理
boost和buck两种开关电源的基本电路拓扑和工作
原理
Boost和Buck两种开关电源的基本电路拓扑和工作原理如下：
1. Boost拓扑电路：Boost电路是一个升压电路。
当开关管导通时，输入电压Vi对电感Ls充电，形成的回路是：输入Vi→电感Ls→开关管Q。
当开关管关断时，输入的能量和电感能量一起向输出提供能量，形成的回路是：输入Vi→电感Ls→二极管D→电容C→负载RL。
此时负载的供电电源相当于Vi加上电感的感应电动势，从而实现升压。
2. Buck拓扑电路：Buck电路是一个降压电路。
当开关闭合时，续流二极管D是截止的，由于输入电压Vi与储能电感Ls接通，因此输入-输出压差（Vi-Vo）就加在Ls上，使通过Ls上的电流线性地增加。
在此阶段，除向负载供电外，还有一部分电能储存在电感Ls和电容Cr中。
当开关断开时，在电感Ls上产生反向电动势，使二极管D从截止变成导通。
如需了解更多信息，建议咨询专业技术人员或者查阅相关技术手册。
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。
开关电源原理
开关电源原理
开关电源是一种电子电源，通过开关管的开、关控制来实现对电源电压的调节。
其基本原理是利用开关管的导通和关断，改变输入电源电压的有效工作周期，从而得到需要的输出电压。
开关电源主要由输入滤波电路、变压器、整流电路、滤波电路、开关管、控制电路和输出电路等部分组成。
输入电源经过输入滤波电路，用来去除干扰和滤波，然后经过变压器将电压变成需要的电压。
变压器的输入和输出之间的转换通过开关管的开、关控制来实现。
开关管作为核心部件，在控制电路的控制下，实现对输入电压的有效调节。
当开关管导通时，电源电压通过变压器转换后供给负载；当开关管关断时，输出电压为零。
整流电路通过整流二极管将交流电压转换为直流电压。
滤波电路用来去除直流电压中的纹波和杂散干扰，使输出电压平稳。
控制电路对开关管的开、关进行控制，根据需要调整开关管的导通和关断时间，从而调节输出电压。
常见的控制方式有脉冲宽度调制（PWM）和脉冲频率调制（PFM）。
输出电路将经过滤波的直流电压提供给负载，以满足负载的工作要求。
输出电压的稳定性是开关电源的重要性能指标之一。
总之，开关电源利用开关管的开、关控制，通过变压器、整流、
滤波、控制等部分实现对输入电源电压的调节，得到需要的输出电压，具有调节范围广、效率高等优点。
同时，开关电源也需要具备良好的稳定性和可靠性，以确保其在各种工作条件下的正常运行。
开关电源基本原理
开关电源基本原理
开关电源基本原理是利用开关元件（如MOSFET、BJT等）
通过控制开关转态，实现电能的高频开关和调节，将交流电能转换为直流电能的电源。
以下为开关电源基本工作原理的说明：
1. 输入电路：将交流电源连接到输入端，包括输入滤波电路、变压器和整流电路。
输入滤波电路主要用于滤除电源中的高频噪声，以保证整个开关电源系统的可靠性和稳定性。
2. 变压器：将输入电压经过变压器的变换，得到适合开关电源工作的中间电压。
变压器通过电磁感应原理，将输入电压高低变换，同时实现电压和电流的隔离。
3. 稳压电路：在变压器输出端经过整流后，得到的直流电压仍然可能存在波动。
稳压电路主要通过电容滤波、电感滤波和稳压器件（如稳压二极管、稳压管等）来实现输出电压的稳定。
4. 开关控制电路：开关电源的核心部分，由开关元件（如MOSFET、BJT）和驱动电路组成。
开关元件通过开关转态的
控制，实现对输入电源的高频开关和调节。
驱动电路则负责给开关元件提供正确的驱动信号，使其能够快速切换。
5. 输出电路：通过开关元件的高频开关，将输入电源的直流电能转换为高频脉冲信号。
经过输出滤波器来滤除高频脉冲，最终得到稳定的直流输出电压。
总之，开关电源通过不断切换开关元件来控制输入电源的通断，
将交流电源转换为直流电源的供电方式。
它具有高效率、小体积、轻负载等优点，广泛应用于电子设备、通信设备等领域。
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开关电源可分为直流开关电源和交流开关电源，是按输出来区分的，交流开关电源输出的是交流电，而直流开关电源输出的是直流电，这里介绍的是直流开关电源。
