开关型直流稳压电源
线性电源和开关电源
一、水声设备电源电源分为交流电源和直流电源，就水声设备而言，主要应用为直流稳压电源。
直流电源可分为线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。
与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源，它的电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。
它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹，功率管工作在饱或及截止区即开关状态。
线性电源和开关电源的区别：1、工作方式不同（1）线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大，效率低（不高于50%），需要加体积庞大的散热片，而且还需要同样也是大体积的工频变压器，当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。
（2）开关电源的调整管工作在饱和和截至状态，因而发热量小，效率高（75％以上）而且省掉了大体积的变压器。
但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波，另外开关管工作时会产生很大的尖峰脉冲干扰，也需要在电路中串连磁珠加以改善。
2、内部结构不同（1）开关电源利用变占空比或变频的方法实现不同的电压，实现较为复杂，最大的优点是高效率，缺点是纹波和开关噪声较大，适用于对纹波和噪声要求不高的场合。
（2）线性电源没有开关动作，属于连续模拟控制，内部结构相对简单，芯片面积也较小，成本较低，优点是成本低，纹波噪声小，最大的缺点是效率低。
它们各有有缺点在应用上互补共存。
3、适用要求不一样效率和安装体积有要求的地方用开关电源为佳，对于电磁干扰和电源纯净性有要求的地方多选用线性电源。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。
二、直流电源主要参数1、源电压效应输入电压的变化引起输出量变化的效应，改变量是源电压，被测量是输出电压的稳态值。
%100max ⨯∆=oNU U U S其中 S U — 源电压效应系数（电压调整率），这个值越小越好，是衡量稳压电源性能的一个重要指标。
开关型直流稳压电源的工作原理
开关型直流稳压电源的工作原理“哇塞，你们知道那个神奇的小盒子是干啥的不？”有一天，我和小伙伴们在我家做作业，突然停电了。
这时候，我爸爸拿出一个小盒子，接上一些线，然后灯就亮了。
我们都好奇得不得了，这到底是啥玩意儿呢？这个小盒子呀，就是开关型直流稳压电源。
它就像一个小魔法师，能把电变得稳稳当当的。
它有几个关键部件呢。
有个大大的变压器，就像一个大力士，能把电压变高或者变低。
还有一些电容和电感，就像小卫士一样，能把电变得更平滑。
那它是咋工作的呢？首先，它从插座里把电吸进来，就像小怪兽吃东西一样。
然后变压器开始工作啦，把高电压变成我们需要的低电压。
接着，电容和电感就上场了，它们把电变得滑溜溜的，没有一点波浪。
最后，稳稳的直流电就出来啦，可以给我们的台灯、电脑啥的供电。
开关型直流稳压电源的主要技术可厉害啦。
它就像一个聪明的小精灵，能快速地开关电，把不好的电都挡在外面。
它通过不断地开关，把交流电变成直流电，还能把电压稳定在一个固定的值。
就像我们玩游戏的时候，要遵守规则一样，电也得有个规矩，不能乱跳乱蹦。
这个小魔法师一样的电源在我们生活中的应用可多啦。
比如说，我们的手机充电器就是一种开关型直流稳压电源。
它能把家里的交流电变成手机需要的直流电，让我们的手机能充上电。
还有我们的电脑也需要它，没有它，电脑就没法工作啦。
就像我们人需要吃饭才能有力气一样，这些电器也需要稳定的电才能好好工作。
我觉得开关型直流稳压电源真的好神奇呀，它虽然小小的，但是作用可大啦。
它能让我们的生活更方便，让我们的电器都能好好工作。
我们应该好好爱护它，让它为我们的生活带来更多的好处。
直流开关稳压电源设计
直流开关稳压电源设计一、设计背景及意义随着电子技术的飞速发展，各类电子设备对电源的需求日益增长。
