下面總結了開關電源基本原理介紹及參數設計參考：

一、 開關電源的電路組成

開關電源的主要電路是由輸入電磁幹擾濾波器（EMI）、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過欠壓保護電路、輸出過欠壓保護電路、輸出過流保護電路、輸出短路保護電路等。

開關電源的電路組成方框圖如下：

二、 輸入電路的原理及常見電路

1.AC輸入整流濾波電路原理：

① 防雷電路：當有雷擊，産生高壓經電網導入電源時，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1組成的電路進行保護。當加在壓敏電阻兩端的電壓超過其工作電壓時，其阻值降低，使高壓能量消耗在壓敏電阻上，若電流過大，F1、F2、F3會燒毀保護後級電路。

② 輸入濾波電路：C1、L1、C2、C3組成的雙π型濾波網絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信号進行抑制，防止對電源幹擾，同時也防止電源本身産生的高頻雜波對電網幹擾。當電源開啟瞬間，要對C5充電，由于瞬間電流大，加RT1（熱敏電阻）就能有效的防止浪湧電流。因瞬時能量全消耗在RT1電阻上，一定時間後溫度升高後RT1阻值減小（RT1是負溫系數元件），這時它消耗的能量非常小，後級電路可正常工作。

③ 整流濾波電路：交流電壓經BRG1整流後，經C5濾波後得到較為純淨的直流電壓。若C5容量變小，輸出的交流紋波将增大。

三，DC輸入濾波電路原理圖：

① 輸入濾波電路：C1、L1、C2組成的雙π型濾波網絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信号進行抑制，防止對電源幹擾，同時也防止電源本身産生的高頻雜波對電網幹擾。C3、C4為安規電容，L2、L3為差模電感。

② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪湧電路。在起機的瞬間，由于C6的存在Q2不導通，電流經RT1構成回路。當C6上的電壓充至Z1的穩壓值時Q2導通。如果C8漏電或後級電路短路現象，在起機的瞬間電流在RT1上産生的壓降增大，Q1導通使Q2沒有栅極電壓不導通，RT1将會在很短的時間燒毀，以保護後級電路。

四、 功率變換電路

1、MOS管的工作原理：

目前應用最廣泛的絕緣栅場效應管是MOSFET（MOS管），是利用半導體表面的電聲效應進行工作的。也稱為表面場效應器件。由于它的栅極處于不導電狀态，所以輸入電阻可以大大提高，最高可達105歐姆，MOS管是利用栅源電壓的大小，來改變半導體表面感生電荷的多少，從而控制漏極電流的大小。

2.常見MOS管的工作原理圖：

3、工作原理：

R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2組成緩沖器，和開關MOS管并接，使開關管電壓應力減少，EMI減少，不發生二次擊穿。在開關管Q1關斷時，變壓器的原邊線圈易産生尖峰電壓和尖峰電流，這些元件組合一起，能很好地吸收尖峰電壓和電流。從R3測得的電流峰值信号參與當前工作周波的占空比控制，因此是當前工作周波的電流限制。當R5上的電壓達到1V時，UC3842停止工作，開關管Q1立即關斷。 R1和Q1中的結電容CGS、CGD一起組成RC網絡，電容的充放電直接影響着開關管的開關速度。R1過小，易引起振蕩，電磁幹擾也會很大；R1過大，會降低開關管的開關速度。Z1通常将MOS管的GS電壓限制在18V以下，從而保護了MOS管。 Q1的栅極受控電壓為鋸形波，當其占空比越大時，Q1導通時間越長，變壓器所儲存的能量也就越多；當Q1截止時，變壓器通過D1、D2、R5、R4、C3釋放能量，同時也達到了磁場複位的目的，為變壓器的下一次存儲、傳遞能量做好了準備。IC根據輸出電壓和電流時刻調整着⑥腳鋸形波占空比的大小，從而穩定了整機的輸出電流和電壓。 C4和R6為尖峰電壓吸收回路。

