各种电子设备中开关式稳压电源的应用
高频开关稳压电源的设计
高频开关稳压电源的设计高频开关稳压电源是一种采用高频开关技术来实现稳定输出电压的电源设计。
它在很多应用场景中都得到了广泛的应用，如电子设备、通信设备、工业控制系统等。
本文将从原理、设计和应用等方面对高频开关稳压电源进行详细介绍。
一、高频开关稳压电源的原理1.输入滤波电路：用于滤除输入电源中的电源干扰，避免其传播到输出端，以保证输出电压的稳定性。
2.整流电路：将输入电源交流信号变换为直流信号，一般使用整流桥或者整流二极管来实现。
3.DC-DC变换器：通过快速开关器件（如MOSFET）的开闭控制，将输入电压转换为高频交流信号，并经过变压器、滤波电路等处理后，得到所需的输出稳定电压。
4.控制电路：用于对DC-DC变换器进行调整和控制，以维持输出电压的稳定性。
通常采用PWM（脉宽调制）技术，通过调节开关器件的开闭时间来控制输出电压的大小。
二、高频开关稳压电源的设计步骤设计高频开关稳压电源通常需要经过以下几个步骤。
1.确定设计要求：包括输出电压、输出电流、转换效率、负载变化响应时间等。
这些指标将直接影响到电源设计的具体参数选择和性能。
2.选择开关器件：根据设计要求和应用场景的需求，选择合适的快速开关器件，如MOSFET或IGBT等。
一般来说，MOSFET具有开关速度快、功耗低、可靠性高等优点，在大多数情况下被广泛采用。
3.选择变压器：根据设计要求和开关器件的特性来选择合适的变压器。
变压器的参数包括输入输出电压比、变压器的绕制方式、匝数、铁芯材料等。
通过合理的设计和选择，可以使变压器的效率和体积得到优化。
4.设计控制电路：根据PWM技术，设计一个合适的控制电路。
控制电路的关键是根据反馈信号来对开关器件进行调整，以维持输出电压的稳定性。
同时，还需要考虑保护电路的设计，如过压保护、过流保护等，以提高电源的安全性和可靠性。
5.电路仿真和测试：设计完成后，需要进行电路的仿真和测试，验证电源的性能和稳定性。
通过仿真和测试，可以根据需要对电路进行优化和改进，以满足实际应用的需求。
开关稳压电源在家用电器中的应用研究
Ｒ Ｃ电路 ， Ｃ 采用 Ｓｕ ｂ ｒ ｎ ｂ ｅ 电路会导致固定交流开关损耗 ， 且该损 耗与 并 负载无关。Ｔｎ ｗｔ ｉ Ｓ ｉｈ采用 Ｏ ／Ｆ ｙ ｃ ＮＯ Ｆ控制方法解决 了上述问题 ， 使交流 开关损耗与负载呈线性关系。这样 ， 即使输 出功率降到非常低的水平 ， 变换器 的效率仍能够保持相对恒 定。次级绕组经 ＶＤ １和 Ｃ ４整流滤波 后得到 ７５ ． Ｖ输 出电压 ， １ ｃ Ｌ 和 ５构成输出滤波器，输出电压是光耦 Ｕ Ｚ 中发光二极管 的正 向压降（ １ 与齐纳二极管 Ｖ １的反 向击穿 电压 约 Ｖ） Ｓ
［ 关键词 ］ 开关电源 ｐ 家电 电路 Ｉ
１引 言 ．
１ ． １开关稳压 电源的工作原理和基本结构 随着 品闸管及其 派生元 件的出现 ， ０世纪 ６ 年代 ， 自２ ０ 采用 Ｐ ＷＭ 控制 的开关电源开始逐渐取代晶体管线性稳 压电源 ，电源转换效率从 ３ ％～ ０ ０ ４ ％提高到 ６ ％～ ０ ５ ７ ％。 开关稳压电源体积小 ，损耗低 ，现代 电子设备所需电力的稳定供 应， 大多依赖于开关 电源来实现。开关 电源 的工作形式 ， 就是利用半导 体开关的开闭来执行电力导通 量的控 制。改变开关 电源的 ＯＮ与 Ｏ Ｆ Ｆ 的时间 比的控制方式 ， 有脉宽调制（ ＷＭ） Ｐ 与频率调制 （ Ｍ） Ｆ 。 开关电源的基本电路 ， 包括交流输入和 Ｄ —Ｄ ｃ ｃ变换器电路 。 交流 输入经 由一次整流平滑部分（ 二极管 整流桥 和平滑 电容器 ） 转换为直流 电力后供 应至 Ｄ — Ｄ ｃ Ｃ变换器部分 ，ｃ ｃ变 换器 电路 经 由可使直 Ｄ —Ｄ 流转换为高频交流的逆变器与再使高频交流二次整流为直流用的快速 二极管和扼流圈、 电解电容 器所构成 的二次整流平滑电路 ， 向负载中供 应直流电。逆变器 电路和控制， 由比较电路 、 放大 电路和控制 ＯＮ —０Ｆ Ｆ 时 间 比 的 电路 构 成 。 １２开关 稳 压 电 源 的种 类 ． 根据输入 电压和输 出电压 的大小 ， 开关 电源可分为降压式 、 升压式 （ 串联 型） 和输 出极性反转式（ 关联型 ） 开关稳压电源三大类 。 从工作性质来分 ， 开关稳压电源分为“ 硬开关” 软开关” 和“ 两类。 脉 宽调制（ ＷＭ） Ｐ 型属于“ 硬开关”频率调制（ Ｍ） ， Ｆ 属于“ 软开关 ” 。 Ｄ —Ｄ 变换器分为绝缘（ ｃ ｃ 隔离 ） 型变换器和非绝缘（ 非隔离 ） 型变 换器两类 。 每一类有六种拓扑 ， 即降压式 （ ｕｋ 、 Ｂ ｃ ）升压式（ ｏｓ 、 Ｂ ｏｔ 升压一 ） 降压式 （ ｕｋ Ｂｏｔ、 Ｂ ｃ— ｏｓ 串联式 （ ｕ ） 并联 式（ｅ ｉ 以及塞达式 （ａ ） ） Ｃｋ 、 Ｓｐ ） ｃ Ｚｔ 。 ａ 按激励方式分 ， 自激式 和他激式两种。 自激式包括单管式 和推挽式 ， 有 他激 式 包括 调 频式 （ ＷＦ 、 宽式 （ ＷＭ） 调 幅式 （ Ａ 和 谐振 式 Ｐ ）调 Ｐ 、 Ｐ Ｍ） （ Ｓ 四 种 。 调 宽 式变 换 器有 正激 式 （ｏｗ ｒ ｏｖｒ ｒ ｄ ）反 激 式 Ｒ Ｍ） Ｆ ｒａｄＣ ｎｅｔ ｅ 、 ｅ Ｍｏ （ ｅｄ ａｋＣ ｎｅ ｅ ｄ ） 半 桥 式 （ ｌ ｒ ｇ ｏ ｅ 、 桥 式 （ ｖｒｌ Ｆｅ ｂｃ ｏ ｖｒ ｒ ｅ 、 ｔ Ｍｏ Ｈａ ｉ ｅＭ ｄ ） 全 ｆＢ ｄ Ｏ ｅａ ｌ Ｂｉｇ ｄ ）推 挽 式 （ ｕｈＤ ａ ｄ ） 及 阻 塞式 （ ｉｇｎ ｈ ｋ ｏ — ｒ ｅＭｏｅ 、 ｄ Ｐ ｓ ｒｗＭｏｅ 以 Ｒ ｎｉｇ ｏｅＣ ｎ Ｃ ｖｒ ｒＲ Ｃ） ｅｉ ，Ｃ 六种 。 ｅ ２， 功 率 开 关稳 压 电源 电 路分 析 ＿、 Ｊ ２１】 Ｗ 电视机 待机 电源电路 ． ． ３ Ｔ Ｙ ５／５／５ Ｎ ２ ３２ ４２ ５是美 国 Ｐ （ｏ ｅ ｔ ｒｔ ｎ公 司专 门针 对功率在 ｌ ｗ ｒ ｎｅ ａｉ ） Ｐ Ｉ ｇ ｏ １ Ｗ 以 下 的离 线 式 开关 电 源 而 设 计 的 第 一 代 Ｔｎ ｗ ｔ ０ ｉｙＳ ｉ ｈ系 列 高 效 、 ｃ 小 功率集成开关 电源。Ｔｎ ｗｔ ｉｙ ｉｈ工作在 限流工作模式 ，当使能端 Ｅ — Ｓ ｃ Ｎ Ａ Ｌ （ 上 的信 号为高电平 时， ＢＥ ） 工作于有效状 态 ， 允许 内部功 率 ＭＯ — Ｓ Ｆ Ｔ在当前时钟周期的起始处开通 。当内部功率 ＭＯ Ｆ Ｔ上 的电流升 Ｅ ＳＥ 至电流限幅 阈值时 ， 功率 ＭＯ Ｆ Ｔ将被关断 ， ＳＥ 其最大导通时间被限制在
电源线路中的稳压技术
电源线路中的稳压技术
在电子设备中，稳压技术被广泛应用于电源线路中，以确保电压稳定，提高系统性能和稳定性。
稳压技术主要用于消除电源线路中的电压波动和噪声，保证设备正常运行和保护电子元件。
稳压技术的实现主要有线性稳压和开关稳压两种方式。
线性稳压器通过调节器件内部的电阻来实现输出电压的稳定，适用于低功耗、低噪声的应用场景。
而开关稳压器利用开关管的导通与关断来控制输出电压，能够提供更高的效率和更大的输出电流，适用于高功耗、高频率的场景。
在实际应用中，稳压技术需要考虑多个因素，包括输入电压范围、输出电压稳定性、负载响应速度、效率、散热等。
选型时需要根据具体应用需求来选择合适的稳压器件，以确保系统性能和稳定性。
此外，在设计电源线路中的稳压技术时，还需考虑电源线路的阻抗匹配、滤波电容选择、地线布局等因素，以减少电磁干扰和提高系统稳定性。
良好的电源线路设计和稳压技术能够有效提升系统的可靠性和抗干扰能力。
总的来说，电源线路中的稳压技术在电子设备中扮演着至关重要的角色，通过合适的稳压器件选择和电路设计，可以保证电源线路稳定可靠，提高系统性能和可靠性。
在实际应用中，需要综合考虑各种因素，合理选型和设计，以确保稳压技术的有效实现。
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。
什么是稳压电路它在电子电路中的作用是什么
