开关电源原理图详解，开关电源又称交换式电源、开关改换器，是一种高频化电能转化设备，是电源供应器的一种。其功用是将一个位准的电压，透过不同方法的架构转化为用户端所需求的电压或电流。

  一方面从输出端取样，与设定值作比较，然后去操控逆变器，改动其脉宽或脉频，使输出安稳，另一方面，依据测验电路供给的数据，经维护电路辨别，供给操控电路对电源进行各种维护措施。

  完成电源的软件（长途）发动，为维护电路和操控电路（PWM等芯片）作业供电。

  开关式稳压电源接操控方法分为调宽式和调频式两种，在实践的运用中，调宽式运用得较多，在现在开发和运用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型(PWM)。因而下面就首要介绍调宽式开关稳压电源。

  关于单极性矩形脉冲来说，其直流均匀电压 Uo 取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流均匀电压值就越高。直流均匀电压Ｕ。可由公式核算，即

  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。从上式能够精确的看出，当 Um 与 T 不变时，直流均匀电压 Uo 将与脉冲宽度 T1 成正比。这样，只需咱们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就能够到达安稳电压的意图。

  沟通电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有必定脉动成份的直流电压，该电压进人高频改换器被转化成所需电压值的方波，最终再将这个方波电压经整流滤波变为所需求的直流电压。

  操控电路为一脉冲宽度调制器，它首要由取样器、比较器、振动器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路现在已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。操控电路用来调整高频开关元件的开关时刻份额，以到达安稳输出电压的意图。

  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改换器的磁芯仅作业在磁滞回线的一侧。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 处于截止状况，在初级绕组中贮存能量。

  当开关管 VT1 截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，经过次级绕组及 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本钱最低的电源电路，输出功率为 20 － 100 Ｗ，能够一起输出不同的电压，且有较好的电压调整率。仅有的缺陷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运用的开关管 VT1 接受的最大反向电压是电路作业电压值的两倍，作业频率在 20 － 200kHz 之间。

  单规矩激式开关电源的典型电路如图四所示。这种电路在方法上与单端反激式电路类似，但作业景象不同。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贮存能量；当开关管 VT1 截止时，电感Ｌ经过续流二极管 VD3 持续向负载开释能量。

  在电路中还设有钳位线 ，它能够将开关管 VT1 的最高电压约束在两倍电源电压之间。为满意磁芯复位条件，即磁通树立和复位时刻应持平，所以电路中脉冲的占空比不能大于５０％。因为这种电路在开关管 VT1 导通时，经过变压器向负载传送能量，所以输出功率规模大，可输出 50 － 200 Ｗ的功率。电路运用的变压器结构较为杂乱，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的实践运用较少。

  自激式开关稳压电源的典型电路如图五所示。这是一种运用间歇振动电路组成的开关电源，也是现在遍及的运用的根本电源之一。

  当接入电源后在 R1 给开关管 VT1 供给发动电流，使 VT1 开端导通，其集电极电流 Ic 在 L1 中线 基极为正，发射极为负的正反馈电压，使 VT1 很快饱满。

  与此一起，感应电压给 C1 充电，跟着 C1 充电电压的增高， VT1 基极电位逐步变低，致使 VT1 退出饱满区， Ic 开端减小，在 L2 中感应出使 VT1 基极为负、发射极为正的电压，使 VT1 敏捷截止，这时二极管 VD1 导通，高频变压器Ｔ初级绕组中的储能开释给负载。在 VT1 截止时， L2 中没有感应电压，直流供电输人电压又经 R1 给 C1 反向充电，逐步进步 VT1 基极电位，使其从头导通，再次翻转到达饱满状况，电路就这样重复振动下去。

  这儿就像单端反激式开关电源那样，由变压器Ｔ的次级绕组向负载输出所需求的电压。自激式开关电源中的开关管起着开关及振动的双重作从，也省去了操控电路。电路中因为负载坐落变压器的次级且作业在反激状况，具有输人和输出彼此阻隔的长处。这种电路不只适用于大功率电源，亦适用于小功率电源。

  推挽式开关电源的典型电路如图六所示。它归于双端式改换电路，高频变压器的磁芯作业在磁滞回线的两边。电路运用两个开关管 VT1 和 VT2 ，两个开关管在外鼓励方波信号的操控下替换的导通与截止，在变压器Ｔ次级统组得到方波电压，经整流滤波变为所需求的直流电压。

  这种电路的长处是两个开关管简单驱动，首要缺陷是开关管的耐压要到达两倍电路峰值电压。电路的输出功率较大，一般在 100-500Ｗ规模内。

  降压式开关电源的典型电路如图七所示。当开关管 VT1 导通时，二极管 VD1 截止，输人的整流电压经 VT1 和 L 向Ｃ充电，这一电流使电感Ｌ中的储能添加。当开关管 VT1 截止时，电感Ｌ感应出左负右正的电压，经负载 RL 和续流二极管 VD1 开释电感Ｌ中存储的能量，保持输出直流电压不变。电路输出直流电压的凹凸由加在 VT1 基极上的脉冲宽度确认。

  这种电路运用元件少，它同下面介绍的别的两种电路相同，只需求运用电感、电容和二极管即可完成。

  升压式开关电源的稳压电路如图八所示。当开关管 VT1 导通时，电感Ｌ贮存能量。当开关管 VT1 截止时，电感Ｌ感应出左负右正的电压，该电压叠加在输人电压上，经二极管 VD1 向负载供电，使输出电压大于输人电压，构成升压式开关电源。

  回转式开关电源的典型电路如图九所示。这种电路又称为升降压式开关电源。不管开关管 VT1 之前的脉动直流电压高于或低于输出端的安稳电压，电路均能正常作业。

  当开关管VT1导通时，电感L贮存能量，二极管VD1截止，负载RL靠电容C前次的充电电荷供电。当开关管VT1截止时，电感Ｌ中的电流持续流转，并感应出上负下正的电压，经二极管 VD1向负载供电，一起给电容Ｃ充电。

  开关电源高频化是其开展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的运用领域，特别是在高新技能领域的运用，推动了开关电源的开展行进，每年以超越两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高牢靠、抗干扰的方向开展。

  开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC改换器现已完成模块化，且规划技能及生产工艺在国内外均已老练和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其本身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为杂乱的技能和工艺制作问题。

  别的，开关电源的开展与运用在节省能源、节省国际资源及维护自然环境方面都具有极端严重的含义。开关电源中运用的电力电子器件首要为二极管、IGBT和MOSFET、变压器。