开关电源原理图(充电器开关电源电路图及原理)

开关电源的工作原理、原理图和工作流程分析

小筱寄语

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的工作原理

也就是说，该器件用作开关元件，并且通过周期性地接通和断开开关来控制开关元件的占空比以调节输出电压。开关元件以一定的时间间隔反复接通和断开。当没有开关接通时，输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量。当开关S断开时，电路中的储能器件(由L1、C2和二极管D组成的电路)将开关接通时储存的能量释放给负载RL，使负载获得持续稳定的能量。

VO=TON/T*ViVO是负载上的平均电压

TON是开关每次打开的时间

t是开关的通断占空比

从公式中可以看出，改变开关导通时间与占空比的比值，会改变VO之间的平均电压。因此，随着负载和输入电源电压的变化自动调整TON和t的比值，可以保持输出电压VO不变。

改变ON时间TON与占空比的比值，即改变脉冲的占空比，称为“时间比值控制”。

根据，有三种方式：

1.脉宽调制开关周期是恒定的，占空比通过改变脉宽来改变。

2.脉冲调频的脉宽是恒定的，占空比是通过改变开关的工作频率来改变的。

3.混合调制的导通脉宽和开关频率不固定且可以改变的方式是上述两种方式的混合。

开关电源的工作流程

电源全桥整流器 DC滤波器开关管(振荡逆变器)开关变压器输出整流器和滤波器。

交流电源输入经过整流和滤波后进入DC

开关管由高频脉宽调制信号控制，并且DC被施加到开关变压器的初级

高频电压在开关变压器的次级中感应，并通过整流和滤波提供给负载

输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，达到稳定输出的目的

一般需要通过类似埃利希圈这样的东西来滤除对电网的干扰，同时滤除电源对电网的干扰；

相同功率下，开关频率越高，开关变压器体积越小，但对开关管的要求越高；

开关变压器的次级可以有多个绕组，或者一个绕组可以有多个抽头，以获得所需的输出；

一般要加一些保护电路，比如空载、短路等。否则开关电源可能会烧毁。

主要用于工业和一些家用电器，如电视机、电脑等

分析

1.正向电路

工作流程：

在开关S接通后，变压器绕组N1两端的电压为正和负，耦合的N2绕组两端的电压也为正和负。因此，VD1处于ON状态，VD2处于OFF状态，电感器L的电流逐渐增大。

bS关断后，电感L通过VD2续流，VD1关断。S关断后，变压器的励磁电流通过N3绕组和VD3流回电源，所以S承受的电压为。

c变压器：的铁芯复位开关s接通后，变压器的励磁电流从零开始，随着时间的增加而线性增加，直到s断开。为了防止变压器的励磁电感饱和，有必要使励磁电流在s断开到下一次接通的一段时间内回落到零。这个过程称为变压器铁芯复位。

正向电路：的理想化波形

时间是：

N3 *吨/N1

输出电压：输出滤波器电感电流连续情况：

uo/Ui=N2 *吨/N1 *吨

内核复位过程：

2.反激电路

反激电路中的变压器起储能元件的作用，可视为一对耦合电感。

工作流程：

S接通后，VD处于关断状态，N1绕组电流线性增大，电感储能增大。

S关断后，N1绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过N2绕组和VD释放到输出端。S之后的电压是t

输出电压高于上述公式的计算值，并随着负载的降低而增加。在零负载限制下，反激电路不应工作在负载开路状态。

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