開關型直流穩壓電源的原理介紹

線性穩壓電路的優點是結構簡單，調整方便，輸出電壓脈動較小。但是這種穩壓電路的主要缺點是效率低，一般只有20%—40%。由于調整管消耗的功率較大，有時需要在調整管上安裝散熱器，致使電源的體積和重量增大，比較笨重。

在一開始我們就提到直流穩壓電源的很多缺點，像效率很低，體積大，不易于攜帶，因此我們有必要去設計一種工作效率高，并且效率也很高，那就是我們的開關電源的設計。

先來介紹一下開關電源，開關電源的分類還有很多種,如果按開關管與負載的連接方式分：串聯型和并聯型;按開關器件的激勵方式分：自激式和他激式;按穩壓的控制方式分：脈沖寬度調制型(PWM)、脈沖頻率調制型(PFM)和混合調制(即脈寬-頻率調制)型。按開關管的連接和工作方式分：單端式、推挽式、半橋式和全橋式;按開關管的類型分：晶體管、VMOS管和晶閘管。

我們先來看下開關電源的原理圖設計

這個工作原理我們可以先分析一下如果當 ut < uA 時，uB = + UOPP，調整管VT飽和導通，L存儲能量，C充電;uE =UI -UCES，VD截止。當 ut > uA 時，uB = -UOPP，調整管VT截止， L釋放能量，其感應電動勢使D導通，uE =-UD，VD導通。

從這個工作圖中我們也可以看出調整管處于開關狀態，發射極電位是高低交替的脈沖波形，經 LC 濾波電路后，負載上得到較平滑的輸出電壓，這里我們最關心的輸出電壓，對于一定的UI值，通過調節占空比即可調節輸出電壓UO。D越大，輸出電壓UO越大，故稱脈寬調制(PWM)型開關穩壓電源。

其實開關電源自己本身是具有穩壓能力的，因為當輸出電壓升高時經電壓比較器使uB的波形中高電平的時間減小，低電平的時間增加，調整管VT的導通時間ton變小，所以占空比變小D，又造成輸出電壓的降低。

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