開關(guān)電源就是通過模擬電路來控制開關(guān)管進(jìn)行高速的起動(dòng)與關(guān)停電源，將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電供應(yīng)應(yīng)變壓器進(jìn)行變壓，然后產(chǎn)生所需求的一組或多組電壓。如今廣泛的應(yīng)用于工業(yè)以及一些家用電器上，如電視機(jī)，電腦等。轉(zhuǎn)化為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的功率要比50HZ高許多。所以開關(guān)變壓器可以做的很小，并且運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不是很熱，本錢很低，假如不將50HZ變?yōu)楦哳l，那開關(guān)電源就沒有意義。
開關(guān)電源的按運(yùn)轉(zhuǎn)原理包括以下部分:
1.交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流;
2.通過高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)控制開關(guān)管，將直流電流加到開關(guān)變壓器上;
3.開關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出高頻電壓，經(jīng)整流濾波供應(yīng)負(fù)載;
4.輸出部分通過電路反響給控制電路，控制PWM占空比，以抵達(dá)安穩(wěn)輸出的意圖.
交流電源輸入時(shí)一般要通過厄流圈一類東西，過濾掉電網(wǎng)上的攪擾，一同也過濾了電源對(duì)電網(wǎng)的攪擾;在功率相一同，開關(guān)頻率越高，開關(guān)變壓器的體積就越小，但對(duì)開關(guān)管的要求就越高;開關(guān)變壓器的次級(jí)可以有多個(gè)繞組或一個(gè)繞組有多個(gè)抽頭，以得到需求的輸出;一般還應(yīng)該添加一些維護(hù)電路，比方空載、短路等維護(hù)，不然會(huì)導(dǎo)致開關(guān)電源焚毀。
一、主電路:從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程，包括:
1、輸入濾波器:其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾，一同也阻止本機(jī)產(chǎn)生的雜波反響到公共電網(wǎng)。
2、整流與濾波:將電網(wǎng)交流電源直接整流為較滑潤的直流電，以供下一級(jí)改換。
3、逆變:將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的中心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。
4、輸出整流與濾波:根據(jù)負(fù)載需求，供應(yīng)安穩(wěn)牢靠的直流電源。
二、控制電路:一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改動(dòng)其頻率或脈寬，抵達(dá)輸出安穩(wěn)，另一方面，根據(jù)檢驗(yàn)電路供應(yīng)的資料，經(jīng)維護(hù)電路區(qū)分，供應(yīng)控制電路對(duì)整機(jī)進(jìn)行各種維護(hù)措施。
三、檢測電路﹔除了供應(yīng)維護(hù)電路中正在運(yùn)轉(zhuǎn)中各種參數(shù)外，還供應(yīng)各種顯示表面資料。四、輔助電源:供應(yīng)全部單一電路的不同要求電源。
開關(guān)電源的穩(wěn)壓原理
開關(guān)K以必定的時(shí)間距離重復(fù)地接通和斷開，在開關(guān)K接通時(shí)，輸入電源E通過開關(guān)K和濾波電路供應(yīng)應(yīng)負(fù)載RL，在整個(gè)開關(guān)接通期間，電源E向負(fù)載供應(yīng)能量;當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，輸入電源E便中斷了能量的供應(yīng)。可見，輸入電源向負(fù)載供應(yīng)能量是斷續(xù)的，為使負(fù)載能得到連續(xù)的能量供應(yīng)，開關(guān)穩(wěn)壓電源有必要要有一套儲(chǔ)能設(shè)備，在開關(guān)接通時(shí)將一部份能量儲(chǔ)存起來，在開關(guān)斷開時(shí)，向負(fù)載釋放。圖中，由電感L、電容C2和二極管D組成的電路，就具有這種功用。電感L用以儲(chǔ)存能量，在開關(guān)斷開時(shí)，儲(chǔ)存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負(fù)載，使負(fù)載得到連續(xù)而安穩(wěn)的能量，因二極管D使負(fù)載電流連續(xù)不斷，所以稱為續(xù)流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式標(biāo)明:EAB=TON/T*E式中TON為開關(guān)每次接通的時(shí)間，T為開關(guān)通斷的運(yùn)轉(zhuǎn)周期(即開關(guān)接通時(shí)間TON和關(guān)斷時(shí)間TOFF之和)。由式可知，改動(dòng)開關(guān)接通時(shí)間和運(yùn)轉(zhuǎn)周期的份額，AB間電壓的平均值也隨之改動(dòng)，因此，隨著負(fù)載及輸入電源電壓的改變自動(dòng)調(diào)整TON和T的份額便能使輸出電壓VO堅(jiān)持不變。改動(dòng)接通時(shí)間TON和運(yùn)轉(zhuǎn)周期份額亦即改動(dòng)脈沖的占空比，這種辦法稱為“時(shí)間比率控制”(TimeRatio Control，縮寫為TRC）。
