開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進行高速的道通與截止。
將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓！轉(zhuǎn)華為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50hz高很多．所以開關(guān)變壓器可以做的很小，而且工作時不是很熱！！成本很低．如果不將50hz變?yōu)楦哳l那開關(guān)電源就沒有意
開關(guān)電源的工作流程是：
電源→輸入濾波器→全橋整流→直流濾波→開關(guān)管（振蕩逆變）→開關(guān)變壓器→輸出整流與濾波。
交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流
通過高頻pwm(脈沖寬度調(diào)制)信號控制開關(guān)管,將那個直流加到開關(guān)變壓器初級上
開關(guān)變壓器次級感應(yīng)出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供給負(fù)載
輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制pwm占空比,以達到穩(wěn)定輸出的目的交流電源輸入時一般要經(jīng)過厄流圈一類的東西,過濾掉電網(wǎng)上的干擾,同時也過濾掉電源對電網(wǎng)的干擾;
在功率相同時,開關(guān)頻率越高,開關(guān)變壓器的體積就越小,但對開關(guān)管的要求就越高;
開關(guān)變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出;
一般還應(yīng)該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒毀開關(guān)電源.
主要用于工業(yè)以及一些家用電器上，如電視機，電腦等
開關(guān)電源原理圖分析
1、正激電路
電路的工作過程：
a> 開關(guān)s開通后,變壓器繞組n1兩端的電壓為上正下負(fù),與其耦合的n2繞組兩端的電壓也是上正下負(fù).因此vd1處于通態(tài),vd2為斷態(tài),電感l(wèi)的電流逐漸增長;
b> s關(guān)斷后,電感l(wèi)通過vd2續(xù)流,vd1關(guān)斷.s關(guān)斷后變壓器的激磁電流經(jīng)n3繞組和vd3流回電源,所以s關(guān)斷后承受的電壓為 .
c> 變壓器的磁心復(fù)位:開關(guān)s開通后,變壓器的激磁電流由零開始,隨著時間的增加而線性的增長,直到s關(guān)斷.為防止變壓器的激磁電感飽和,必須設(shè)法使激磁電流在s關(guān)斷后到下一次再開通的一段時間內(nèi)降回零,這一過程稱為變壓器的磁心復(fù)位.
正激電路的理想化波形:
變壓器的磁心復(fù)位時間為:
tist=n3*ton/n1
輸出電壓:輸出濾波電感電流連續(xù)的情況下:
uo/ui=n2*ton/n1*t
磁心復(fù)位過程:
2、反激電路
反激電路原理圖
反激電路中的變壓器起著儲能元件的作用,可以看作是一對相互耦合的電感.
工作過程:
s開通后,vd處于斷態(tài),n1繞組的電流線性增長,電感儲能增加;
s關(guān)斷后,n1繞組的電流被切斷,變壓器中的磁場能量通過n2繞組和vd向輸出端釋放.s關(guān)斷后的電壓為:us=ui+n1*uo/n2
反激電路的工作模式:
電流連續(xù)模式:當(dāng)s開通時,n2繞組中的電流尚未下降到零.
輸出電壓關(guān)系:uo/ui=n2*ton/n1*toff
電流斷續(xù)模式:s開通前,n2繞組中的電流已經(jīng)下降到零.
輸出電壓高于上式的計算值,并隨負(fù)載減小而升高,在負(fù)載為零的極限情況下, ,因此反激電路不應(yīng)工作于負(fù)載開路狀態(tài).
反激電路的理想化波形