什么是稳压电路它在电子电路中的作用是什么稳压电路是一种设计用于电子电路中的电路，其作用是在输入电压发生波动或干扰时，能够输出一个恒定稳定的电压。
稳压电路在电子电路中扮演着非常重要的角色，它能够保持电路的稳定性和可靠性，防止电路因为电压波动或干扰而出现问题。
接下来，我们将详细探讨稳压电路的工作原理和应用。
I. 稳压电路的工作原理稳压电路通过将输入电压进行调节，使得输出电压始终保持在一个预设值。
根据不同的设计和应用需求，稳压电路可以采用不同的工作原理和电路拓扑结构。
1. 线性稳压电路线性稳压电路是最常见的一种稳压电路，它通过使用线性元件（如二极管、晶体管、稳压二极管等）来产生一个恒定的输出电压。
线性稳压电路的原理简单，成本低廉，但效率相对较低。
2. 开关稳压电路开关稳压电路是一种高效的稳压电路，它利用开关器件（如晶体管、开关电容器等）的开关动作来实现电压的调节。
开关稳压电路能够提供更高的效率和更大的输出电流，但由于其复杂性，成本和技术难度相应较高。
II. 稳压电路的应用稳压电路被广泛应用于各种电子设备和系统中，以确保它们的正常工作。
以下是几个典型的应用场景：1. 电源稳压稳压电路在电源中是必不可少的，它确保电子设备能够获得稳定的电压供应。
无论是家庭中的电源适配器，还是工业领域的电源电路，都需要稳压电路来提供稳定的电压输出。
2. 嵌入式系统嵌入式系统通常要求在多种工作场景下提供稳定的供电。
稳压电路的设计可以确保嵌入式系统中的各个模块和组件能够在不同的电压波动条件下正常工作。
3. 通信设备无线通信设备对电压的稳定性要求较高，以保证信号的传输质量和可靠性。
稳压电路在通信设备中被广泛应用，例如手机、无线路由器等，以提供稳定的电源。
4. 模拟电路模拟电路对电压的精度和稳定性要求较高，稳压电路常被用于模拟电路中，以确保信号的准确性和稳定性。
5. 电子器件测试在电子器件测试过程中，为了获得可靠和准确的测试结果，需要使用稳压电路来提供标准化的电压供应。
BOOST电路
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。
开关稳压电源的原理
开关稳压电源的原理开关稳压电源是一种能够将输入电压稳定输出的电源设备，它通过对输入电压进行快速开关调节，以获得稳定的输出电压。
在现代电子设备中，开关稳压电源被广泛应用于各种领域，如通信、工业控制、医疗设备等。
本文将介绍开关稳压电源的原理及其工作过程。
开关稳压电源的原理基于控制开关管的导通时间来调节输出电压。
当输入电压发生变化时，控制电路会对开关管的导通时间进行调节，以使输出电压保持在设定的稳定值。
这种调节方式比传统的线性稳压电源更加高效，因为开关管在导通和关断状态之间切换的速度非常快，几乎没有能量损耗。
开关稳压电源的核心部件包括开关管、变压器、整流器、滤波器和控制电路。
当输入电压加到变压器的初级线圈上时，变压器会将输入电压变换成所需的电压，并传递到开关管。
开关管会根据控制电路的信号，以一定的频率进行开关操作，使得输出电压保持稳定。
整流器和滤波器则用于将开关管输出的脉冲电压转换成稳定的直流电压。
开关稳压电源的工作过程可以简单描述为，首先，输入电压经过变压器变换后，传递给开关管。
控制电路会监测输出电压的变化，并根据需要调节开关管的导通时间。
开关管的开关操作会产生脉冲电压，经过整流器和滤波器后，输出稳定的直流电压。
整个过程中，控制电路起到了关键的作用，它能够实时监测和调节开关管的工作状态，以确保输出电压的稳定性。
开关稳压电源相比传统的线性稳压电源具有许多优势。
首先，它的效率更高，能够在较小的体积内实现更大的功率输出。
其次，开关稳压电源的输出电压稳定性更好，能够适应更广泛的输入电压范围。
此外，开关稳压电源还具有响应速度快、功耗低、体积小等特点，适用于各种复杂的电子设备应用场景。
总之，开关稳压电源以其高效、稳定、灵活的特点得到了广泛的应用。
通过对开关管的精确控制，它能够实现对输入电压的快速调节，从而获得稳定的输出电压。
