开关电源和直流稳压电源比较及其构成以及控制电路
直流稳压电源的分类及原理
直流稳压电源的分类及原理直流稳压电源是一种能够将交流电转换为稳定的直流电并提供给各种电器设备使用的装置。
它主要由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
根据其输出方式和输出电压特点，可以将直流稳压电源分为线性稳压电源和开关稳压电源。
一、线性稳压电源线性稳压电源是利用线性元件（如二极管、三极管、场效应管等）将交流电转换为直流电，并通过稳压电路将输出电压维持在稳定的水平。
线性稳压电源的原理如下：1.变压器：将输入电源的电压变换为适合的电压，通常会降低电压。
2.整流电路：通过二极管或三极管将交流电转换为半波或全波的脉动直流电。
3.滤波电路：使用电容器对脉动电流进行滤波，使得输出电流平滑化。
4.稳压电路：通过负反馈机制控制输出电压，使其保持在稳定值。
线性稳压电源具有输出电压稳定性高、噪声和纹波小等优点，适用于对电压稳定性要求较高的场合，如科研实验、仪器设备等。
但由于采用了线性元件，效率较低，体积较大，无法满足高功率需求。
二、开关稳压电源开关稳压电源是利用开关管（如MOSFET、IGBT等）进行高频开关操作，实现输入交流电转换为稳定的直流电的一种电源。
开关稳压电源的原理如下：1.变压器：将输入电源的电压变换为适合的电压，通常会升降电压。
2.整流电路：通过开关管的高频开关操作，将输入电源转换为高频脉冲信号。
3.滤波电路：使用电感和电容对高频脉冲信号进行过滤，使输出电流平滑化。
4.稳压电路：通过负反馈机制控制开关管的开关频率和占空比，使输出电压稳定。
开关稳压电源具有体积小、效率高、功率大等优点，适用于工业控制、通信设备、变频器等大功率、高效率的应用场合。
但开关频率较高，容易产生高频噪声，需要进行精确的电磁干扰控制。
总结来说，直流稳压电源主要分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。
线性稳压电源适用于对电压稳定性要求较高的场合，而开关稳压电源适用于功率较大、效率要求高的场合。
不同类型的稳压电源具有各自的特点和适用范围，根据实际需求选择合适的类型和规格的电源是非常重要的。
详细解析开关电源电路：工作原理,电路组成,电路图
详细解析开关电源电路：工作原理，电路组成，电路图
随着我国电子电力科技技术不断的发展，不管是在家用或者是其他地方所使用的电源开关，都得到了较大的突破性的实质发展。
目前，就以开关电源来说，几乎被广泛的应用于所有的电子电器设备，是如今当下电子信息产业中最不可缺少的一种电源方式。
开关电源工作原理对于热爱电源物理的人来所，其实还是很好理解开关电源工作原理的，在线性电源中，功率晶体管在工作，而线性电源中导致闭合或者是断开的则是PWM 开关电源，在闭合、断开两种的状态之下，加上功率晶体管的电压是比较小的，就会成产很大的电流，关闭开关电源的时候，则是反过来的，电压大，而电流就会特别的小，而控制开关电源工作原理的控制器，就是为了能够更好的保持稳定性，从而给人们的生活环境带来安全。
开关电源工作原理及工作条件
除了以上讲述的开关电源工作原理之外，而开关电源工作原理在运行的时候，开关电源也是一定的工作条件的，比如开关，在工作的时候，不是线性状态，而是在电子电器工作之下呈现开关状态；另外，直流，开关电源在工作时候，是直流，不是交流；最后一个开关电源的高频，在电子电器工作状态之下，是高频，而不是接近于工作的低频状态哦！在开关电源工作原理中，这些工作条件是一定的。
开关电源工作原理及主要特点
每一样产品的诞生，都有它独自存在的主要特点，就连开关电源也是一样的。
那么除了以上不同的开关电源工作原理之外，开关电源主要的特点是什么呢？首先从外观上看，重量较轻、体积较小，因为没有采用工频变压器，所以开关电源的重量、体积只有线性电源的百分之二十到百分之三十左右；另外还有一个非常重要的特点，从开关电源工作原理上看，。
常见几种开关电源工作原理及电路图
常见几种开关电源工作原理及电路图————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一、开关式稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。
因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。
对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。