直流开关稳压电源以其高效、稳定、体积小、重量轻等优点，在通信、计算机、家用电器等领域得到了广泛应用。
设计一款性能优越、可靠性高的直流开关稳压电源，对于提高电子设备的整体性能具有重要意义。
二、设计目标1. 输出电压范围：12V±1V；2. 输出电流：2A；3. 转换效率：≥85%；4. 工作温度范围：25℃~+85℃；5. 具有过压、过流、短路保护功能；6. 体积小，便于安装。
三、设计方案1. 电路拓扑选择本设计采用开关电源的主流拓扑——反激式变换器。
反激式变换器具有电路简单、体积小、效率高等优点，适用于中小功率电源设计。
2. 主控芯片选型选用ST公司的STM32F103系列微控制器作为主控芯片，该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点，能够满足开关电源的设计需求。
3. 功率开关管选型功率开关管是开关电源的核心元件，本设计选用N沟道MOSFET作为功率开关管。
根据设计指标，选用IRF530N型号MOSFET，其导通电阻低，可降低开关损耗，提高转换效率。
4. 输出整流滤波电路设计输出整流滤波电路采用肖特基二极管和LC滤波电路。
肖特基二极管具有正向压降低、开关速度快的特点，适用于开关电源整流。
LC滤波电路能有效抑制输出电压纹波，提高输出电压稳定性。
5. 保护电路设计为实现过压、过流、短路保护功能，设计如下保护电路：（1）过压保护：在输出端设置一个电压比较器，当输出电压超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。
（2）过流保护：在功率开关管源极串联一个取样电阻，实时监测电流值。
当电流超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。
（3）短路保护：在输出端设置一个电流比较器，当输出电流超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。
四、实验验证与优化1. 搭建实验平台，对设计的直流开关稳压电源进行测试，观察输出电压、电流、效率等参数是否符合设计要求。
直流稳压电源10.4
Байду номын сангаас
D
CO
UO –
RL
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模拟电子技术基础
T + UI –
+
e
uE
iL + uL – iC
IO +
+
C T
D
CO
UO –
RL
来自反馈控制电路 控制脉冲的特点 周期T恒定 周期 恒定
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模拟电子技术基础
T + UI – 2. 工作原理
+
e
uE
iL + uL – iC
IO +
+
C T
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模拟电子技术基础
3. 输出电压 O 输出电压U 占空比
uE
UI UO
O
Ton
Toff
t
iL
UO/ RL
输出直流电压
O
t
UO
UOmin UOmax
O
t 下页 返回
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模拟电子技术基础
4. 反馈控制的降压型开关稳压电源方框图 T + R UI
脉宽调制器 采样电路
L D C
+ UO RL
–
–
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模拟电子技术基础
降压型开关稳压电路的工作原理 1. 降压型开关稳压电路 T + UI –
+ e
uE
iL + uL – iC
IO +
+
C T
D
CO
UO –
RL
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《开关型稳压电源》PPT课件
i1
VD4
VD2
uin
uo
i1
i2
图 5 - 2 单相桥式整流电路输入电压和电流的波形
第5章 开关型稳压电源
