开关电源的种类按开关功率管的连接方式划分
开关电源及其分类
开关电源及其分类、应用随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电力检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。
开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
开关电源的分类人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。
开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。
以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。
2.1DC/DC变换DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用)，二是频率调制方式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。
开关电源分类及应用论文
开关电源分类及应用论文开关电源是目前应用最广泛也是最普遍的一种电源，可以在众多的电子装置中发挥不同的作用，如电脑、手机、笔记本电脑、充电器、LED灯等等。
开关电源被广泛使用的原因是由于其高效、可靠、安全和节能的特点，同时具有良好的功能和灵活性，能够适用于各种不同的应用场景。
本文将重点介绍开关电源的分类及其应用。
1.开关电源的分类通常情况下，开关电源可以分为离线型和在线型两种。
离线型开关电源：离线型开关电源的输入电压一般是AC 电压，可以适用于直流电器、计算机等产品。
它可以与交流电源连接，通过整流和调节的过程，将AC电源转换为稳定的直流电源输出。
在线型开关电源：在线型开关电源的输入电压一般是DC 电压，它可以用于适用于安全经常使用的电子产品，如医疗设备和电信设备等。
与离线型开关电源不同的是，它不需要通过整流和调节的过程将交流电源转换为直流电源输出。
根据不同的输出特性，开关电源还可以分为多种类型。
恒压开关电源：在恒压开关电源中，输出电压的大小保持不变，无论负载是何等大小，输出电压都是恒定的，将对负载的电流进行控制，从而保证输出电压的不变。
恒流开关电源：在恒流开关电源中，输出电流的大小保持不变，在不同的负载下输出电压的大小会随着负载的改变而发生变化，保持在恒定的输出电流下控制输出电压的数值。
稳压稳流开关电源：稳压稳流开关电源是恒电流与恒电压的组合，在不同的负载下输入电流的大小会自动调整，保持输出电流和输出电压的稳定。
2.开关电源的应用开关电源被广泛应用于各种不同的领域。
电子设备：开关电源可用于电子设备，如工业电子设备、计算机、汽车电子设备和航空航天电子设备。
它们可以为这些设备提供高效、稳定、可靠的电源。
照明系统：开关电源可用于LED照明系统中，它为LED灯提供稳定的电源。
由于开关电源具有高效、稳定的特性，因此可以使LED照明系统的寿命更长。
医疗设备：开关电源也广泛应用于医疗设备的电源系统中，包括诊断设备、医疗监测设备等，安全性能和可靠性远远高于传统开关电源。
开关电源：单管自激,反激,推挽,半桥,全桥
图 2.4 单端正激式开关电源
单端反激式开关电源 反激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励 时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的 激励电压被关断后才向负载提供功率输出，这种变压器开关电源称为反激式 开关电源。反激式开关电源是在反极性（Buck—Boost）变换器的基础上演 变而来的，它具有以下优点： 比正激式开关电源少用一个大储能滤波电感及一个续流二极管，因此，体积 比正激式开关电源的要小，且成本也要低。
C18 Q5 C1815 22u50V
+
D17 R21 1N4148 12k
R27 1.5k
HW.79 94V-0
S-100N-R5
2000-11-21
+
C17 1u50V
MW
S-100-24 IN 110VAC 1.9A IN 220VAC 0.8A OUT 24VDC 4.5A
TL494 管脚功能及参数
+
R3 100R 2W 102 1kV FMX 1
C2
+V +V
1k 2W
C1 +