4、推挽式功率變換電路：

Q1和Q2将輪流導通

5、有驅動變壓器的功率變換電路：T2為驅動變壓器，T1為開關變壓器，TR1為電流環。

五、 穩壓環路原理

1、反饋電路原理圖：

2、工作原理：

當輸出U0升高，經取樣電阻R7、R8、R10、VR1分壓後，U1③腳電壓升高，當其超過U1②腳基準電壓後U1①腳輸出高電平，使Q1導通，光耦OT1發光二極管發光，光電三極管導通，UC3842①腳電位相應變低，從而改變U1⑥腳輸出占空比減小，U0降低。當輸出U0降低時，U1③腳電壓降低，當其低過U1②腳基準電壓後U1①腳輸出低電平，Q1不導通，光耦OT1發光二極管不發光，光電三極管不導通，UC3842①腳電位升高，從而改變U1⑥腳輸出占空比增大，U0降低。周而複始，從而使輸出電壓保持穩定。調節VR1可改變輸出電壓值。 反饋環路是影響開關電源穩定性的重要電路。如反饋電阻電容錯、漏、虛焊等，會産生自激振蕩，故障現象為：波形異常，空、滿載振蕩，輸出電壓不穩定等。

六、短路保護電路

1、在輸出端短路的情況下，PWM控制電路能夠把輸出電流限制在一個安全範圍内，它可以用多種方法來實現限流電路，當功率限流在短路時不起作用時，隻有另增設一部分電路。

2、短路保護電路通常有兩種，下圖是小功率短路保護電路，其原理簡述如下：

當輸出電路短路，輸出電壓消失，光耦OT1不導通，UC3842①腳電壓上升至5V左右，R1與R2的分壓超過TL431基準，使之導通，UC3842⑦腳VCC電位被拉低，IC停止工作。UC3842停止工作後①腳電位消失，TL431不導通UC3842⑦腳電位上升，UC3842重新啟動，周而複始。當短路現象消失後，電路可以自動恢複成正常工作狀态。

3、下圖是中功率短路保護電路，其原理簡述如下：

當輸出短路，UC3842①腳電壓上升,U1 ③腳 電位高于②腳時，比較器翻轉①腳輸出高電位，給 C1充電，當C1兩端電壓超過⑤腳基準電壓時 U1⑦腳輸出低電位，UC3842①腳低于1V，UCC3842 停止工作，輸出電壓為0V，周而複始，當短路 消失後電路正常工作。R2、C1是充放電時間常數， 阻值不對時短路保護不起作用。

4、下圖是常見的限流、短路保護電路。其工作原理簡述如下：

當輸出電路短路或過流，變壓器原邊電流增大，R3 兩端電壓降增大，③腳電壓升高，UC3842⑥腳輸出占空 比逐漸增大，③腳電壓超過1V時，UC3842關閉無輸出。

5、下圖是用電流互感器取樣電流的保護電路：

有着功耗小，但成本高和電路較為複雜，其工作原 理簡述如下： 輸出電路短路或電流過大，TR1次級線圈感 應的電壓就越高，當UC3842③腳超過1伏，UC3842 停止工作，周而複始，當短路或過載消失，電路自行恢複。

七、輸出端限流保護

上圖是常見的輸出端限流保護電路，其工作原理簡述如上圖：當輸出電流過大時，RS（錳銅絲）兩端電壓上升，U1③腳電壓高于②腳基準電壓，U1①腳輸出高電壓，Q1導通，光耦發生光電效應，UC3842①腳電壓降低，輸出電壓降低，從而達到輸出過載限流的目的。

八，光電耦合保護電路：

如上圖，當Uo有過壓現象時，穩壓管擊穿導通，經光耦（OT2）R6到地産生電流流過，光電耦合器的發光二極管發光，從而使光電耦合器的光敏三極管導通。Q1基極得電導通， 3842的③腳電降低，使IC關閉，停止整個電源的工作，Uo為零，周而複始。

九、輸出限壓保護電路：

輸出限壓保護電路如下圖，當輸出電壓升高，穩壓管導通光耦導通，Q1基極有驅動電壓而道通，UC3842③電壓升高，輸出降低，穩壓管不導通，UC3842③電壓降低，輸出電壓升高。周而複始，輸出電壓将穩定在一範圍内（取決于穩壓管的穩壓值）。

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