开关电源电路原理图讲解，开关电源工作原理详解

开关电源的工作原理以及电路图是什么？

1.开关电源的工作原理1。开关稳压电源的连接控制方式分为两种：调宽型和调频型。在实际应用中，宽度调制型应用广泛，目前开发和使用的开关电源集成电路也大多是脉宽调制型。因此，下面将主要介绍宽度调制开关电源。2.宽度可调开关电源的基本原理见下图。3.对于单极矩形脉冲，其DC平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度。脉冲越宽，DC平均电压值越高。平均DC电压u .可由公式计算，即Uo=UmT1/T，其中Um为矩形脉冲的最大电压值；t是矩形脉冲周期；T1是矩形脉冲宽度。4.从上式可以看出，当Um和T恒定时，平均DC电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。这样，只要随着稳压电源输出电压的增加，尽量缩小脉宽，就可以达到稳压的目的。二。开关稳压电源基本电路原理补充：1。交流电压经整流电路和滤波电路整流滤波后，成为含有一定脉动成分的DC电压。该电压在高频转换器中被转换成具有所需电压值的方波，最后该方波电压被整流和滤波成所需的DC电压。2.控制电路为脉宽调制器，主要由采样器、比较器、振荡器、脉宽调制和参考电压组成。目前这部分电路已经集成到各种开关电源的集成电路中。控制电路用于调节高频开关元件的开关时间比，以达到稳定输出电压的目的。

开关电源工作原理详解 开关电源工作原理图

随着全球对能源问题的重视，电子产品的能耗将会越来越突出。如何降低待机功耗，提高供电效率，已经成为一个亟待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但存在效率低(只有40%-50%)、体积大、铜铁消耗量大、工作温度高、调节范围小等缺点。为了提高效率，人们研制了开关电源，其效率超过85%，稳压范围宽。此外，它还具有稳压精度高的特点，不需要使用电源变压器，是一种理想的电源。正因为如此，开关电源已经广泛应用于各种电子设备中。阐述了各种开关电源的工作原理。1.开关电源的工作原理开关电源的连接控制方式分为两种：调宽型和调频型。在实际应用中，宽度调制型应用广泛，目前开发和使用的开关电源集成电路也大多是脉宽调制型。因此，下面将主要介绍宽度调制开关电源。大宽度开关稳压电源的基本原理见下图。对于单极矩形脉冲，其DC平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度。脉冲越宽，DC平均电压值越高。平均DC电压u .可由公式计算，即Uo=UmT1/T，其中Um为矩形脉冲的最大电压值；t是矩形脉冲周期；T1是矩形脉冲宽度。从上式可以看出，当Um和T恒定时，平均DC电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。这样，只要随着稳压电源输出电压的增加，尽量缩小脉宽，就可以达到稳压的目的。二。开关稳压电源1的原理电路。基本电路图二。开关稳压电源的基本电路图开关稳压电源的基本电路图如图2所示。交流电压经整流电路和滤波电路整流滤波后，成为具有一定脉动成分的DC电压。这个电压在高频转换器中被转换成具有所需电压值的方波，最后方波电压被整流和滤波成所需的DC电压。控制电路为脉宽调制器，主要由采样器、比较器、振荡器、脉宽调制和参考电压组成。目前这部分电路已经集成到各种开关电源的集成电路中。控制电路用于调节高频开关元件的开关时间比，以达到稳定输出电压的目的。2.单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图3所示。所谓单端电路，就是高频变换器的磁芯只工作在磁滞回线的一侧。所谓反激，就是当开关管VT1导通时，高频变压器T的初级绕组感应电压上正下负，整流二极管VD1处于关断状态，将能量储存在初级绕组中。当开关管VT1关断时，存储在变压器T的初级绕组中的能量被次级绕组和VD1整流，被电容C滤波，然后输出到负载。单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路。其输出功率为20-100W，可同时输出不同电压，具有良好的电压调整率。唯一的缺点是输出纹波电压大，外特性差，适合相对固定的负载。单端反激式开关电源中使用的开关管VT1的最大反向电压是电路的两倍，工作频率在20-200kHz之间。3.单端正向开关电源单端正向开关电源的典型电路如图4所示。该电路在形式上类似于单端反激式电路，但工作原理不同。当开关管VT1导通时，VD2也导通。此时，电网传输

