开关电源是一种利用现代电力电子技术控制开关的时间比以维持稳定输出电压的电源。开关电源一般由脉宽调制(PWM)控制IC和MOSFET组成。我们先来看看开关电源电路图及其工作原理。
一、开关稳压电源的基本工作原理
开关电源连接控制模式分为两种:宽度调制模式和频率调制模式。在实际应用中，广泛采用的是脉宽调制方式，目前开发和使用的开关电源集成电路大多也是脉宽调制方式。因此，下面将主要介绍宽度调制开关电源。
大宽度开关稳压电源的基本原理见下图。
对于单极矩形脉冲，其DC平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度。脉冲越宽，DC平均电压值越高。平均DC电压可以通过公式计算，
即Uo=Um×T1/T
其中Um为矩形脉冲的最大电压值；t是矩形脉冲周期；T1是矩形脉冲宽度。
从上式可以看出，当Um和T恒定时，平均DC电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。这样，只要随着稳压电源输出电压的增加，尽量缩小脉宽，就可以达到稳压的目的。
二。开关型稳压电源原理电路图
1。基本电路
图2开关电源电路图
开关稳压电源的基本电路框图如图2所示。
交流电压经整流电路和滤波电路整流滤波后，成为具有一定脉动成分的DC电压。这个电压在高频转换器中被转换成具有所需电压值的方波，最后方波电压被整流和滤波成所需的DC电压。
控制电路为脉宽调制器，主要由采样器、比较器、振荡器、脉宽调制和参考电压组成。目前这部分电路已经集成到各种开关电源的集成电路中。控制电路用于调节高频开关元件的开关时间比，以达到稳定输出电压的目的。
2。单端反激式开关电源电路图
单端反激式开关电源的典型电路如图3所示。所谓单端电路，就是高频变换器的磁芯只工作在磁滞回线的一侧。所谓反激，就是当开关管VT1导通时，高频变压器T的初级绕组感应电压上正下负，整流二极管VD1处于关断状态，将能量储存在初级绕组中。当开关管VT1关断时，存储在变压器T的初级绕组中的能量被次级绕组和VD1整流，被电容C滤波，然后输出到负载。
单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路。其输出功率为20-100W，可同时输出不同电压，具有良好的电压调整率。唯一的缺点是输出纹波电压大，外特性差，适合相对固定的负载。
单端反激式开关电源中使用的开关管VT1的最大反向电压是电路的两倍，工作频率在20-200kHz之间。
3。单端正激开关电源电路图
单正激开关电源的典型电路如图4所示。该电路在形式上类似于单端反激式电路，但工作原理不同。当开关管VT1导通时，VD2也
导通时，电网向负载输送能量，滤波电感L储存能量；当开关管VT1关断时，电感L继续通过续流二极管VD3向负载释放能量。
电路中还设置了箝位线圈和二极管VD2，可以将开关管VT1的最大电压限制在电源电压的两倍。为了满足堆芯复位条件，即通量建立和
复位时间应相等，因此电路中的脉冲与空之比不应大于50%。由于该电路在开关管VT1导通时通过变压器向负载传递能量，因此输出功率范围大，可输出50-200 W的功率。电路中使用的变压器结构复杂，体积大。正因如此，这种电路的实际应用较少。
4。自励开关电源电路图
自激式开关电源的典型电路如图5所示。这种开关电源由间歇振荡电路组成，也是目前广泛使用的基本电源之一。
接通电源，启动电流供给R1的开关管VT1，使VT1开始导通，其集电极电流Ic在L1线性增加，在L2感应出正反馈电压，使VT1的基极为正，发射极为负，使VT1很快饱和。同时，感应电压给C1充电。随着C1充电电压的升高，VT1的基极电位逐渐降低，导致VT1退出饱和区，Ic开始降低。在L2中感应出使VT1基极为负、发射极为正的电压，使VT1迅速关断。此时，二极管VD1导通，存储在高频变压器T的初级绕组中的能量释放给负载。VT1关断时，L2没有感应电压，DC电源的输入电压通过R1反向给C1充电，逐渐增加VT1的基极电位，使其再次导通，再翻转达到饱和状态，如此反复振荡电路。这里就像单端反激式开关电源一样，变压器T的次级绕组输出所需的电压给负载。
自励开关电源中的开关管起着开关和振荡的双重作用，也省去了控制电路。因为负载位于变压器的次级，并且工作在反激状态，所以该电路具有输入和输出相互隔离的优点。该电路不仅适用于大功率电源，也适用于小功率电源。
5。推挽式开关电源电路图
推挽式开关电源的典型电路如图6所示。属于双端转换电路，高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。该电路采用两个开关管VT1和VT2，在外部激励方波信号的控制下交替导通和关断，在变压器T的二次系统中得到方波电压，经整流滤波转换成所需的DC电压。
这种电路的优点是两个开关容易驱动，但主要缺点是开关的耐压要达到电路峰值电压的两倍。电路输出功率大，一般在100-500 W范围内。
6。降压开关电源电路图
降压开关电源的典型电路如图7所示。当开关管VT1导通时，二极管VD1关断，输入整流电压通过VT1和L对C充电。该电流增加了电感L中的能量存储。当开关管VT1关断时，电感L感应出左负电压和右正电压，存储在电感L中的能量通过负载r L和续流二极管VD1释放，以保持输出DC电压不变。电路的输出DC电压由施加到VT1基极的脉冲宽度决定。
该电路使用的元件很少。与下面描述的其他两个电路一样，它只能通过使用电感、电容和二极管来实现。
7。升压开关电源电路图
升压开关电源的稳压电路如图8所示。当开关管VT1导通时，电感L储存能量。当开关管VT1关断时，电感L感应出一个左负电压和一个右正电压，叠加在输入电压上，通过二极管VD1给负载供电，使输出电压大于输入电压，从而形成升压开关电源。
8。反向开关电源电路图
反向开关电源的典型电路如图9所示。这个电路也叫降压升压开关电源。无论开关管VT1前的脉动DC电压高于还是低于输出端的稳定电压，电路都能正常工作。
当开关VT1导通时，电感L储能，二极管VD1关断，负载r L由电容C的最后一次充电供电，当开关管VT1关断时，电感L中的电流继续流动，感应出负电压，通过二极管VD1给负载供电，同时给电容C充电。
以上是边肖介绍的开关电源电路图和开关电源的工作原理。希望能帮到你。更多关于开关电源电路图的信息，请继续关注白雪装饰装修。
