开关电源电路
开关电源电路图1
开关电源工作原理
1、自激振荡电路
R520、R521、R522为起动电阻，R519、C514、R524、开关管V513、开关变压器T501
的（1）、（2）绕组组成正反馈回路，C514为振荡电容。
2、稳压电路
比较放大管V551及周边元件、光电耦合器VD515、V511（和光电耦合器VD515配合增加稳压性能的灵敏度）、脉宽调整管V512组成稳压控制电路。
RP551为取样电阻，VD561
为V551的发射极提供基准电压，当电源输出电压过高时，V551、VD515、V511、V512均导通程度增加，使开关管V513的基极被分流，输出电压随之下降；反之，若电源输出电压降低时，V551、VD515、V511、V512均导通程度减少，使开关管V513的基极分流减少，输出电压随之上升。
3、保护电路:
VD518、VD519、R523组成过压保护电路。
另外VD563也为过压保护。
R524为过流保护电路。
4、交流电源输入、直流电源输出
XS501为交流220V输入，V501-V504为桥式整流，C507为直流311V滤波电容， B1、B2、B3、B5、B7、B8、B9端为直流电压输出。
【很完整】牛人教你开关电源各功能部分原理分析、计算与选型
【很完整】⽜⼈教你开关电源各功能部分原理分析、计算与选型1 开关电源介绍此⽂档是作为张占松⾼级开关电源设计之后的强化培训，基于计划安排，由申⼯讲解了变压器设计之后，在此⽂章中简单带过变压器设计原理，重点讲解电路⼯作原理和设计过程中关键器件计算与选型。
开关电源的⼯作过程相当容易理解，其拥有三个明显特征：开关：电⼒电⼦器件⼯作在开关状态⽽不是线性状态⾼频：电⼒电⼦器件⼯作在⾼频⽽不是接近⼯频的低频直流：开关电源输出的是直流⽽不是交流也可以输出⾼频交流如电⼦变压器1.1 开关电源基本组成部分1.2 开关电源分类：开关电源按照拓扑分很多类型：buck boost 正激反激半桥全桥 LLC 等等，但是从本质上区分，开关电源只有两种⼯作⽅式：正激：是开关管开通时传输能量，反激：开关管关断时传输能量。
下⾯将以反激电源为例进⾏讲解。
1.3 反激开关电源简介反激⼜被称为隔离buck-boost 电路。
基本⼯作原理：开关管打开时变压器存储能量，开关管关断时释放存储的能量反激开关电源根据开关管数⽬可分为双端和单端反激。
根据反激变压器⼯作模式可分为CCM 和DCM 模式反激电源。
根据控制⽅式可分为PFM 和PWM 型反激电源。
根据驱动占空⽐的产⽣⽅式可分为电压型和电流型反激开关电源。
我们所要讲的反激电源精确定义为：电流型PWM 单端反激电源。
1.4 电流型PWM 单端反激电源此类反激电源优点：结构简单价格便宜，适⽤⼩功率电源。
此类反激电源缺点：功率较⼩，⼀般在150w 以下，纹波较⼤，电压负载调整率低，⼀般⼤于5%。
此类反激电源设计难点主要是变压器的设计，特别是宽输⼊电压，多路输出的变压器。
2 举例讲解设计过程为了更清楚了解设计中详细计算过程，我们将以220VAC-380VAC 输⼊，+5V±3%（5A），±15±5%（0.5A）三路共地输出反激电源为例讲解设计过程。
提出上⾯要求，选择思路如下：提出上⾯要求，选择思路如下：电源总输出功率P=5*5W+15*0.5*2=40W 功率较⼩，可以选择反激开关电源。
开关电源制作设计(电路原理图+PCB)
一、工作原理我们先熟悉一款开关电源的工作原理，该电源可输出5V电压，如图1所示。
1. 抗干扰电路在电网输入端首先设置一个NTC5D-9负温度系数热敏电阻，作用是保护后面的整流桥，刚开机时热敏电阻处于冷态，阻值比较大，可以限制输入电流，正常工作时，电阻比较小。
这样对开机时的浪涌电流起到有效的缓冲作用。
电容CY1、CY2、CY3、CY4用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的不对称杂散信号，电容CX1、CX2用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的对称杂散信号，用电感L1抑制从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的频率相同、相位相反的杂散干扰电流信号。
采用高频特性好的瓷片电容和铁芯电感，实现开关稳压电源电路中的高频辐射不污染工频电网和工频电网上的杂散电磁波不会窜入开关稳压电源电路中而干扰和影响其工作，对高频分量或工频的谐波分量具有急剧阻止通过功能，而对于几百赫兹以下的低频分量近似一条短路线。