直流平均电压Ｕ。
可由公式计算，即Uo=Um×T1/T式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。
从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。
这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。
二、开关式稳压电源的原理电路1、基本电路图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。
控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，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三所示。
电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。
所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。
当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
开关电源的结构和基本原理
C9 3 .3u 1 00 V
L8 5 *2 0
MYV1 0 72 71 0 72 71 MYV2
C3A
R1
1
C7
1 02 25 0V ac
1 M 12 06
BR1 KBU8 06
R35
4 30R4K,,1R2506
1 0K 1 20 6
R8--21
6 80 ,12 06
T1 1 2
C20
R45-48
无源PFC
无源PFC一般采用电感补偿方法， 通过使交流输入的基波电流与电 压之间相位差减小来提高功率因 数，但无源PFC的功率因数不是 很高，只能达到0.7~0.8。
位置在第二层滤波之后，全桥整 流电路之前。
有源PFC
输入电压可以从90V到270V；
高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点；
+3. 3 V
3 30 0u ,6.3V
C29
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC Tex t
R113
R112
2 .7K 1 20 6 2 .7K 1 20 6
Q3
1 61 6A
Q4
1 61 6A
F R1 04
D28
1 N4 14 8 SM D
F R1 04
D27
1 N4 14 8 SM D
D35
D34
1 0u F,5 0V
2 22 1K V
2 20 u,1 6V
3 00 12 06
C31
R77-80
1 .2K 1 20 6
--5V
L3-4
D11 FR1 07 R44 2 12 06
L13 6 *8
6
D9
开关直流稳压电源设计
开关直流稳压电源设计设计原理：关键参数：开关直流稳压电源的关键参数包括输出电压精度、输出电流、纹波电压和负载调节率等。
输出电压精度表示开关直流稳压电源输出的电压与设定值之间的偏差。
输出电流表示电源能够提供的最大负载电流。
纹波电压表示输出电压的波动情况，是由开关器件的开关操作引起的。
负载调节率表示在负载变化时，输出电压的变化程度。
主要组成部分：一个典型的开关直流稳压电源由以下几个主要组成部分构成：1.输入端：输入端通常有一个交流电源或者一个整流电路，将交流电转换为直流电。
在输入端还可能包含一些滤波电容和短路保护电路。
2.开关电路：开关电路由各种开关器件组成，包括晶体管、场效应管和硅控整流元件等。
开关周期性地打开和关闭，调节输入电压的占空比，从而调节输出电压。
在开关电路中，还可能包含一些保护电路，如过流保护和过压保护等。
3.控制电路：控制电路是开关直流稳压电源中的重要组成部分。
它根据输出电压与设定值之间的偏差，生成控制信号，控制开关器件的开关操作。
控制电路通常由一个误差放大器、一个比较器和一个参考电压源组成。
4.输出端：输出端是开关直流稳压电源输出电压的终点。
它通常由一个输出电感、一个输出滤波电容和一个负载组成。
输出电感和输出电容起到滤波作用，减小输出电压的纹波。
负载则是电源供电的目标设备。
5.反馈回路：反馈回路起到监测输出电压并调整开关操作的作用。
它通常由一个反馈电阻和一个反馈电压比较器组成。
反馈电阻将输出电压分压为反馈电压，反馈电压比较器将反馈电压与设定值进行比较，生成控制信号。
总结：开关直流稳压电源是一种常用的电源设计，用于提供稳定的直流电压输出。