电路中使用的变压器结构复杂，体积大。正因如此，这种电路的实际应用较少。4.自励开关电源自励开关电源的典型电路如图5所示。这种开关电源由间歇振荡电路组成，也是目前广泛使用的基本电源之一。接通电源，启动电流供给R1的开关管VT1，使VT1开始导通，其集电极电流Ic在L1线性增加，在L2感应出正反馈电压，使VT1的基极为正，发射极为负，使VT1很快饱和。同时，感应电压给C1充电。随着C1充电电压的升高，VT1的基极电位逐渐降低，导致VT1退出饱和区，Ic开始降低。在L2中感应出使VT1基极为负、发射极为正的电压，使VT1迅速关断。此时，二极管VD1导通，存储在高频变压器T的初级绕组中的能量释放给负载。VT1关断时，L2没有感应电压，DC电源的输入电压通过R1反向给C1充电，逐渐增加VT1的基极电位，使其再次导通，再翻转达到饱和状态，如此反复振荡电路。这里就像单端反激式开关电源一样，变压器T的次级绕组输出所需的电压给负载。自励开关电源中的开关管起着开关和振荡的双重作用，也省去了控制电路。由于电路中的负载位于变压器的次级，工作在反激状态，所以具有输入和输出相互隔离的优点。该电路不仅适用于大功率电源，也适用于小功率电源。5.推挽式开关电源推挽式开关电源的典型电路如图6所示。属于双端转换电路，高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。该电路采用两个开关管VT1和VT2，在外部激励方波信号的控制下交替导通和关断，在变压器T的二次系统中得到方波电压，经整流滤波转换成所需的DC电压。这种电路的优点是两个开关容易驱动，但主要缺点是开关的耐压要达到电路峰值电压的两倍。电路输出功率大，一般在100-500 w . 6范围内。降压开关电源降压开关电源的典型电路如图7所示。当开关管VT1导通时，二极管VD1关断，输入整流电压通过VT1和L对C充电。该电流增加了电感L中的能量存储。当开关管VT1关断时，电感L感应出左负电压和右正电压，存储在电感L中的能量通过负载r L和续流二极管VD1释放，以保持输出DC电压不变。电路的输出DC电压由施加到VT1基极的脉冲宽度决定。该电路使用的元件很少。与下面描述的其他两个电路一样，它只能通过使用电感、电容和二极管来实现。7.升压开关电源升压开关电源的稳压电路如图8所示。当开关管VT1导通时，电感L储存能量。当开关管VT1关断时，电感L感应出一个左负电压和一个右正电压，叠加在输入电压上，通过二极管VD1给负载供电，使输出电压大于输入电压，从而形成升压开关电源。8.反向开关电源反向开关电源的典型电路如图9所示。这个电路也叫降压升压开关电源。无论开关管VT1前的脉动DC电压高于还是低于输出端的稳定电压，电路都能正常工作。当开关VT1导通时，电感L储能，二极管VD1关断，负载r L由电容c的最后一次充电供电，当开关管VT1关断时，电感L中的电流继续流动，感应出负电压，通过二极管VD1和cha向负载供电

开关电源电路详细解析

图中变压器左侧的上绕组为主绕组，310V DC电压接在绕组的一端，再由13003型号的三极管控制另一端形成高频电流。变压器左下侧的绕组是反馈绕组，与电路的振荡有关。电源接通后，在启动电阻(左边两个510k电阻)的作用下，13003导通，电流流过变压器主绕组；然后在下层线圈和9013三极管的作用下，13003立即被切断，往复循环形成振荡，这样流经变压器的电流就不是DC，而是脉冲信号。变压器右侧的绕组是次级绕组，输出电压。