SCK054
TF-096
C3
D3S B-60 -0.5
N C10 4.7u50V T2 D7 R6 T028 15R
3A250V R13 580k 1/2W RT C6 220u 200V 470u 35V x5
开关电源：单管自激，反激，推挽，半桥，全桥
单端正激式开关电源 正激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正被直流电压激励 时，变压器的次级线圈正好有功率输出。它是在 BUCK 电路的开关管 Q 与续 流二极管 D 之间加入单端变压隔离器而得到的。它具有以下优点： 1) 正激变换器利用高频变压器的一次侧、二次侧绕组隔离的特点，可以方 便的实现交流电网和直流输出之间的隔离。 2) 正激变换器电路简单，成本很低，能方便的实现多路输出。 3) 正激变换器只有一个开关管，只需一组驱动脉冲；其对控制电路的要求 比双端变换器低。
半桥式开关电源介绍
VT4 VD2
该电源由4个功率开关管VT1、VT2、VT3、VT4组成桥式电路，由VT1和VT4、 VT2和VT3分别组成两个导通回路。当VT2、VT3的触发控制信号有效时，VT1和 VT4的触发控制信号无效。VT2、VT3导通时，输入电源 经VT2、变压器的初级 绕组和开关VT3形成电流回路，加至变压器初级绕组的电压幅度为电源电压Ui， 并经次级二极管VD1整流、滤波后输出为负载供电。同理，当VT2、VT3关断， VT1、VT4导通时，输入电源Ui从与VT2、VT3导通时电流相反的方向为变压器初 级绕组励磁，并通过次级绕组和整流二极管VD2为负载供电，这样在次级得到 下图的脉冲波形。
VT1
VT2
T
Up-p ton
控制回路
功 率 变 换
输入回路：滤波、 整流
输出回路
讲课人：董立峰
一、线性电源(linear) 二、开关电源(switching)
线性电源：
◦ 电源调整管工作在放大状态; ◦ 效率低，损耗大，温升高。
开关电源：
◦ 电源调整管工作在开关状态; ◦ 具有高功率密度、重量轻、体积小。
输入回路
包含：EMI、缓启动和APFC电路
功率变换器
变换电路有：反激、正激、推挽、半桥、全桥
1.输出纹波较大，约有10～100mV的峰峰值； 2.脉冲宽度调制式的电路中，电压、电流变化率 大； 3.控制电路比较复杂，对元器件要求高； 4.动态响应时间至少要大于一个开关周期，不如 串联式晶体管线性稳压电源。
升压型
降压型 按升压或降压和 极性
升/降压型
反相型
基本型
非绝缘型 按输入和输出回路 绝缘划分 电容耦合型 电荷泵型
STR开关电源
1 课题描述开关型稳压电源的种类很多，分类方法也有多种。
从推动功率管的方式来分可分为自激式和它激式，在自激式开关电源中由开关管和高频变压器构成正反馈环路来完成自激振荡；它激式开关稳压电源必须附加一个振荡器，振荡器产生的开关脉冲加在开关管上，控制开关管的导通和截至。
按开关管的个数及连接方式可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式等，单端式开关电源仅用一个开关管，推挽式和半桥式采用两个开关管，全桥式则采用四个开关管。
按开关管的连接方式，开关电源分为串联型与并联型开关电源，串联型开关电源的开关管是串联在输入电压与输出负载之间的，属于降压式稳压电路;而并联型开关电源的开关管是并联在开关电源之间的，属于升压式电路。
一般来说，功率很小的电源（1~100W）采用电路简单、成本低的反激型电路较好；当电源功率在100W以上且工作环境干扰很大、输入电压质量恶劣、输出短路频繁时，则应采用正激型电路；对于功率大于500W、工作条件较好的电源，则采用半桥或全桥电路较为合理；如果对成本要求比较严，可以采用半桥电路；如果功率很大，则应采用全桥电路；推挽电路通常用于输入电压很低、功率较大的场合[1-3]。
2 开关电源原理图设计2.1 正激电路正激电路如图1所示。
图1 正激电路电路的工作过程：（1）开关S开通后，变压器绕组N1两端的电压为上正下负。
与其耦合的N2绕组两端的电压也是上正下负，因此VD1处于通态，VD2为断态，电感L 的电流逐渐增长；（2）S关断后。
电感L通过VD2续流，VD1关断。
S关断后变压器的激磁电流经N3绕组和VD3流回电源,所以S关断后承受的电压为。
（3）变压器的磁心复位:开关S开通后，变压器的激磁电流由零开始,随着时间的增加而线性的增长,直到S关断。