图1 开关电源的工作原理图2. 整流滤波电路在电路中D1、D2、D3、D4组成全桥整流电路，把输入的交流电压进行全波整流，然后用C1进行滤波，最后变成直流输出供电电压，为后级的功率变换器供电，整流滤波后的电压约为300V。
3. UC3842供电与振荡300V的脉动直流电压，此电压经R12降压后给C4充电，供电UC3842的7脚，当C4的电压达到UC3842的启动电压门槛值时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由6脚输出推动开关管工作。
一旦开关管工作，反馈绕组的能量经过D6整流，C4滤波，又供电到UC3842的7脚，这时可以不需要R12的启动了。
C9、R11接UC3842的定时端，和内部电路构成振荡电路，振荡的工作频率计算为：f=1.8/（Rt*Ct）代入数据可计算工作频率：f=68.18K4. 稳压电路该电路主要由精密稳压源T L 4 3 1 和线性光耦P C 8 1 7 组成，假设输出电压↑→经过R 1 6 、R 1 9 、R20、RES3的取样电压↑→TL431的1脚电压↑，当该脚电压大于TL431的基准电压2.5V时，TL431的2、3脚导通，→通过光电耦合到UC3842的2脚，于是UC3842的6脚驱动脉冲的占空比↓→开关变压器T1绕组上的能量↓→输出电压↓，达到稳压作用；反之，假设输出电压下降，则稳压过程与上相反。
开关电源驱动电路原理
开关电源驱动电路原理
开关电源驱动电路主要由开关元件、变压器和滤波电路组成。
其工作原理如下：
1. 输入电压经过整流电路后，得到直流电压。
2. 直流电压经过滤波电路进行滤波，得到平滑的直流电压。
3. 控制器通过控制开关元件的开关状态，实现对输入电压的调节。
当开关元件导通时，输入电压经过变压器变压，得到高频交流电压。
当开关元件关断时，输入电压断开，变压器不再传导电流。
4. 变压器将高频交流电压经过变压变换，将电压提升或降低，得到所需的输出电压。
5. 输出电压经过滤波电路进行滤波，去除高频噪声，得到稳定的直流输出电压。
开关电源电路分析
开关电源电路分析开关电源电路是一种常见的电源供应电路，其采用开关元件（比如晶体管）实现高效率的能量转换，能够将输入电压转换为所需的输出电压。
在现代电子设备中广泛应用，例如电脑、手机充电器等。
优点开关电源电路相比线性电源电路具有许多优点。
首先，开关电源电路的效率较高，能够实现更小的能量损耗，从而减少发热。
其次，由于采用开关控制，使得开关电源电路具有更好的调节性能和稳定性。
另外，开关电源电路可以实现不同输入电压到输出电压的转换，提高了适用范围。
原理开关电源电路的基本原理是通过不断打开和关闭开关元件，控制电能的流动，将直流电转换为高频脉冲，再经过滤波电路输出平稳的直流电。
其中，开关元件的导通和关断状态由控制电路控制，通常采用PWM（脉宽调制）技术实现。
三种基本结构单端开关电源电路单端开关电源电路是最基本的一种结构，由开关管、变压器、整流电路和滤波电路组成。
通过变压器的变换，将输入电压转换为所需的输出电压，并通过整流和滤波电路实现输出平稳化。
双端开关电源电路双端开关电源电路在单端结构的基础上增加了一个反激变压器，可以实现正负电压输出，适用于需要正负电压的场合，如全桥、半桥等拓扑结构。
开关降压升压电源电路开关降压升压电源电路能够实现输出电压高于或低于输入电压的情况，适用于需要多种输出电压的场合，例如电动汽车充电桩等。
设计考虑在设计开关电源电路时，需要考虑以下几个方面：首先是效率和稳定性，选择高效的开关元件和合适的控制电路是关键；其次是输出电压的精度和波动，需要合理设计滤波电路和反馈控制；最后是成本和体积，应该在满足性能指标的前提下尽可能减小电路的成本和体积。
应用领域开关电源电路广泛应用于各种电子设备中，例如通信设备、工业控制、医疗设备等。
随着电子技术的发展，对开关电源电路的要求越来越高，不断涌现出更加高效、稳定的设计方案。
总的来说，开关电源电路作为一种高效、灵活的电源设计方案，在现代电子领域有着重要的地位，为各种电子设备的稳定供电提供了技术支撑。
场效应管开关电源电路的组成
场效应管开关电源电路的组成开关电源电路是电子设备中的重要组成部分，其中场效应管开关电源电路具有高效率、小体积、低成本等优势而被广泛采用。
下面是场效应管开关电源电路的组成介绍。
1.输入滤波器输入滤波器是开关电源电路的第一道屏障，主要作用是滤除电网中的干扰信号，防止对电源电路产生不良影响。
输入滤波器通常由电容、电感和电阻组成。
电容用于滤除电网中的高频干扰，电感用于滤除低频干扰，电阻则用于限制电流大小。
在选择器件时，需要关注其耐压值、电感量和电阻值等参数，以保证滤波效果和可靠性。