它通过开关器件的开关操作调节输入电压，并通过反馈机制保持输出电压稳定。
设计开关直流稳压电源需要考虑关键参数，包括输出电压精度、输出电流、纹波电压和负载调节率等。
主要的组成部分包括输入端、开关电路、控制电路、输出端和反馈回路。
开关直流稳压电源的设计涉及到多个领域的知识，包括电源电路、电子器件和控制理论等。
稳压电源、开关电源、DC-DC电源、充电电路、恒流源电路详细解析
稳压电源、开关电源、DC-DC电源、充电电路、恒流源电路详细解析用电路元件符号表示电路连接的图，叫电路图。
电路图是人们为研究、工程规划的需要，用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图，可以得知组件间的工作原理，为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。
电路图是电子工程师必学的基本技能之一，本文集合了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料，为工程师提供最新鲜的电路图参考资料，超全超详细，只能帮你到这了！一、稳压电源1、3～25V电压可调稳压电路图此稳压电源可调范围在3.5V～25V之间任意调节，输出电流大，并采用可调稳压管式电路，从而得到满意平稳的输出电压。
工作原理：经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极，使调整管导通，在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通，接着V3也导通，这时V1、V2、V3的发射极和集电极电压不再变化（其作用完全与稳压管一样）。
调节RP，可得到平稳的输出电压，R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。
元器件选择：变压器T选用80W～100W，输入AC220V，输出双绕组AC28V。
FU1选用1A，FU2选用3A～5A。
VD1、VD2选用6A02。
RP选用1W左右普通电位器，阻值为250K～330K，C1选用3300µF／35V电解电容，C2、C3选用0.1µF独石电容，C4选用470µF／35V电解电容。
R1选用180～220Ω/0.1W～1W，R2、R4、R5选用10KΩ、1／8W。
V1选用2N3055，V2选用3DG180或2SC3953，V3选用3CG12或3CG80。
2、10A3～15V稳压可调电源电路图无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源，下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源，最大电流可达10A，该电路用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，使稳压精度更高，如果没有特殊要求，基本能满足正常维修使用，电路见下图。
电路原理，开关电源和线性电源的对比和电路原理
电路原理，开关电源和线性电源的对比和电路原理我们的供电是220v市电电压，但是，我们所使用的数码产品，工艺越来越发达，所需的直流电压越来越低。
因此，降压电源大规模的使用，是科技发展的必然。
降压电源方案，慢慢的从以前的线性电源转为了效率更高、更轻便的开关电源（笔记本、手机、路由器的充电器）。
谁还记得这个，线性电源标配：工频变压器线性电源原理：利用工频变压器互感降压后，整流滤波为不太稳定的直流电压，若要再高精度的稳定直流电压，再加上电压反馈调整输出，更高稳定度。
优点：电压稳定，纹波很小，没有干扰和噪音。
缺点：庞大体积的工频变压器；庞大的滤波电容；反馈电路的调整管有压降，转换效率低，一般只有30%，还需较大的散热片。
线性电源在前些年还大规模使用，如今，只有些老充电器、音响里等等地方见到。
开关电源原理：将电网电压整流滤波为直流电压，再由开关电子元件将直流电压逆变为高频交流电，再将高频交流电整流滤波为所需电压的直流电，另外，再附加一些控制电路、保护电路，对输出进行微调。
优点：体积小、轻；效率高达70%，发热小；输出电压范围宽；可以升压或降压（线性电源只能降压）。
缺点：高频电压对周围有一定电磁干扰（晚上手机充电最好远离人体）；输出纹波比线性电源大；看到这里，应该明白，把220v驱动的灯用在较高电压的直流电中的原因了吧！手头有个功率计，测试一下功率差不多的线性电源和开关电源的空载功率：80瓦的工频变压器，待机3瓦70瓦开关电源，笔记本电源，待机0.3瓦对比开关电源和线性电源原理，日常应用及电源的改造上，尤其是一些电子万年历、路由器等小功率但常开电器，可以改为相同电压的开关电源，从发热上、待机功耗上，让你清凉一夏。