在未来的发展中，开关稳压电源将继续发挥重要作用，为各种电子设备提供可靠的电源支持。
开关电源的应用以及发展过程
开关电源的应用以及发展过程开关电源是20世纪60年代电源历史上的一次革命，安装于各种家用电器、工业设备以及军用电子装置中，同时作为赋能装置应用于各个领域。
下面列举开关电源应用领域的一些例子。
一、金属焊接与切割电源世界生产的钢材约50%需要焊接加工成构件，才能使用，没生产1万t钢，就需要相应生产20~25台焊机以满足加工需求。
高频开关整流焊接电源在体积、质量、节能以及焊接性能等方面是传统焊接电源无法比拟的，已取代传统焊接电源，广泛用于焊接行业。
二、表面处理工程用于电镀行业的整流电源，其特点是低电压、大电流。
高频逆变开关整流电镀电源与二极管的硅整流电源、晶闸管整流电源电源相比，除了体积小、质量轻、效率高之外，还有可控性好、稳压稳流精度高、易于并联、易于实现计算机监控、故障检修安全控制，而且镀层品质大大提高。
直流电镀与脉冲电镀相结合，可获得无裂缝、耐腐蚀能力和耐磨能力强，均匀的镀层表面。
用于工业设备和武器装备、舰船维修的电弧热喷涂工艺，应用于高频开关电源电弧俄日热源，对解决涂层结构致密、低孔隙率、高强度、耐磨、放热腐蚀具有广泛的应用前景。
用于塑料表面处理，采用工作电压10~13KV，开关频率10~36KHZ 的高压开关电源以及电晕方法使用塑料表面改性，提高印刷性和粘接性，用此法同时还可去除油污、水汽和尘垢。
开关电源用于电容器铝箔表面处理，可提高电容器的比容量以及抗电强度等。
三、在环境保护中的应用脉冲电晕加氨脱硫是一种很有前景的烟气净化技术，对解决世界性三大环保问题之一的酸雨，高压开关电源有其用武之地。
高频开关电源在脉冲放电废水处理中也得到广泛应用，利用强脉冲放电所产生的等离子体具有高密度储存能量和高膨胀效应，能形成强烈的热能。
膨胀压力热能、光能、声能和辐射能，进而在水中产生各种游离基。
这些的活性游离基可以破坏工业废水中的有害物质。
脉冲电场杀菌消毒应用开关电源，可以克服热处理、防腐剂等杀菌的局限性以及给食品引入新的污染，强脉冲放电，特别是高压脉冲放电产生的强烈冲击波以及紫外线、强电流、臭氧等综合效应，灭菌效果和能量利用率更高。
LM2576开关稳压电源电路设计及应用
摘要：在对线性稳压集成电路与开关稳压集成电路的应用特性进行比较的基础上，简单介绍了LM2576的特性，给出了基本开关稳压电源、工作模式可控的开关稳压电源和开关与线性结合式稳压电路的设计方案及元器件参数的计算方法。
关键词：LM2576 电源设计 MCU嵌入式控制系统的MCU一般都需要一个稳定的工作电压才能可靠工作。
而设计者多习惯采用线性稳压器件（如78xx系列三端稳压器件）作为电压调节和稳压器件来将较高的直流电压转变MCU所需的工作电压。
这种线性稳压电源的线性调整工作方式在工作中会大的“热损失”（其值为V压降×I负荷），其工作效率仅为30%～50%[1]。
加之工作在高粉尘等恶劣环境下往往将嵌入式工业控制系统置于密闭容器内的聚集也加剧了MCU的恶劣工况，从而使嵌入式控制系统的稳定性能变得更差。
而开关电源调节器件则以完全导通或关断的方式工作。
因此，工作时要么是大电流流过低导通电压的开关管、要么是完全截止无电流流过。
因此，开关稳压电源的功耗极低，其平均工作效率可达70%～90%[1]。
在相同电压降的条件下，开关电源调节器件与线性稳压器件相比具有少得多的“热损失”。
因此，开关稳压电源可大大减少散热片体积和PCB板的面积，甚至在大多数情况下不需要加装散热片，从而减少了对MCU工作环境的有害影响。
采用开关稳压电源来替代线性稳压电源作为MCU电源的另一个优势是：开关管的高频通断特性以及串联滤波电感的使用对来自于电源的高频干扰具有较强的抑制作用。
此外，由于开关稳压电源“热损失”的减少，设计时还可提高稳压电源的输入电压，这有助于提高交流电压抗跌落干扰的能力。
LM2576系列开关稳压集成电路是线性三端稳压器件（如78xx系列端稳压集成电路）的替代品，它具有可靠的工作性能、较高的工作效率和较强的输出电流驱动能力，从而为MCU的稳定、可靠工作提供了强有力的保证。
