開關電源是我們日常生活和工業用電都會用到的一種電源，開關電源的電路圖、工作原理圖是我們電工們必須了解的知識，要想真正了解開關電源，還是要從開關電源電路圖開始，下面我們就來詳細了解一下幾種開關電源的電路圖、原理圖。

一、開關電源電路圖詳解

一、主電路

從交流電網輸入、直流輸出的全過程，包括：

1、輸入濾波器：其作用是将電網存在的雜波過濾，同時也阻礙本機産生的雜波反饋到公共電網。

2、整流與濾波：将電網交流電源直接整流為較平滑的直流電，以供下一級變換。

開關電源電路圖詳解

3、逆變：将整流後的直流電變為高頻交流電，這是高頻開關電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。

4、輸出整流與濾波：根據負載需要，提供穩定可靠的直流電源。

開關電源電路圖詳解

二、控制電路

一方面從輸出端取樣，經與設定标準進行比較，然後去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達到輸出穩定，另一方面，根據測試電路提供的資料，經保護電路鑒别，提供控制電路對整機進行各種保護措施。

開關電源電路圖詳解

三、檢測電路

除了提供保護電路中正在運行中各種參數外，還提供各種顯示儀表資料。

四、輔助電源

提供所有單一電路的不同要求電源。

開關控制穩壓原理

開關K以一定的時間間隔重複地接通和斷開，在開關K接通時，輸入電源E通過開關K和濾波電路提供給負載RL，在整個開關接通期間，電源E向負載提供能量；當開關K斷開時，輸入電源E便中斷了能量的提供。可見，輸入電源向負載提供能量是斷續的，為使負載能得到連續的能量提供，開關穩壓電源必須要有一套儲能裝置，在開關接通時将一部份能量儲存起來，在開關斷開時，向負載釋放。

開關電源電路圖根據不同的用處有不同的電路設計方式，就算相同的用處同樣可以進行多樣化的排列，但是開關電源的工作原理和主要電路組成是不會變的，依據這兩點，再去針對性地分析特定的開關電源電路圖就容易的多了。

二、開關電源原圖介紹：

這種采用閉合回路系統的高頻開關電源在目前的市場之中，還可以根據結構分為主動式PFC設計的電源和被動式PFC設計的電源兩種。因為主動式PFC設計的電源比被動式PFC設計的電源的生産成本高，所以我們可以簡單的認為，主動式PFC設計的電源是相對比較高端的電源，而被動式PFC設計的電源是比較低端的電源。下面我們将主要講解主動式PFC開關電源工作原理。

主動式PFC開關電源工作原理：主動式PFC電路通常使用兩個功率MOSFET開關管。這些開關管一般都會安置在一次側的散熱片上。為了易于理解，我們用在字母标記了每一顆MOSFET開關管：S表示源極（Source）、D表示漏極（Drain）、G表示栅極（Gate）。

沒有PFC電路的開關電源原理圖

主動式PFC開關電源工作原理：PFC二極管是一顆功率二極管，通常采用的是和功率晶體管類似的封裝技術，兩者長的很像，同樣被安置在一次側的散熱片上，不過PFC二極管隻有兩根針腳。PFC電路中的電感是電源中最大的電感；一次側的濾波電容是主動式PFC電源一次側部分最大的電解電容。主動式PFC控制電路通常基于一顆IC整合電路。

有PFC電路的開關電源原理圖

開關電源工作原理就介紹到這裡，看到這些電路一定都覺得很複雜吧！希望沒有把大家繞暈哦。希望大家對小編搜集的開關電源原理滿意，結合圖解慢慢理解吧！

三、開關式穩壓電源的原理圖

開關式穩壓電源接控制方式分為調寬式和調頻式兩種，在實際的應用中，調寬式使用得較多，在目前開發和使用的開關電源集成電路中，絕大多數也為脈寬調制型。因此下面就主要介紹調寬式開關穩壓電源。

調寬式開關穩壓電源的基本原理可參見下圖。

對于單極性矩形脈沖來說，其直流平均電壓Uo取決于矩形脈沖的寬度，脈沖越寬，其直流平均電壓值就越高。直流平均電壓Ｕ。可由公式計算，

即Uo=Um×T1/T

式中Um為矩形脈沖最大電壓值；T為矩形脈沖周期；T1為矩形脈沖寬度。

從上式可以看出，當Um 與T 不變時，直流平均電壓Uo 将與脈沖寬度T1 成正比。這樣，隻要我們設法使脈沖寬度随穩壓電源輸出電壓的增高而變窄，就可以達到穩定電壓的目的。

四、開關式穩壓電源的原理電路

1、基本電路

圖二 開關電源基本電路框圖

開關式穩壓電源的基本電路框圖如圖二所示。

交流電壓經整流電路及濾波電路整流濾波後，變成含有一定脈動成份的直流電壓，該電壓進人高頻變換器被轉換成所需電壓值的方波，最後再将這個方波電壓經整流濾波變為所需要的直流電壓。