ps:降压供流电源，除了以上两类，日常生活中大规模使用的还有个阻容降压。
低压直流元件的供电，如果用以上两种电源，成本都不低，聪明的人们利用电容对交流电的阻抗作用，设计出了满大街使用的“阻容降压”。
老实说，这种降压方式，确实也促进了电器的生产和普及，而且，在某些小电流供电的使用下，效率不比开关电源差，甚至更高。
直流稳压电源的种类及选用
直流稳压电源的种类及选用一、线性稳压电源：线性稳压电源是最基本、最常见的一种直流稳压电源。
其工作原理是通过调节电源输出级的放大倍数，使输入电压经过放大后得到稳定的输出电压。
线性稳压电源具有输出纹波小、响应速度快等特点，可以提供较为精确的稳定电压输出。
但是线性稳压电源的效率一般较低，而且对输入电压波动较敏感，适用于对电流精度要求较高的场合。
二、开关稳压电源：开关稳压电源是一种采用开关电源技术的稳压电源。
开关稳压电源通过将输入电压通过开关进行高频开关控制，进而输出稳定的直流电压。
相比于线性稳压电源，开关稳压电源具有体积小、效率高、稳压精度高等优点，适用于对功率密度要求较高的场合。
不过开关稳压电源的输出纹波较大，输出电流负载能力一般较差。
三、开关调谐稳压电源：开关调谐稳压电源是一种结合了开关稳压电源和线性稳压电源的特点的稳压电源。
开关调谐稳压电源在线性稳压电源的基础上增加了开关电源的调谐电路，能够通过调谐电路实现线性和开关两种工作状态的切换，从而在保持稳压性能的同时提高电源的效率。
开关调谐稳压电源适用于对电源效率和稳压性能要求兼顾的场合。
四、直流稳压电源选用的要点：在选择直流稳压电源时，需要根据具体的应用需求和电源参数来进行选择。
1.输出电压范围：根据实际需求确定所需的输出电压范围，选择具备输出范围符合要求的稳压电源。
2.输出电流能力：根据所需的最大输出电流来选择电源的输出电流能力。
一般来说，电源的额定输出电流要大于所需的最大输出电流，以保证电源正常工作。
3.稳压性能：稳压电源的稳压性能是选择的关键指标之一、要求电源能够在额定负载下保持较低的输出纹波和较高的稳压精度。
4.效率：效率是衡量电源能量转换效率的指标，一般来说，效率越高，能耗越低。
选择效率较高的电源可以减少能耗和热量散失。
5.其他特性：根据实际需要，还可以考虑电源的保护功能、响应速度、稳定性等特性。
综上所述，直流稳压电源的种类包括线性稳压电源、开关稳压电源和开关调谐稳压电源，根据实际需求和电源参数来选择适合的电源。
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开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
第8章 典型电力电子装置介绍
T不变
ton
ton
图 8-3 PWM控制方式
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
第8章 典型电力电子装置介绍
(3) 稳压范围宽。 开关电源的输出电压由占空比来调节，输入电压的变 化可以通过占空比的大小来补偿。这样，在工频电网电 压变化较大时， 它仍能保证有较稳定的输出电压。 (4) 电路形式灵活多样。 设计者可以发挥各种类型电路的特长， 设计出能满足 不同应用场合的开关电源。 开关电源的缺点主要是存在开关噪声干扰。
第8章 典型电力电子装置介绍
4．开关稳压电源的特点 开关稳压电源具有如下的优点： (1) 功耗小、 效率高。 开关管中的开关器件交替工作在导通—截止—导通的开关状 态，转换速度快， 这使得功率损耗小，电源的效率可以大幅 度提高，可达90％～95％。 (2) 体积小、重量轻。 开关电源效率高，损耗小，可以省去较大体积的散热器； 用起隔离作用的高频变压器取代工频变压器，可大大减小体 积，降低重量；因为开关频率高，输出滤波电容的容量和体 积也可大为减小。
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
第8章 典型电力电子装置介绍
2． 开关稳压电源的基本工作原理
开关稳压电源简称开关电源，这种电源中，起电压调 整，实现稳压控制功能的器件始终以开关方式工作。图 8-2所示为输入输出隔离的开关电源原理框图。
交流输入EM I 滤波器
整流滤波
变换 电路
高频 变压器