12v开关电源电路图及原理？

本文介绍的开关电源输出电压为0 ~ 12 V，电流为0 ~ 5000 A，满载输出功率为60kW。由于采用了ZVT软开关技术和良好的散热结构，电源的各项指标满足了用户的要求。12v开关电源实际上是一种能有效保持输出电压稳定的电源。那么，如果开关电源的电压不稳定，就会影响设备的正常运行。我们如何把电压调到合适的位置，12v开关电源的电压如何调整？我们可以先看一下12v开关电源的电路图，这样就可以了解12v开关电源的电压是如何调节的。让我们一起学习吧！主电路拓扑鉴于如此大的功率输出，高频逆变器采用以IGBT为功率开关器件的全桥拓扑。整个主电路如图1所示，包括：工频三相交流输入、二极管整流桥、EMI滤波器、滤波电感电容、高频全桥逆变器、高频变压器、输出整流环节、输出LC滤波器等。DC隔离电容Cb用于平衡变压器的伏秒值，防止磁偏。考虑到效率，谐振电感LS只使用变压器本身的漏电感。电感过大会导致关断电压尖峰过高，对开关管极为不利，也会增加关断损耗。另一方面也会造成严重的占空比丢失，导致开关器件的峰值电流增大，降低系统的性能。控制电路的设计由于本电源所用开关元件的过载承受能力有限，所以必须限制输出电流。因此控制电路采用电压电流双环结构(内环为电流环，外环为电压环)，调节器均为PID。图8是控制电路的原理框图。加入电流内环不仅可以限制输出电流，还可以改善输出的动态响应，有利于降低输出电压的纹波。在实际控制电路中，采用稳压稳流自动转换模式。图9所示为稳压稳流自动转换电路。开关电源的原理是：电流稳定时，电压环饱和，电压环的输出大于给定电流，所以电压环不工作，只有电流环工作；当电压稳定后，电压环去饱和，电流给定大于电压环输出，电流给定运算放大器饱和，电流给定不工作，电压环和电流环同时工作。此时控制器是双环结构。这种控制模式将输出电压和电流限制在给定的范围内，具体工作模式由给定的电压、电流和负载决定。由于该电源容量为60kW，为了提高效率，缩小体积，提高可靠性，采用了软开关技术。高频全桥逆变器的控制方式为移相FB-ZVS控制方式，利用变压器的漏电感和灯管的寄生电容谐振实现ZVS。控制芯片采用Unitrode公司生产的UC3875N。通过移相控制，超前桥臂在全负载范围内实现零电压软开关，滞后桥臂在75%以上的负载范围内实现零电压软开关。图2显示了滞后桥臂的IGBT的驱动电压和集电极电压的波形，可以看出已经实现了零电压开通。12v开关电源电路图说明1。市电经过D1整流和C1滤波后，得到大约300V的d C电压，施加到变压器的脚(L1的上端)。与此同时，在R1偏置V1之后，这个电压被稍微打开，一个电流流过L1。同时，反馈线圈L2的上端(变压器的脚)形成一个正电压，通过C4和R3反馈到V1，使其更导电甚至饱和。最后，随着反馈电流的减小，电压变得饱和。2.L2是一个反馈线圈，它还与D4、D3和C3组成稳压电路。当C5上的线圈L3电压经D6整流后上升时，也显示C3上的L2电压为负

当V1因为某些原因工作电流过大时，R4上产生的电压互感器通过D5作用于V2的基极，V2导通，V1基极电压下降，使V1的电流减小。D3的稳压理论是9v0.5 ~ 0.7V，在实际应用中，如果想改变输出电压，只需要用不同的稳压值来改变D3即可。调节值越小，输出电压越低，反之亦然。该电源装置采用移相全桥软开关技术，使功率器件实现了零电压软开关，降低了开关损耗和开关噪声，提高了效率。设计了一种新型高频电力变压器。通过调节单个变压器的初级电压，输出整流二极管可以实现自动均流。设计了容性电源总线，减少了系统的振荡和电源总线的发热。控制电路中采用了稳压稳流自动切换方案，实现了输出稳压稳流的自动切换，提高了电源的可靠性和输出的动态响应，减小了输出电压的纹波。实验结果令人满意，功率因数可达0.92，满载效率为87%，输出电压纹波小于25mV。不仅如此，各项指标都达到甚至超过了用户的要求，还通过了有关部门的技术鉴定，现已批量投产。