一、LM2576简介LM2576系列是美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压电路，它内含固定频率振荡器（52kHz）和基准稳压器（1.23V），并具有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。
彩色电视机电源电路分析
3．开关电源中调整输出电压的方法 开关电源中输入电压与输出电压之间的关系可以用图6-4来表示。
3、调整输出电压的方法
Vi
Vk
Vo
t
TON
T
K
电压
Vi
Vk 变换器
t
t
Vo
RL
VO
=
T0N T
·Vi =δ·Vi
图6－4 开关电源中输入电压与输出电压
图中：K为受控开关，即开关电源中的开关管，开关K不断接通又断开， 将输入直流电压截成一个个矩形脉冲，设输入电压为Vi， 输出电压为Vo， 开关上的电压（即储能元件的输入电压）为Vk，则在开关接通时，Vk＝Vi， 在开关断开时，Vk＝0。若将开关周期设为T，将开关导通时间设为TON， 则输出电压与输入电压之间的关系可以用下列关系表示：
表6－4 变压器型开关电源的说明
由上述分析可知，开关稳压电源的特点是通过控制开关管的导通 （开）或截止（关）时间来实现稳压的。 在实际应用电路中，开关管的基极接有脉宽控制电路，它的任务就是 提供脉冲宽度（或频率）可调的矩形脉冲，来控制开关管导通时间的 长短。
第二节 开关电源实际电路分析 下面以CN-12机芯中的长虹H2158K型彩电为例，分析开关电源中各部 分电路的工作原理。 长虹H2158K型彩电的开关电源采用全晶体管电路，是一个典型的分离 元件开关电源电路，其原理图如图6-8所示。
Байду номын сангаас
③工作原理 对高频干扰信号而言，电容呈短路，而电感则呈开路状态。高频干扰 被电容短路，如图6－11(a)所示。
对50Hz低频而言，电容呈开路，而电感则呈短路，如图6-11(b)所示。 因此，50Hz市电可以顺利通过。
图6－8中的CN-12机芯的电源滤波器电路中，采用两级电源滤波器，第 一级为L502，第二级为L503，尤其是第一级L502与C501和C502组成π型 低通滤波器，对从市电进入的对称性干扰有很好的滤波效果。
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各种电子设备中开关式稳压电源的应用
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。
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。
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。
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。
单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20－100Ｗ，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。
唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。
单端反激式开关电源使用的开关管VT1 承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在20－200kHz之间。
３．单端正激式开关电源单端正激式开关电源的典型电路。
这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。
当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感Ｌ储存能量；当开关管VT1截止时，电感Ｌ通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。