功率因数较低的开关电源存在许多问题， 主要有： (1) 谐波电流污染电网， 干扰其他用电设备， 造 成测量仪表产生较大的误差， 还会使电动机产生较大 的噪声。 (2) 在输入功率一定的条件下， 输入电流有效值 较大， 因此必须增大输入熔断器、 断路器和电源线的 规格。 (3) 特别应当指出， 通信用开关型电源通常都采 用三相五线制供电， 三相基波电流可分别由下列各式 表示：
第5章 开关型稳压电源
5.1.2 目前， 通信和其他电子设备采用的稳压电源主要
有线性稳压电源、 相控型稳压电源和开关型稳压电路。 线性稳压电源中， 调整元件串联在负载回路中，
其作用就像一只可变电阻， 输入电压或负载变化时， 串联调整元件的压降改变， 从而使输出电压稳定不变。 当输入电压过高时， 串联调整管的功耗很大， 因此效 率很低。 当输入电压波动范围为±20 %时， 5 V稳压 器 的 典 型 效 率 只 有 35% ， 输 入 电 压 波 动 范 围 小 于 ±16%时， 典型效率也只能达到50%。
第5章 开关型稳压电源
由此可知， 三相电流的三次谐波分量是同相位的， 同理， 三相电流的六次、 九次等谐波分量也是同相位 的。 由于三相电流都流过中线， 当功率因数为1时， 流过中线的电流为零； 当功率因数很低时， 中线内的 电流很大。 由于中线无过流保护装置， 所以， 中线有 可能因过热而着火。
IR为电网电流有效值； I1为基波电流有效值； VL为电网电压有效值； cosφ为基波电流与基波电压的位移因数。
第5章 开关型稳压电源
直流稳压电源使用手册
SPD3303D/S series
SPD3303C series
5 1
6
4.3”16M真彩
TFT液晶屏
电源开关 通道输出端 通道开关按钮
4 2 3
功能控制按键
旋钮和方向键
SPD3000可输入频率50Hz/60Hz，电压为100V、120、220、230的4种交流电 源，您可以根据实际需求通过后面板的“电源电压拨码开关选择”选择不同的输入 电源。
当前设置的是220V接入 电压
一：独立模式
二：串联模式
三：并联模式
注：独立模式，CH1与CH2均与地隔离 独立模式， CH3额定值为2.5V、3.3V、5V，3A，独立于CH1/CH2
Constant Current（CC）恒流源模式下（独立或跟踪模式），输出电 流为设定值，并通过前面板控制。前面板指示灯亮红色（CC），电流维持 在设定值，此时电压值低于设定值，而当输出电流低于设定值时，返回恒压 模式。
线性电源有很多指标，但可以从逻辑上划分为三 类：准确度和分辨率、稳定性和交流特性。我们 将分别介绍属于这三类的重要指标。 准确度和分辨率 设置准确度 设置分辨率 回读准确度 回读分辨率
电压和电流设置(有时称为极限或设置值)分别有与之相关的分辨率和准确 度指标。这些设置的分辨率决定了输出可调的最小增量，准确度描述了输出 值符合国际标准的程度。应当分别考虑设置和回读指标。回读准确度好并不 一定就意味着设置准确度好。
设定精度
决定了设定值和标准值的接近程度
表示为 设定值% + 偏移量
设定分辨率
最小的设定值
表示为 mV or mA
回读精度
决定了内部仪表测量值和标准值的接近程度 表示为 设定值% &量的最小值 决定了内部仪表的精度（SPD3000系列电源相当于4位1/2万用表的精度） 表示为 mV or mA
直流稳压电源的设计与制作
仿真一：电源变压器的基本特性
1、要求：电源变压器：10：1，200V/50Hz
负载电阻：100欧，示波器
电 2、仿真电路： 源 变 压 器
3、回答问题：
• 变压器初级输出电压幅值约为 V 电 • 变压器次级输出电压幅值约为 V 源 • 初级绕组输入电压与次级绕组输出电
变 压之比 约为 ： 。
压
器 注：理想变压器满足：
v1
整 D1导通、D2管截止，
v2
流
负载中有电流流过； v2
D2
电
在U2负半周：
0
D1截止、D2管导通，
2
3 4
t
路
负载中有电流流过。 vo
0
t
仿真三：单相全波整流电路 1、要求：二极管（理想）2只 2、仿真电路：
整 流 电 路
3、观察并回答问题：
❖全波整流电路的输出电压波形并记
录。
整 ❖输出电压是
整 流 电 路
3、观察并回答问题：