控制電路為一脈沖寬度調制器，它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調制及基準電壓等電路構成。這部分電路目前已集成化，制成了各種開關電源用集成電路。控制電路用來調整高頻開關元件的開關時間比例，以達到穩定輸出電壓的目的。

２．單端反激式開關電源

單端反激式開關電源的典型電路如圖三所示。電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滞回線的一側。所謂的反激，是指當開關管VT1 導通時，高頻變壓器Ｔ初級繞組的感應電壓為上正下負，整流二極管VD1處于截止狀态，在初級繞組中儲存能量。當開關管VT1截止時，變壓器Ｔ初級繞組中存儲的能量，通過次級繞組及VD1 整流和電容Ｃ濾波後向負載輸出。

單端反激式開關電源是一種成本最低的電源電路，輸出功率為20－100Ｗ，可以同時輸出不同的電壓，且有較好的電壓調整率。唯一的缺點是輸出的紋波電壓較大，外特性差，适用于相對固定的負載。

單端反激式開關電源使用的開關管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。

３．單端正激式開關電源

單端正激式開關電源的典型電路如圖四所示。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。當開關管VT1導通時，VD2也

導通，這時電網向負載傳送能量，濾波電感Ｌ儲存能量；當開關管VT1截止時，電感Ｌ通過續流二極管VD3 繼續向負載釋放能量。

在電路中還設有鉗位線圈與二極管VD2，它可以将開關管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯複位條件，即磁通建立和

複位時間應相等，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管VT1導通時，通過變壓器向負載傳送能量，所以輸出功率範圍大，可輸出50－200 Ｗ的功率。電路使用的變壓器結構複雜，體積也較大，正因為這個原因，這種電路的實際應用較少。

４．自激式開關穩壓電源

自激式開關穩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電源，也是目前廣泛使用的基本電源之一。

當接入電源後在R1給開關管VT1提供啟動電流，使VT1開始導通，其集電極電流Ic在L1中線性增長，在L2 中感應出使VT1 基極為正，發射極為負的正反饋電壓，使VT1 很快飽和。與此同時，感應電壓給C1充電，随着C1充電電壓的增高，VT1基極電位逐漸變低，緻使VT1退出飽和區，Ic 開始減小，在L2 中感應出使VT1 基極為負、發射極為正的電壓，使VT1 迅速截止，這時二極管VD1導通，高頻變壓器Ｔ初級繞組中的儲能釋放給負載。在VT1截止時，L2中沒有感應電壓，直流供電輸人電壓又經R1給C1反向充電，逐漸提高VT1基極電位，使其重新導通，再次翻轉達到飽和狀态，電路就這樣重複振蕩下去。這裡就像單端反激式開關電源那樣，由變壓器Ｔ的次級繞組向負載輸出所需要的電壓。

自激式開關電源中的開關管起着開關及振蕩的雙重作從，也省去了控制電路。電路中由于負載位于變壓器的次級且工作在反激狀态，具有輸人和輸出相互隔離的優點。這種電路不僅适用于大功率電源，亦适用于小功率電源。

５．推挽式開關電源

推挽式開關電源的典型電路如圖六所示。它屬于雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滞回線的兩側。電路使用兩個開關管VT1和VT2，兩個開關管在外激勵方波信号的控制下交替的導通與截止，在變壓器Ｔ次級統組得到方波電壓，經整流濾波變為所需要的直流電壓。

這種電路的優點是兩個開關管容易驅動，主要缺點是開關管的耐壓要達到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大，一般在100-500 Ｗ範圍内。

６．降壓式開關電源

降壓式開關電源的典型電路如圖七所示。當開關管VT1 導通時，二極管VD1 截止，輸人的整流電壓經VT1和L向Ｃ充電，這一電流使電感Ｌ中的儲能增加。當開關管VT1截止時，電感Ｌ感應出左負右正的電壓，經負載RL和續流二極管VD1釋放電感Ｌ中存儲的能量，維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈沖寬度确定。

這中電路使用元件少，它同下面介紹的另外兩種電路一樣，隻需要利用電感、電容和二極管即可實現。

７．升壓式開關電源

升壓式開關電源的穩壓電路如圖八所示。當開關管 VT1 導通時，電感Ｌ儲存能量。當開關管VT1 截止時，電感Ｌ感應出左負右正的電壓，該電壓疊加在輸人電壓上，經二極管VD1向負載供電，使輸出電壓大于輸人電壓，形成升壓式開關電源。

８．反轉式開關電源

反轉式開關電源的典型電路如圖九所示。這種電路又稱為升降壓式開關電源。無論開關管VT1之前的脈動直流電壓高于或低于輸出端的穩定電壓，電路均能正常工作。

當開關管 VT1 導通時，電感L 儲存能量，二極管VD1 截止，負載RL靠電容C上次的充電電荷供電。當開關管VT1截止時，電感Ｌ中的電流繼續流通，并感應出上負下正的電壓，經二極管VD1向負載供電，同時給電容Ｃ充電。

以上介紹了脈沖寬度調制式開關穩壓電源的基本工作原理和各種電路類型，在實際應用中，會有各種各樣的實際控制電路，但無論怎樣，也都是在這些基礎上發展出來的。

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