为防止变压器的激磁电感饱和，必须设法使激磁电流在S关断后到下一次再开通的一段时间内降回零，这一过程称为变压器的磁心复位。
正激电路的理想化波形如图2所示。
图2 正激电路理想化波形变压器的磁心复位时间为：Tist=N3*Ton/N1输出电压:输出滤波电感电流连续的情况下：Uo/Ui=N2*Ton/N1*T磁芯复位过程：图3 磁芯复位2.2 反激电路反激电路原理图如图4所示。
开关电源分类及原理
开关电源分类及原理开关电源是一种常见的电源类型，广泛应用于各种电子设备中。
根据其工作原理和特点，可以将开关电源分为多种类型。
本文将介绍几种常见的开关电源分类及其原理。
一、开关电源的分类1. 基于工作方式的分类开关电源可以根据其工作方式进行分类，主要包括以下几种类型：（1）开关模式电源：开关模式电源是一种常见的开关电源类型，其工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。
开关模式电源具有高效率、稳定性好等特点，广泛应用于计算机、通信设备等领域。
（2）开关逆变器电源：开关逆变器电源是一种将直流电转换为交流电的开关电源。
它通过开关管的开关动作，将直流电源转换为高频交流电，再通过滤波电路得到稳定的交流电输出。
开关逆变器电源在太阳能发电、电动汽车等领域有着广泛的应用。
（3）开关稳压电源：开关稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的开关电源。
它通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节，具有输出电压稳定、响应速度快等特点，常用于精密仪器、医疗设备等领域。
2. 基于拓扑结构的分类开关电源还可以根据其拓扑结构进行分类，主要包括以下几种类型：（1）开关电源的原理开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。
当开关管导通时，电源输出电压；当开关管关断时，电源停止输出。
通过不断地开关动作，可以控制输出电压的大小和稳定性。
（2）开关电源的优点开关电源相比传统的线性电源具有以下优点：- 高效率：开关电源采用开关管进行开关动作，能够实现高效率的能量转换，减少能量损耗。
- 小体积：开关电源采用高频开关动作，可以减小变压器和滤波电容的体积，使整个电源模块更加紧凑。
- 宽输入电压范围：开关电源能够适应较宽的输入电压范围，具有较好的电网适应性。
- 稳定性好：开关电源通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节，具有较好的稳定性和响应速度。
（3）开关电源的应用领域开关电源广泛应用于各种电子设备中，包括计算机、通信设备、工业自动化设备、医疗设备等。
开关型稳压电源介绍
开关型稳压电源介绍1、开关型稳压电源的组成开关型稳压电源（简称开关电源）的基本电路一般由线性滤波器、整流滤波器、功率变换器和稳压控制电路组成。
开关电源构成框图如下图所示。
▲开关电源构成框图线性滤波器又称电磁干扰（ＥＭＩ）滤波器、噪声滤波器（ＰＮＦ）、电源滤波器等，它是２０世纪８０年代问世的一种新型器件，防止电网中的干扰脉冲进入整流滤波电路，同时也阻碍本机产生的噪声反馈到公共电网，输出直流高压加到功率变换器进行功率变换，向负载输出符合要求的直流电压。
开关电源控制器一般包括取样、比较放大、基准源和控制调整电路等，当某种原因使输出电压不稳定时，通过开关电源控制器自动调整功率变换器中的功率开关器件的通断时间比或频率，达到自动调节输出电压的目的，使输出电压保持稳定。
功率变换器亦称ＤＣ／ＤＣ变换器，是将直流电压变换成另一种直流电压的变换电路。
通常各种电子、通信设备需要的电源电压不同，利用ＤＣ／ＤＣ变换器，就可以把整流器输出的直流电压变换成电子、通信设备所需要的直流电压。
2、开关电源特点与线性稳压电源相比，开关电源有以下特点：（1）效率高、功耗小开关电源的功率开关管（调整管）工作在开关状态，因此功率开关管的功耗极小，效率在８０％以上。
（2）稳压范围宽线性稳压电源在交流输入电压低于１６０Ｖ时，输出电压就不稳定，而输入交流电压偏高时则效率降低。
而开关电源交流输入电压在１３０～２６０Ｖ范围变化时都能达到很好的稳压效果。
现在三端、多端单片开关电源在８５～２６５Ｖ范围内均能正常工作。
（3）稳定性和可靠性高功耗小使得电子、通信设备内的温升也低，减小了周围元器件的高温损坏率，使设备的热稳定性和可靠性大大提高。