❖桥式整流电路的输出电压波形并记
录。
整 流 电 路
❖输出电压是
性）
（双极性/单极
❖输出电压是
（全波/半波）
❖输出电压与输入电压的幅值相比是
（基本相等/相差很大）
❖如何用次级带中心抽头变压器输出
正、负两种极性的电压？
整流电路
3 桥式整流电路：
4、参数计算：
（1）输出的直流电压值为:
5、整流二极管的选择：
整
（1）D管的最大整流电流IF必须大于
流 电
实际流过二极管的平均电流IDO ： IF > IDO =ULO/RL=0.45 U2/RL （2）D管的最大反向工作电压UR必须
第10章 直流稳压电源 (2)
(3)、输出特性(外特性): UL
1.4U2
电容滤波 纯电阻负载
0.9U2
0
IL
输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变,U0和 纹波也随之改变。 如:RL愈小(I0越大),U0下降多,纹波增大。
IC 2 I2 CO IO
+ + U – I1 R Ci UI _
W78XX I3 3
+ UO _
（5）恒流源电路
1 + UI _ 2 + UXX _
W78XX Ci 3
R
IQ
IL
RL
U I L I Q R
IL与负载电阻无关，当器件选定后，UXX为一定 值，因此IL为恒流输出。
10.4 开关型稳压电源
整流电路为电 容充电
D2 u2
t1
t
充电结束
没有电容时的 输出波形
u0
t
a
u1
u1
u2
D4
D1 D3
C
S RL u0
b
RL接入（且RLC较大）时
D2 u2
忽略整流电路内阻 电容通过RL放电， 在整流电路电压小 于电容电压时，二 极管截止，整流电 路不为电容充电， u0会逐渐下降。
t
u0
t
a
u1
u1
• 内部有过热保护 • 内部有过流保护 • 调整管设有安全工作区保护
输出电压额定值有: 5V、6V、 9V、12V 、 15V、 18V、 24V等 。
4. 三端固定输出集成稳压器的应用 (1) 输出为固定电压的电路 输出为固定正电压时的接法如图所示。 1 2 W7805 输入与输 + + 3 出之间的 0.1~0.33F Ui Ci CO UO 电压差取 1F 3～5V！ _ _ 用来抵消输入端接线 较长时的电感效应， 防止产生自激振荡。 为了瞬时增减负载电流 时不致引起输出电压 有较大的波动。即用来 改善负载的瞬态响应。
开关式稳压电源的工作原理
随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。
传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有40%－50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。
为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85%以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。
正因为如此，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中，本文对各类开关电源的工作原理作一阐述。
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—矩形脉冲最大电压值；T—矩形脉冲周期；T1—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原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。
《S4-7开关型稳压电源》说课教案