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
第8章 典型电力电子装置介绍
交流输入 工频
整流
变压
滤波
器
电路
＋
基础 电压
放大器
RL
Uo
取样
－
图 8-1 线性稳压电源
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
第8章 典型电力电子装置介绍
它的基本工作原理为：工频交流电源经过变压器降 压、 整流、滤波后成为一稳定的直流电。图8-1中其余 部分是起电压调节，实现稳压作用的控制部分。电源接 上负载后， 通过采样电路获得输出电压，将此输出电压 与基准电压进行比较。如果输出电压小于基准电压，则 将误差值经过放大电路放大后送入调节器的输入端，通 过调节器调节使输出电压增加，直到与基准值相等；如 果输出电压大于基准电压， 则通过调节器使输出减小。
第8章 典型电力电子装置介绍
频率控制方式中，保持导通时间ton不变，通过改变 频率（即开关周期T）而达到改变占空比的一种控制方式。
由于频率控制方式的工作频率是变化的，造成后续电路 滤波器的设计比较困难，因此，目前绝大部分的开关电 源均采用PWM控制。
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
第8章 典型电力电子装置介绍
这种稳压电源具有优良的纹波及动态响应特性， 但 同时存在以下缺点：
(1) 输入采用50 Hz工频变压器， 体积庞大。 (2) 电压调整器件（如图8-1所示的三极管）工作在线 性放大区内，损耗大，效率低。 (3) 过载能力差。
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
第8章 典型电力电子装置介绍
在开关电源中，开关器件工作在开关状态，它产生 的交流电压和电流会通过电路中的其它元器件产生尖峰 干扰和谐振干扰，对这些干扰如果不采取一定的措施进 行抑制、消除和屏蔽，就会严重影响整机正常工作。此 外，这些干扰还会串入工频电网，使电网附近的其它电 子仪器、设备和家用电器受到干扰。因此，设计开关电 源时，必须采取合理的措施来抑制其本身产生的干扰。
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
第8章 典型电力电子装置介绍
8.1.2 在开关稳压电源的主电路中，调频变换电路是核心部分，
其电路形式多种多样，下面介绍输入输出隔离的开关电源 常用的几种高频变换电路的结构和工作原理。
整流 直流输出 滤波器
控制 驱动
取样比 较放大
图 8-2 开关电源的基本框图
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
第8章 典型电力电子装置介绍
其主电路的工作原理为：50 Hz单相交流220 V电压 或三相交流220 V/380 V电压首先经EMI防电磁干扰的 电源滤波器滤波（这种滤波器主要滤除电源的高次谐 波），直接整流滤波（不经过工频变压器降压，滤波电 路主要滤除整流后的低频脉动谐波），获得一直流电压； 然后再将此直流电压经变换电路变换为数十或数百千赫 的高频方波或准方波电压，通过高频变压器隔离并降压 （或升压）后，再经高频整流、滤波电路，最后输出直 流电压。
第8章 典型电力电子装置介绍
8.1 开关电源
8.1.1 1． 线性稳压电源的工作原理及其特点 稳压电源通常分为线性稳压电源和开关稳压电源。 电子技术课程中所介绍的直流稳压电源一般是线性稳压电
源, 它的特点是起电压调整功能的器件始终工作在线性放大区， 其原理框图如图8-1所示, 由50Hz工频变压器、整流器、滤波 器和串联调整稳压器组成。
第8章 典型电力电子装置介绍
3． 开关稳压电源的控制原理
开关电源中，变换电路起着主要的调节稳压作用，这是通
过调节功率开关管的占空比来实现的。设开关管的开关周期为T， 在一个周期内，导通时间为ton，则占空比定义为D＝ton／t。在
开关电源中，改变占空比的控制方式有两种，即脉冲宽度调制 （PWM）和脉冲频率调制（PWF）。在脉冲宽度控制中，保
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路
第8章 典型电力电子装置介绍
控制电路的工作原理是：电源接上负载后，通过 取样电路获得其输出电压，将此电压与基准电压做 比较后，将其误差值放大，用于控制驱动电路，控 制变换器中功率开关管的占空比，使输出电压升高 （或降低），以获得一稳定的输出电压。
开关电源和直流稳压电源比较及其 构成以及控制电路