随着相关元器件的发展，直流开关电源以其高效率在很多场合代替线性电源而获得广泛应用。
直流开关电源与线性电源相比一般成本较高，但在有些特别场合却更简单和便宜，甚至几乎只能用开关电源，如升压和极性反转等。
直流开关电源还可分为隔离的和不隔离的两种，隔离的是采用变压器来实现输入与输出间的电气隔离，变压器还便于实现多路不同电压或多路相同电压的输出。
直流开关电源结构复杂，设计和分析都有较特别的一套理论和方法，这里主要介绍6种基本的不隔离的直流开关电源结构形式和其特点，便于依据应用场合来选择使用。
理想假定：为便于分析，常假定存在如下理想状态
1. 电子器件理想：电子开关管Q和D的导通和关断时间为零，通态电压为零，断态漏电流为零
2. 电感和电容均为无损耗的理想储能元件，且开关频率高于LC的谐振频率
3. 在一个开关周期内，输入电压Vin保持不变
4. 在一个开关周期内，输出电压有很小的纹波，但可认为基本保持不变，其值为Vo
5. 不计线路阻抗
6. 变换器效率为100%
一、Buck变换器：也称降压式变换器，是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。
图中，Q为开关管，其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号，信号周期为Ts，则信号频率为f=1/Ts，导通时间为Ton，关断时间为Toff，则周期Ts=Ton+Toff，占空比Dy= Ton/Ts。
Buck变换器有两种基本工作方式：
CCM(Continuous current mode)：电感电流连续模式，输出滤波电感Lf的电流总是大于零DCM(Discontinuous current mode)：电感电流断续模式，在开关管关断期间有一段时间Lf 的电流为零
CCM时的基本关系：
DCM时的基本关系：
DCM可分为两种典型情况：
输入电压Vin不变，输出电压Vo变化，常用作电动机速度控制或充电器对蓄电池的恒流充电
输入电压Vin变化，输出电压Vo恒定，即普通开关稳压电源
电感电流临界连续的边界：
输入电压恒定不变时：Vin=const
理想情况下，在电流断续区输出电压仅由占空比Dy确定。
实际电路中，因元器件的非理想化，在电感电流的连续区，Buck变换器的外特性也是下降的，即Io加大，Vo降低。
为保持Vo不变，在Io增加时，要适当加大占空比Dy。
输出电压恒定不变时：Vo=const
可画出Buck变换器在Vo=const时的特性曲线：
图中虚线为电感电流临界连续的边界，右上方为电流连续区，左下为电流断续区。
在电感电流临界连续时，若加大负载，则进入电流连续工作区；减小负载，则进入电流断续区。
若负载不变，减小输入电压Vin，为使Vo不变，应加大Dy，也进入电流连续区。
二、Boost变换器：也称升压式变换器，是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。
开关管Q也为PWM控制方式，但最大占空比Dy必须限制，不允许在Dy=1的状态下工作。
电感Lf在输入侧，称为升压电感。
Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式。
CCM时的基本关系：
Q导通时为电感Lf储能阶段，此时电源不向负载提供能量，负载靠储于电容Cf的能量维持工作；Q关断时，电源和电感共同向负载供电，此时还给电容Cf充电。
变换器必须接负载，不然会因能量不断送到负载端而使Vo不断升高而损坏。
DCM时的基本关系：
在电流断续时，即使输入电压Vin不变，为了保持输出电压Vo恒定，也要随负载电流的不同来调整占空比Dy。
电感电流临界连续的边界：
输入电压恒定不变时：Vin=const
输出电压恒定不变时：Vo=const
电感电流临界连续的边界曲线：上方为电感电流连续区，下方为断续区