为 了准确把握 章节内容 与前后知识内容的联 １ ． 三极管的三种工作状态及其特 点 系 ，使预备 知识服务主题 中心。 ２ ． 磁感应原理 Ｉ Ｉ ． 新课 引入 （ １ Ｏ ’） 用 比较法从体积 、效率和稳压 范围等 方面引 强调开关 电源的地位和作用 ，以引起学生对开关 电源 学习的重视 。 出线 性电源 与开关电源各 自的特 点以及 二者 Ｉ Ｉ Ｉ ． 讲授新 内容 的区别与联系 。 （ 实物展示 ） 开关型稳压 电源的基本结构和工作原理 （ ４ ０ ’） 并联型开关稳压电源的基本结构 本次课 的重 点。采用 比较法将你 学过 的串联 结构：主要 由脉冲调宽和脉冲发生 电路取样 比较 电路、基准 电压、开关调整管及能电路等组成 。 型稳压 电源框 图 （ 图４ —４ ２ ）与并联型稳 压 （ ２ ）特 点 储 能电感Ｌ 与 负载并联 电源框 图 （ 图４ —５ ３ ）进行 比较，找 出它们 （ ３ ）各部分 的功能与作用 ． 的异同点，可使 新老知识有机 的联系起来， 脉冲发生和脉冲调宽 使 学生对开关 电源 由陌生到很熟 悉。 脉冲电压 由脉冲发生 电路产生 ，其脉冲 的宽度 由脉冲 宽度 电路进 行宽度 调制，它控制着调整管的工作状态 。 取样比较和基准 电压 在 讲授各部分 的功能与作用 时，强调 并联型 取样比较 电路将一 部分输出电压和基准 电压进 行比较，当输 出的电压偏 离正常值时 ，则输 出偏 差信号， 由偏差信 号对脉 冲 开关 电源与 串联 型稳压 电源 的主要区别在 于 宽度 进行调整。 开关 电源采用 了线性 电源没有使 用的储 能电 开关调整管 能，而组成开关 电源 的另两部分 （ 取样和 比 开关调整管是工作在开关状态的功率三极管 ，通过调整管 的开关作 用，将输入 端的能量注入储能 电路 。 较 电路 ），其结 构和工作原理都 与线性稳压 储能电能 电源相类似 。 它接 受调整管传送来的 电能，并 向负载供 电，同时储 能电路对 负载而 言还起 到了双重的滤波作用，使输 出电压波形平滑 。 本次课 的重 点与难 点。 ２ 、并联型 开关稳 压电源 的工作原理 在讨 论稳压 原理 时，要将组 成并联型稳 压电 （ １ ）稳压 原理 源 各部分 的功能与作用和稳压 原理紧密联系 ①调整管的开关作用 ，将 电源输 出的能量注入储通 电能，由储 能电路滤波 后送到负载； 起 来讲，使 学生对 开关型稳压 电源有 一个整 ②调整管的开关时间受基极脉冲 电压控制 ，脉冲 电压 由脉冲发 生器 产生 ，受脉冲调宽电路控制： 体 的概念 ③脉冲宽度又受取样 电压与基准 电压 比较后 的偏差 电压控制 。 （ ２ ）工作原理 在 讲述开关 电源 的工作原理 时须采用 两项措 调整管饱和导通期 间，储能电感储能 ，由储 能电容向负载供 电；调整管截 止期间，储能 电感释放 能量对储能 电容 充电，同 施 ；①对学生 说明教材 中在讨 论开关 电源 工 时向负载供电。即在调整管导通 ，截止一周期 内负载上始终有正常 的电压 。 作原理 以储 能电路为例 的原 因，强调储 能电 实用 开关稳压电源电路分析 （ ２ ５ ） 路 的有无是 区别 开关 电源与线性 电源 的关键 （ １ ）电路结构 所在 。②仍 以串联 型稳压 电源 的工作原理进 图４ — ５ ７ 是 由集成运放控 制调整管工作的串联型开关稳压 电源。 电路中除调整ｖ １ 、储能 电路 （ ｖ ２ 、Ｌ 和ｃ ）外，取样和 比较 电 行 比较 ，强调线性 电源 的调整管是连续 的工 路、脉冲 发生和脉冲调宽 电路等均 由集成运放和相关 的外 围元件组成 。 作在线性放大状态 ，而开关 电源 的调整 管是 （ ２ ）工作原理 断续 的工作在 导通 和截止 的状态 。据 此，学 与并联型开关稳压 电路的工作原理相 同 即集成 运放输出低 电位时 ，调整 管饱和导通 ，向储 能电感提供能量 ，由储 能电容 生就 很容 易理解开 关电源 的工作 原理 了。 向负载供 电：当集成运 放翻转输 出高 电位时 ，调整管截止，储能 电感 向储 能电容充 电，同时 向负载供电，这样在 负载 上获 得平 稳的直流电压。 ． 属应用实例 。在讲述此 内容时，用比较法 阐 （ ３ ）稳压过程 明串联型开关 电源 （ 图４ —５ ６ ）与并联型 开 当输 出电压升高时 ，集成 运放 同相输入端的 电位 升高，集成运放输 出低 电位 的时间间隔缩短 ，调整管饱和导通时 间缩短 ， 关 电源 （ 图４ —５ ４ 、图４ —５ ５ ）的区别 ，在 于 注入储 能电路能量减少，使输出 电压下降，从而使输 出电压稳定 ：当输 出电压 降低引起的稳压变化过程与上述相反 。 