（4）体积小、重量轻开关电源可将电网交流电压直接输入整流，再通过高频变压器获得各种不同的交流电压，省去了笨重的变压器，使电源的重量减轻很多。
开关电源的功率密度（输出功率Ｐ与体积Ｖ之比，单位为Ｗ／ｃｍ３）很大，可达０．３７Ｗ／ｃｍ３，而相控型稳压电源的功率密度只能达到０．０４３Ｗ／ｃｍ３。
开关电源原理、分类及布线规则
开关电源原理及分类1、12V/5V两路输出开关电源。
（1）原理图设计（参考PI软件给出的解决方案）（拓扑图）采用反激式。
/blog/100019999主回路—开关电源中，功率电流流经的通路。
主回路一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件，以及供电输入端和负载端。
开关电源（直流变换器）的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型，以及工作原理，具有极其重要的意义。
开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。
1. 非隔离式电路的类型：非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。
1.1. 串联式结构串联——在主回路中开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。
开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，对负载R继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。
串联式结构，只能获得低于输入电压的输出电压，因此为降压式变换。
例如buck拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源/blog/100019740上图是在图1-1-a电路的基础上，增加了一个整流二极管和一个LC滤波电路。
其中L 是储能滤波电感，它的作用是在控制开关K接通期间Ton限制大电流通过，防止输入电压Ui直接加到负载R上，对负载R进行电压冲击，同时对流过电感的电流iL转化成磁能进行能量存储，然后在控制开关T关断期间Toff把磁能转化成电流iL继续向负载R提供能量输出；C是储能滤波电容，它的作用是在控制开关K接通期间Ton把流过储能电感L的部分电流转化成电荷进行存储，然后在控制开关K关断期间Toff把电荷转化成电流继续向负载R 提供能量输出；D是整流二极管，主要功能是续流作用，故称它为续流二极管，其作用是在控制开关关断期间Toff，给储能滤波电感L释放能量提供电流通路。
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开关电源的种类按开关功率管的连接方式划分
(1)单端正激式开关电源电路
该电路中仅使用一个开关功率管，这种电路的特点是开关功率管导通时，开关变压器初级中的能量传递给次级负载电路。
负载电路包括滤波电抗器和电容器以及真正的负载系统，其中滤波电抗器和电容器既起滤波又起储能的作用。
也就是在开关功率管关闭时，负载系统所需的能量将由电抗器和电容器中所存储的能量来提供，而续流二极管将为这些能量提供回路。
因此设计此种电路时，电抗器、电容器和续流二极管参数的计算非常重要。
这种电路在工频电网电压输入时，对电路中开关功率管的耐压要求较高，因此不适宜应用在大功率或超大功率输出的场合。
(2)单端反激式开关电源电路
该电路中仅使用一个开关功率管，这种电路的特点是开关功率管导通时，为储能电感或开关变压器储能;开关功率管关闭时，储能电感或开关变压器为负载释放能量，具有电流连续和不连续工作模式。
在电流连续工作模式下，开关功率管和储能电感或开关变压器的利用率都比较高。
当输出开路时，便工作于不连续工作模式;当储能电感或开关变压器设计不合理时，也就是开关功率管导通期间为储能电感或开关变压器所储存的能量不等于开关功率管关闭期间储能电感或开关变压器为负载所释放的能量时，也同样工作于不连续工作模式。
因此，这种电路在设计时储能电感或开关变压器参数的计算极为关键。
该电路不但不适宜应用在大功率或超大功率输出的场合，而且还不能工作于输出端开路的应用场合。
(3)推挽式开关电源电路
使用两个开关功率管，将其连接成推挽式功率放大器的形式。
实际上这种电。