开关电源工作原理

开关电源工作原理是什么呢？不知道的小伙伴来看看小编今天的分享吧！

开关电源工作原理：

开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止。将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压。

开关模式电源又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源或是直流电源，而输出多半是需要直流电源的设备，例如个人电脑，而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。

开关电源不同于线性电源，开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式（饱和区）及全闭模式（截止区）之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较高的耗散，但时间很短，因此比较节省能源，产生废热较少。理想上，开关电源本身是不会消耗电能的。电压稳压是透过调整晶体管导通及断路的时间来达到。相反的，线性电源在产生输出电压的过程中，晶体管工作在放大区，本身也会消耗电能。开关电源的高转换效率是其一大优点，而且因为开关电源工作频率高，可以使用小尺寸、轻重量的变压器，因此开关电源也会比线性电源的尺寸要小，重量也会比较轻。

若电源的高效率、体积及重量是考虑重点时，开关电源比线性电源要好。不过开关电源比较复杂，内部晶体管会频繁切换，若切换电流尚未加以处理，可能会产生噪声及电磁干扰影响其他设备，而且若开关电源没有特别设计，其电源功率因数可能不高。

现代开关电源有两种：一种是直流开关电源；另一种是交流开关电源。

开关电源一般有三种工作模式：频率、脉冲宽度固定模式，频率固定、脉冲宽度可变模式，频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作模式多用于开关稳压电源。另外，开关电源输出电压也有三种工作方式：直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。

以上就是小编今天的分享了，希望可以帮助到大家。

反激式开关电源工作原理

好资源共享：反激式开关电源原理介绍

这是我好久以前收集并整理的一篇有关于反激式开关电源原理文章，介绍的详细，且易懂，今天就发出来，（不是原创）大家觉得有用，就点个赞，也可关注我：光头机电。

一、开关电源总框图：

二、原理图:

三、电源输入

最小输入交流电压：85V

最大输入交流电压：265V

二极管导通时间：2.69 ms

估计效率：ŋ = 78.0 %

损耗分配因子：0.46 （Z表示次级损耗与总损耗的比值，Z=0表示全部损耗发生在初级，Z=1表示发生在次级）

四、电源输出

输出1：电压：12V 电流：1A 功率：12W

输出2： 电压：5V 电流：0.1A 功率：0.5W

总功率：Po = 12.5W

五、整流桥和滤波电路

1、整流桥：

最小直流输入电压： Vdc(min) = 根号2 * Vac(min) = 120.19V

最大直流输入电压：Vdc(max) = 根号2 * Vac(max) = 374.71V

输入功率：Pin = Po / ŋ = 16W

整流桥反向击穿电压

Umax为最大交流输入电压, Ubr>= 468.4V

整流桥有效电流

Umin为最小输入电压 ，cos φ为开关电源功率因数（0.5~0.7，取0.7）， Irms = 0.27A

IAVG = （0.6~0.7）Irms = 0.65 * 0.27 = 0.18A

2、滤波电容

Umin为最小交流输入电压，UImin为最小直流输入电压 = Pin / Iavg = 89V 取90V， C1 = 37uF

3.共模扼流圈

共模扼流圈的电感量与额定电流有关

六、漏极钳位保护

MOS管由导通到截止时，会的初阶绕组上产生尖峰电压和感应电压，其与直流高压叠加在MOS管的漏极上，容易损坏MOS管，因此加了钳位保护电路

输入直流电压的最大值UImax、一次绕组的感应电压UOR、钳位电压UB与UBM、最大漏极电压UDmax、漏一源击穿电压U(BR)DS

七、反馈电路

稳压管VR2利用调节流过自身的电流大小（端电压基本不变）来满足负载电流的改变，并和限流电阻R5配合将电流的变化转化为电压的变化以适应电网电压的变化。

输出电压由光耦合器中的LED正向压降，R5上的压降和稳压管VR2之和；

R2 和V R2 还为12V 输出提供一个假负载,用以改善轻载时的稳压性能； LED正向压降与R5压降在1V左右；

当输出电压升高时，R5两端电压也升高，光耦合器二极管导通，导致TNY277的MOS管关闭，即，占空比减小，输出电压降低。

同理，输出电压降低时，TNY277的MOS管占空比增加，使得输出电压增加。

八、输出电路

由输出整流二级管D7和LC滤波电路L2、C8以及输出电容C9组成输出电路； R4、C6为削尖峰电路

九、变压器

磁芯：

骨架：

初级引脚 4 ， 次级引脚 3 ， 最小初级电感 49µH ， 额定初级电感量 965µH ， 磁芯截面积 23.00 mm²

计算初级电感量Lp=(Vindcmin*Dm)/(Ipk*fosc)=100*0.5/0.297*60000=0.0028H=2.8mH;

计算初级圈数Np=1000*根号下(Lp/Al)=158T; ， 匝比n=Vo/Vindcmin=0.18

初级绕组线径计算:

a:先算初级电流均值Iprms=Ipk/1.414=0.27A

b:导线截面积S=Iprms/JdJd—单位面积电流 自然风冷式取1.5~4A/mm^2，强制式风冷时取3~6 取5.3

初级绕组第1部分初级绕组的取整（整数）圈数 88 Np=1000*根号下(Lp/Al)

初级绕组线径尺寸 30 AWG 0.0507 mm2 S=Iprms/Jd

次级1绕组圈数 6 ， 次级1绕组线径尺寸 27

次级2绕组圈数 5 ， 次级2绕组线径尺寸 27

十、PCB

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