并联 型开关 电源 的储能 电感与 负载并联 ，串 Ⅳ、课 堂小结 （ ５ ’） 联型开关 电源 的储 能电感与 负载 串联 ，强 调 强调开 关电源与线性电源的特点，串、并联型开关 电源的联系与 区别 ，开关 电源 的结构与工作原理等 。 无论是 串联型还是 并联型稳压 电源 只是储 能 Ｖ、作业布 置 （ ５ ’） 电感与续流二极管互换 了位置 ，它们 的电路 理论作业 构成及工作原理完全相 同。 线性 电源 与开 关电源 的联系与区别 串联型 与并联型开 关电源电路的识别 在讲述工作原理和稳压过程时避开教材 中的 实训练 习 波形分析法 ，而直接采用演示法用 自制 电源 用 自制 电源模 拟开关电源的稳压过程 带 白炽灯泡模拟开关 电源 的稳压过程 ，从 而 达到直观教学 的目的。 ／ ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ／ 电子世界 一１ ４
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目录1 引言 (6)1.1主要参考元器件 (7)2 典型电路设计与分析 (7)2.1 注意事项 (8)2.2 电路作用 (8)2.3 电路调试 (8)3 电源分析 (10)3.1 AC/DC电源 (11)3.2 DC/DC电源 (11)3.3 通信电源 (11)3.4 电台电源 (11)3.5 模块电源 (11)3.6 特种电源 (12)4 参考其他电源总结 (12)4.1 交流稳压电源的分类及其特点 (12)4.2 参数调整（谐振）型 (12)4.3 自耦（变比）调整型 (13)4.3.1 机械调压型 (13)4.3.2 改变抽头型 (13)4.3.3 大功率补偿型 (13)5 心得体会 (14)附录参考文献...........................................................1 引言一种用市电供电的开关电源框图如下图所示。
图1.1开关电源框图220V市电直接经桥式整流，电容滤波后成为300V高压直流电，加在高频变压器的一次绕组上。
由脉宽调制器输出的高频脉冲控制功率开关管的导通与截止，使高频变压器的一次绕组得到高频脉冲波。
此信号经高频变压器降压后整流滤波输出，得到所需要的直流输出电压U。
，U。
经采样反馈电路加到脉宽调制器上。
这样，输出直流电压的变化会改变脉宽调制器输出的高频脉冲的占空比，从而达到自动稳压的目的。
脉宽调制器可选集成脉宽调制组件TL94或SG3524等。
1.1 主要参考元器件1）脉宽调制组件TL4942）高频变压器3）功率开关管BU508C4）电阻及电容若干2 典型电路设计与分析R 5R 4R R 2R L R 3R 6R 7R 1T 11T O 1T r 1D 3D 2D 1A D ?A M A D 1109D 4A V r e f 167312A C C C 1V o u t P W M 控制电路+I C I f A C图2.1 典型电路 光耦元件的三极管集电极电流IC 的大小与发光二极管电流IF 及光电耦合转换系数h成比例。
即：I C=h I F式中I C——三极管集电极电流（mA）h——光电耦合转换系数I F——发光二极管流过的电流（mA）当在光敏三极管的发射极串上电阻RL时，可得到一个比例于I F的输出电压U OUT。
即：U OUT——控制占空比的信号电压（V）RL——三极管射极电阻2.1 注意事项光电耦合隔离技术可以大大简化控制电路的设计。
当它应用于一个离线开关电源时，为了得到良好的输入输出的隔离，应注意以下几点：（1）光耦元件必须有一个符合地区与国际安全标准的击穿电压；（2）光耦元件一般存在热平衡及漂移问题，此问题应在设计放大器校正环节线路中解决；（3）尽可能选择h值高的光敏元件。
理想的控制环节，应该是线性控制的。
即当输入一个控制电压时，能产生一个与之成正比的输出电压，以实现进一步的占空比调节。
2.2 电路作用此电路作用如下：输出电压V。
在R5上的电压V R5（反映了输出电压的变化）输入到放大器A1反相端，与同相端输入的固定基准电压V REF进行比较。
两个电压的差值经过放大器A1的输出电压，并产生流经电阻R3和发光二极管的电流。