在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。
为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于５０％。
由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，所以输出功率范围大，可输出50－200 Ｗ的功率。
电路使用的变压器结构复杂，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的实际应用较少。
４．自激式开关稳压电源自激式开关稳压电源的典型电路。
这是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源，也是目前广泛使用的基本电源
之一。
当接入电源后在R1给开关管VT1提供启动电流，使VT1开始导通，其集电极电流Ic在L1中线性增长，在L2 中感应出使VT1 基极为正，发射极为负的正反馈电压，使VT1 很快饱和。
与此同时，感应电压给C1充电，随着C1充电电压的增高，VT1基极电位逐渐变低，致使VT1退出饱和区，Ic 开始减小，在L2 中感应出使VT1 基极为负、发射极为正的电压，使VT1 迅速截止，这时二极管VD1导通，高频变压器Ｔ初级绕组中的储能释放给负载。
在VT1截止时，L2中没有感应电压，直流供电输人电压又经R1给C1反向充电，逐渐提高VT1基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。
这里就像单端反激式开关电源那样，由变压器Ｔ的次级绕组向负载输出所需要的电压。
自激式开关电源中的开关管起着开关及振荡的双重作从，也省去了控制电路。
电路中由于负载位于变压器的次级且工作在反激状态，具有输人和输出相互隔离的优点。
这种电路不仅适用于大功率电源，亦适用于小功率电源。
５．推挽式开关电源推挽式开关电源的典型电路。
它属于双端式变换电路，高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。
电路使用两个开关管VT1和VT2，两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止，在变压器Ｔ次级统组得到方波电压，经整流滤波变为所需要的直流电压。
这种电路的优点是两个开关管容易驱动，主要缺点是开关管的耐压要达到两倍电路峰值电压。
电路的输出功率较大，一般在100-500 Ｗ范围内。
６．降压式开关电源降压式开关电源的典型电路。
当开关管VT1 导通时，二极管VD1 截止，输人的整流电压经VT1和L 向Ｃ充电，这一电流使电感Ｌ中的储能增加。
当开关管VT1截止时，电感Ｌ感应出左负右正的电压，经负载RL和续流二极管VD1释放电感Ｌ中存储的能量，维持输出直流电压不变。
电路输出直流电压的高低由加在VT1基极上的脉冲宽度确定。
这种电路使用元件少，它同下面介绍的另外两种电路一样，只需要利用电感、电容和二极管即可实现。
７．升压式开关电源升压式开关电源的稳压电路。
当开关管 VT1 导通时，电感Ｌ储存能量。
当开关管VT1 截止时，电感Ｌ感应出左负右正的电压，该电压叠加在输人电压上，经二极管VD1向负载供电，使输出电压大于输人电压，形成升压式开关电源。
８．反转式开关电源反转式开关电源的典型电路。
这种电路又称为升降压式开关电源。
无论开关管VT1之前的脉动直流电压高于或低于输出端的稳定电压，电路均能正常工作。
当开关管 VT1 导通时，电感L 储存能量，二极管VD1 截止，负载RL靠电容C上次的充电电荷供电。
当开关管VT1截止时，电感Ｌ中的电流继续流通，并感应出上负下正的电压，经二极管VD1向负载供电，同时给电容Ｃ充电。
以上介绍了脉冲宽度调制式开关稳压电源的基本工作原理和各种电路类型，在实际应用中，会有各种各样的实际控制电路，但无论怎样，也都是在这些基础上发展出来的。