2.整流器整流器是开关电源电路中的重要组成部分，主要作用是将交流电转换为直流电。
整流器通常采用二极管或桥式整流电路，其中二极管需要关注其反向耐压值和电流容量等参数，桥式整流电路则需要关注其整流效率和热性能等因素。
另外，为了提高电源效率，可在整流器后面添加一个电容，以减少整流器上的电压降。
3.功率转换器功率转换器是开关电源电路的核心部分，主要作用是将直流电转换为所需电压和电流值的直流电源。
功率转换器通常由开关管、变压器、电感、电容等器件组成。
其中，开关管需要关注其导通电阻、击穿电压、开关速度等参数；变压器需要关注其工作频率、磁芯材料、线圈匝数等参数；电感需要关注其电感量、饱和电流、损耗等参数；电容需要关注其耐压值、电容量、损耗等参数。
这些器件的选择和参数设置直接影响到电源的转换效率和可靠性。
4.输出滤波器输出滤波器是开关电源电路的重要组成部分，主要作用是滤除电源输出信号中的高频干扰，保证输出电压的稳定性。
输出滤波器通常由电容、电感和电阻组成。
电容用于滤除高频干扰，电感用于抑制电流突变，电阻则用于调整输出电压。
在选择器件时，需要关注其耐压值、电感量和电阻值等参数，以保证滤波效果和可靠性。
5.控制与保护电路控制与保护电路是开关电源电路的关键部分，主要作用是控制开关管的开关速度、输出电压等参数，同时对异常情况（如过载、短路等）进行保护。
(完整)开关电源各模块原理实图讲解
开关电源原理一、 开关电源的电路组成:功率变换电路、PWM① 防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰.当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件）,这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路.在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通.如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
三、功率变换电路：1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。
也称为表面场效应器件。
由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆，MOS 管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。
2、常见的原理图：3、工作原理：R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS 管并接，使开关管电压应力减少，EMI 减少，不发生二次击穿.在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。
开关电源电路原理(较深入)
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=U m×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、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。
开关电源电路工作原理
开关电源电路工作原理
嘿，同学们！你们知道什么是开关电源电路吗？我一开始也不懂，觉得这东西可神秘啦！就好像是藏在一个黑漆漆的山洞里的宝藏，让人摸不着头脑。
咱先来说说啥是电源。
电源就像是给咱们的玩具车提供动力的电池，没有它，玩具车可跑不起来。
那开关电源电路呢，就是一种特别厉害的“电源魔法师”！
想象一下，咱们家里的电灯，有时候亮得很，有时候又暗得不行。
这是为啥呢？就是因为电流和电压不太稳定呗。
而开关电源电路就是来解决这个问题的！
它就像一个聪明的小管家，能把电流和电压管得服服帖帖。
比如说，当电压太高的时候，它会说：“哎呀，太高啦，得降一降！”然后就把电压给降下来，让电器们都能舒舒服服地工作。
我跟我小伙伴们讨论这事儿的时候，他们也都一脸懵。
有个小伙伴说：“这咋感觉比数学题还难呢！”我就反驳他：“这可比数学题有趣多啦！”
开关电源电路里面有好多零件，像变压器、电容器、二极管啥的。
变压器就像大力士，能把电压举高或者放低；电容器呢，就像个小水库，能存电也能放电；二极管呢，只允许电流朝一个方向跑，可霸道啦！
你们说，这开关电源电路是不是很神奇？它就像我们身体里的心脏，不停地给各个器官输送合适的能量，让我们能健康地活着。