放大器A1输出电流控制了发光二极管发光强度，即控制了三极管发射极上电阻RL的压降。
RL上的压降控制PWM的电路。
这是典型的负反馈系统。
2.3 电路调试如下图所示即是一个具体的电路实例图2.3具体的电路设计变压器T,二极管VD1~VD4和电容器C5组成整流滤波电路;电阻R7,R8和电位器R9串联组成取样电路;晶体管VT4作为误差放大器;晶体管VT2,VT3复合组成开关调整器;VT1是脉宽调整器;VT1,VT2,VT3与R3,C8又组成自激振荡电路;电阻R6和稳压二极管VD6组成基准电压源;VD5是续流二极管;L是储能电源;VD5,L与C12组成输出滤波器;R5和C10组成的回路,可以使续流二极管VD5,具有较好的恢复特性.当交流电网电源开关S接通后,桥式整流器输出直流电压.其正端与VT2管发射极相接,负端经电阻R2给VT2管基极提供偏压,使复合开关调整管饱和导通. 输出电流经过储能电感L时,产生左正,右负的感应电势.此时,VB管发射极处于高电位,续流二极管VD5截止,输出电流共给负载,同时对电容C12充电,当电压升高到一定程度时,误差放大器VT4开始工作.VT4工作后,开关调整管的输出电流即向电容器C8充电,电容器C8上的电压为上正下负.当C8充电至一定程度时,晶体管VT1饱和导通.其管压降Uce1很小.VT2基极电位升高,迫使复合开关管VT2,VT3截止.这时,储能电感上的电流已上升最大值.但由于开关管的关断,将使L上的电流减小,这个变化的电流在L上产生的感应电势为左负右正,将阻止电流减小,同时使续流二极管VD5导通,L上的能量便通过VD5与负载构成通路,使之继续向负载供电当L向负载提供的电压低于C12两端电压时,c12便补充供电, 以补充L释放电能的不足,使输出电压保持为平滑的直流.一旦开关管VT3进入截止状态,C8便从充电状态转为放电状态,进而发展到反向充电状态,C8上的电压上负,下正.当反相充电达到一定程度时,VT1由于其基极电位升高而截止.复合开关管由于VT2基极重新获得低电位而导通,自激振荡便如此循环下去.其振荡频率主要由电阻R3和电容C8决定由于某种原因使输出电压上升时,经取样电路给误差放大管VT4基极提供的电位升高,使其集电极电流增大,管压降Uce4减小,从而加速对C8的充电.C8两端电压迅速升高,VT4集电极电位迅速降低,使脉冲宽度调制管VT1很快从截止转为导通,并增加了导通时间.而复合开关管VT2,VT3则相应地延长了截止时间,使输出的脉冲宽度变窄,使已升高的输出电压又降下来.反之,当输出电压下降时,其调节过程相同,方向相反,把下降的输出电压又升起来,从而保持输出电压的稳定它的电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。
它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。
功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态；开关电源因此而得名3 电源分析开关电源的优点是体积小，重量轻，稳定可靠；缺点相对于线性电源来说纹波较大（一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。
它的功率可自几瓦－几千瓦均有产品。
价位为3元－十几万元/瓦，下面就一般习惯分类介绍几种开关电源：3.1 AC/DC电源该类电源也称一次电源，它自电网取得能量，经过高压整流滤波得到一个直流高压，供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压，功率从几瓦－几千瓦均有产品，用于不同场合。
属此类产品的规格型号繁多，据用户需要而定通信电源中的一次电源（AC220输入，DC48V或24V输出)也属此类.3.2 DC/DC电源在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。
3.3 通信电源通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源，只是它一般以直流－48V或－24V供电，并用后备电池作DC供电的备份，将DC的供电电压变换成电路的工作电压，一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种，以后者可靠性最高。