按TRC 控制原理，有三種辦法:
一、脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，縮寫為PWM):開關(guān)周期恒定，通過改動(dòng)脈沖寬度來改動(dòng)占空比的辦法。
二、脈沖頻率調(diào)制(Pulse Frequency Modulation，縮寫為PFM):導(dǎo)通脈沖寬度恒定，通過改動(dòng)開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率來改動(dòng)占空比的辦法。
三、混合調(diào)制:導(dǎo)通脈沖寬度和開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率均不固定，都能改動(dòng)的辦法，它是以上二種辦法的混合。
開關(guān)電源是一種電壓轉(zhuǎn)化電路，首要的運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)容是升壓和降壓，廣泛使用于現(xiàn)代電子產(chǎn)品。由于開關(guān)三極管總是運(yùn)轉(zhuǎn)在“開”和“關(guān)”的情況，所以叫開關(guān)電源。開關(guān)電源本質(zhì)就是一個(gè)振蕩電路，這種轉(zhuǎn)化電能的辦法，不只使用在電源電路，在其它的電路使用也很普遍，如液晶顯示器的背光電路、日光燈等。開關(guān)電源與變壓器比較具有功率高、穩(wěn)性好、體積小等長處，缺陷是功率相對(duì)較小，并且會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生高頻攪擾，電路雜亂不易修補(bǔ)等。
在談開關(guān)電源之前，先了解一下變壓器反響式振蕩電路，能產(chǎn)生有規(guī)律的脈沖電流或電壓的電路叫振蕩電路，變壓器反響式振蕩電路就是能滿意這種條件的電路;它由基本放大電路與一個(gè)反響回路組成，其間 C2、Ll組成一個(gè)并聯(lián)諧振選頻電路，在電路通電的瞬間VT 導(dǎo)通，此刻在C2、Ll組成的并聯(lián)諧振電路上產(chǎn)生非常豐富的諧波，當(dāng)外加頻率和并聯(lián)諧振電路的固有頻率相等時(shí)，電路進(jìn)入振蕩情況，并通過L3反響到VT的基極進(jìn)一步放大，畢竟構(gòu)成有規(guī)律的脈沖電流或電壓輸出到負(fù)載RL上。開關(guān)電源就是環(huán)繞變壓器反響式振蕩電路而設(shè)計(jì)，只不過在本來的基礎(chǔ)上添加了一些維護(hù)和控制電路，我們可以用剖析振蕩電路的辦法來剖析開關(guān)電源。
開關(guān)電源振按蕩辦法分，可以分為自激式和它激式兩種，自激式是無須外加信號(hào)源能自行振蕩，自激式完全可以把它看作是一個(gè)變壓器反響式振蕩電路，而它激式則完全依賴于外部堅(jiān)持振蕩，在實(shí)踐運(yùn)用中自激式運(yùn)用比較廣泛。依據(jù)激勵(lì)信號(hào)結(jié)構(gòu)分類;可分為脈沖調(diào)寬和脈沖調(diào)幅兩種，脈沖調(diào)寬是控制信號(hào)的寬度，也就是頻率，脈沖調(diào)幅控制信號(hào)的起伏，兩者的作用相同都是使振蕩頻率堅(jiān)持在某一范圍內(nèi)，抵達(dá)安穩(wěn)電壓的作用。變壓器的繞組一般可以分紅三種類型，一組是參與振蕩的初級(jí)繞組，一組是堅(jiān)持振蕩的反響繞組，還有一組是負(fù)載繞組。在家用電器中運(yùn)用的開關(guān)電源，將220V的交流電通過橋式整流，變換成300V左右的直流電，濾波后進(jìn)入變壓器后加到開關(guān)管的集電極進(jìn)行高頻振蕩，反響繞組反響到基極堅(jiān)持電路振蕩，負(fù)載繞組感應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓得到的直流電壓給負(fù)載供應(yīng)電能。負(fù)載繞組在供應(yīng)電能的一同，也肩負(fù)起穩(wěn)定電壓的功用，其原理是在電壓輸出電路接一個(gè)電壓取樣裝置，監(jiān)控輸出電壓的改變情況，及時(shí)反響給振蕩電路調(diào)整振蕩頻率，然后抵達(dá)安穩(wěn)電壓的意圖，為了防止電路的攪擾，反響回振蕩電路的電壓會(huì)用光電耦合器阻隔。大多數(shù)開關(guān)電源有待機(jī)電路，在待機(jī)情況開關(guān)電源還在振蕩，只是頻率比正常工作時(shí)要低。有些開關(guān)電源很雜亂，元件密密麻麻，許多維護(hù)和控制電路，在沒有技術(shù)支持的情況下，維修起來是一件很頭疼的事。在我面對(duì)這種情況時(shí)，首要我會(huì)找到開關(guān)管及其參與振蕩的外圍電路，把它從電路中分離出來，看它是否滿意振蕩的條件，如檢測偏置是否正常，正反響有無故障，還有開關(guān)管本身，開關(guān)電源本身就有極強(qiáng)壯的維護(hù)功用，排除后檢查控制和維護(hù)及負(fù)載電路。
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