电流断续时，开关管Q导通期间存储在电感Lf中的磁能在Q截至期间全部通过二极管D转移到输出端，如果变换器不接负载电阻，或电阻太大，必使Vo不断增加，因此没有电压闭环调节的Boost变换器不能在输出端开路情况下工作。
三、Buck/Boost变换器：也称升降压式变换器，是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器，但其输出电压的极性与输入电压相反。
Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成，合并了开关管。
Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式，开关管Q也为PWM控制方式。
CCM时的基本关系：
电感Lf用于储能和转换能量，Q导通时电感Lf储能，负载由电容Cf供电；Q关断时，电感向负载供电。
DCM时的基本关系：
电感电流临界连续的边界：
输入电压恒定不变时：Vin=const
输出电压恒定不变时：Vo=const
电感电流临界连续的边界曲线：上方为电感电流连续区，下方为断续区
由图可见，在Vo=const时，如果Dy<0.5，即Vo<Vin，变换器很容易进入电感电流断续区。
由于这种变换器的输出电流和电感电流不同，故二者的边界不相同，输出电流Io 的边界线在电感电流的下方，因为Io只是电感电流的一部分。
四、Cuk变换器：美国加州理工学院Slobodan Cuk提出的对Buck/Boost改进的单管不隔离直流变换器，在输入输出端均有电感，可以显著减小输入和输出电流的脉动，同样是输出电压的极性与输入电压相反，同样是输出电压既可低于也可高于输入电压。
Cuk变换器可看做是Boost变换器和Buck变换器串联而成，合并了开关管。
开关管Q也为PWM控制方式。
Cuk变换器也有CCM和DCM两种工作方式，但不是指电感电流，而是指流过二极管的电流连续或断续。
在一个开关周期中开关管Q的截
止时间(1-Dy)Ts内，若二极管电流总是大于零，则为电流连续；若二极管电流在一段时间内为零，则为电流断续工作；若二极管电流在t=Ts时刚降为零，则为临界连续工作方式。
Cuk变换器中有两个电感，这两个电感之间可以没有耦合，也可以有耦合，耦合电感可进一步减小电流脉动量。
分析时增加一个假设：耦合电容C1容量很大，变换器在稳态工作时C1的电压基本保持恒定。
CCM时的基本关系：
Cuk变换器中，电源能量经过3次变换才到负载。
第一次是Q导通，电感L1储能增长，电能转换为磁储能；第二次是Q截止，L1的磁能转移为C1的电能存储着；第三次是Q导通，C1的电能转移到负载和输出回路的电感L2和电容Cf。
实际上，第一、三次两个转换是同时进行的。
Cuk变换器中两电感电流增长率和下降率仅与Vin、Vo和自身电感大小有关。
电感确定后，两电流增长率只由Vin大小决定，分别为Vin/L1和Vin/L2；下降率只与Vo有关，分别为Vo/L1和Vo/L2。
DCM时的基本关系：
两电感有耦合的Cuk变换器：
如果两电感L1和L2绕在同一铁芯上，则两个电感互相耦合，除自感外还有互感M，通常用耦合系数k来表示耦合程度：
耦合电感可以进一步减小输入电流和输出电感电流的脉动。
五、Zeta变换器：有两个电感和耦合电容的单管不隔离直流变换器，输出电压极性和输入电压相同。
Zeta变换器可看做是Buck/Boost变换器和Buck变换器串联而成，合并了开关管。
Zeta变换器是电感输出，所以输出电流脉动很小，开关管Q也为PWM控制方式。
分析时假设耦合电容C1容量很大，变换器在稳态工作时C1的电压基本保持恒定。
CCM时的基本关系：
DCM时的基本关系：
六、Sepic变换器：有两个电感和耦合电容的单管不隔离直流变换器，输出电压极性和输入电压相同。
Sepic变换器可看做是Boost变换器和Buck/Boost变换器串联而成，合并了开关管。
Sepic变换器是电感输入，所以输入电流脉动很小，开关管Q也为PWM控制方式。
分析时假设耦合电容C1容量很大，变换器在稳态工作时C1的电压基本保持恒定。
CCM时的基本关系：
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