3.4 电台电源电台电源输入AC220V/110V，输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品.为防止AC电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。
3.5 模块电源随着科学技术飞速发展，对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高，模块电源越来越显示其优越性，它工作频率高、体积小、可靠性高，便于安装和组合扩容，所以越来越被广泛采用。
目前，目前国内虽有相应模块生产，但因生产工艺未能赶上国际水平，故障率较高。
DC/DC模块电源目前虽然成本较高，但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看，特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看，选用该电源模块还是合算合算的，在此还值得一提的是罗氏变换器电路，它的突出优点是电路结构简单，效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零。
3.6 特种电源高电压小电流电源、大电流电源、400Hz输入的AC/DC电源等，可归于此类，可根据特殊需要选用。
开关电源的价位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率电源价格稍高，可达11-13元/瓦。
4 参考其他电源总结4.1 交流稳压电源的分类及其特点：能够提供一个稳定电压和频率的电源称交流稳定电源。
目前国内多数厂家所做的工作是交流电压稳定。
下面结合市场有的交流稳压电源简述其分类特点。
4.2 参数调整（谐振）型这类稳压电源,稳压的基本原理是LC 串联谐振,早期出现的磁饱和型稳压器就属于这一类.它的优点是结构简单,无众多的元器件,可靠性相当高稳压范围相当宽,抗干扰和抗过载能力强.缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。
在磁饱和原理的基础上的发育进形成的参数稳压器和我国50 年代已流行的“磁放大器调整型电子交流稳压器”（即614 型）均属此类原理的交流稳压器。
4.3 自耦（变比）调整型4.3.1 机械调压型即以伺服电机带动炭刷在自耦变压器的的绕组滑动面上移动,改变Vo 对Vi 的比值,以实现输出电压的调整和稳定。
该种稳压器可以从几百瓦到几千瓦。
它的特点是结构简单,造价低,输出波形失真小;但由于炭刷滑动接点易产生电火花, 造成电刷损坏以至烧毁而失效;且电压调整速度慢。
4.3.2 改变抽头型将自耦变压器做成多个固定抽头,通过继电器或可控硅（固态继电器）做为开关器10 件,自动改变抽头位置,从而实现输出电压的稳定。
该种型稳压器优点是电路简单,稳压范围宽（130V-280V）,效率高（≥95%）,价格低。
而缺点是稳压精度低（±8～10%）工作寿命短,它适用于家庭给空调器供电。
4.3.3 大功率补偿型——净化型稳压器（含精密型稳压器）它用补偿环节实现输出电压的稳定,易实现微机控制。
它的优点是抗干扰性能好,稳压精度高（≤±1%）、响应快（40～60ms）、电路简单、工作可靠。
缺点是：带计算机,程控交换机等非线性负载时有低频振荡现象;输入侧电流失真度大,源功率因数较低;输出电压对输入电压有相移。
对抗干扰功能要求较高的单位,在城市里应用为宜,计算机供电时,必须选用计算机总功率的2-3 倍左右稳压器来使用。
因具有稳压、抗干扰,响应速度快、价格适中等优点,所以应用广泛。
它应用于高频脉宽调制技术,与一般开关电源的区别是它的输出量必须是与输入侧同上频、同相的交流电压。
它的输出电压波型有准方波、梯型波、正弦波等,市场上的不间断电源（UPS）抽掉其中的蓄电源和充电器,就是一台开关型交流稳压电源的稳压性好,控制功能强,易于实现智能化,是非常具有前途的交流稳压电源。