要是没有开关电源电路，咱们的手机充电会变得很慢很慢，电脑也会动不动就死机，那可真是太糟糕啦！
所以说啊，开关电源电路虽然复杂，但真的太重要啦！它让我们的生活变得更加方便和美好，难道不是吗？。
开关电源的基本拓扑电路
开关电源的基本拓扑电路开关电源是一种将交流电转换为稳定直流电的电源装置，广泛应用于各个领域中。
而开关电源的基本拓扑电路则是指由电源输入端、开关器件、变压器、整流滤波电路和稳压电路组成的电路结构。
本文将围绕这五个主要组成部分，详细介绍开关电源的基本拓扑电路。
1. 电源输入端电源输入端是开关电源的起始点，通常接受交流电源输入。
在实际应用中，交流电源的电压和频率可能会有所不同，因此需要通过变压器对输入电压进行调整。
同时，为了保护开关电源和用户设备的安全，还需加入过压保护电路、过流保护电路等。
2. 开关器件开关器件是开关电源的核心组成部分，主要有晶体管、MOSFET、IGBT等。
开关器件通过开关操作，将输入交流电转换为高频脉冲信号，然后通过变压器进行电压变换。
3. 变压器变压器在开关电源中起到电压变换和隔离的作用。
开关器件产生的高频脉冲信号经过变压器的变压作用，使得输出端获得所需的稳定直流电压。
同时，变压器的隔离功能可以保护用户设备和用户的人身安全，防止电源输入端的干扰传递到输出端。
4. 整流滤波电路整流滤波电路是为了将变压器输出的高频脉冲信号转换为稳定的直流电压。
整流电路通常采用二极管或整流桥等器件，将交流电转换为半波或全波整流信号。
然后通过滤波电容器对整流信号进行滤波，去除残余的交流成分，得到稳定的直流输出。
5. 稳压电路稳压电路用于保持输出电压的稳定性，确保输出电压在负载变化和输入电压波动的情况下保持不变。
常见的稳压电路有线性稳压和开关稳压两种。
线性稳压电路通过调节器件的导通和截止来调整输出电压。
而开关稳压电路通过开关器件进行开关操作，通过调整开关频率和占空比来实现稳定输出。
总结起来，开关电源的基本拓扑电路包括电源输入端、开关器件、变压器、整流滤波电路和稳压电路。
这五个部分相互协作，完成了从交流电源到稳定直流电的转换过程。
开关电源具有体积小、效率高、稳定性好等特点，在各个领域中得到广泛应用。
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开关电源电路
开关电源电路是我们比较不感兴趣的问题，因为对于电路我们脑海中只会浮现一个画面：复杂。
电路确实是很复杂，但是电路的问题不处理好，很容易导致火灾的出现。
所以不管电路多么的复杂，我们都要大概了解一下。
开关电源电路是怎样的呢，其工作原理又是怎样的？
一、开关电源工作原理简介
顾名思义，开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等)，通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。
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。
二、开关电源工作原理结构
开关电源大致由主电路、开关电源控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。
1、主电路
冲击电流限幅：限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。
输入滤波器：其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。
整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。
逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分。
输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。
2、控制电路
一方面从输出端取样，与设定值进行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施。
3、检测电路
提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。
4、辅助电源
实现电源的软件(远程)启动，为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。
开关电源的工作原理内容比较多，我们要一点一点来看，这样就不会感觉很复杂。
电路电源的问题，只要我们细心去研究，其实也没有那么的难理解，还是很简单的。