开关电源的基本工作原理图，开关电源的基本工作原理

很多朋友对开关电源的基本工作原理图，开关电源的基本工作原理不是很了解，六月小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

顾名思义，开关电源就是利用电子开关器件（如三极管、场效应管、晶闸管等）器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压转换，以及输出电压的可调和自动电压调节。开关电源一般有固定频率脉宽模式、固定频率可变脉宽模式和可变频率脉宽模式三种工作模式。

前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压转换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。此外，开关电源输出电压还具有三种工作模式：直接输出电压模式、平均输出电压模式和幅值输出电压模式。

同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压转换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。根据开关器件在电路中的连接方式，目前广泛使用的开关电源大致可分为三类：串联开关电源、并联开关电源和变压器开关电源。

其中，变压器式开关电源（以下简称变压器开关电源）又可分为：推挽式、半桥式、全桥式等；根据变压器的励磁方式和输出电压的相位又可分为：正激式、反激式、单激式和双激式等；如果从用途上来分，还可以分出更多种类。下面我们将简单介绍串联、并联、变压器三种开关电源最基本的工作原理，其他类型的开关电源也将逐步详细分析。

1-2串联开关电源1-2-1串联开关电源工作原理图1-1-a是最简单的串联开关电源工作原理图。图1-1-a中，Ui为开关电源的工作电压，即直流输入电压； K为控制开关，R为负载。

当控制开关K导通时，开关电源向负载R输出脉冲宽度为Ton、幅度为Ui的脉冲电压Up；当控制开关K关断时，相当于开关电源向负载R输出一个宽度为Toff、幅值为0的脉冲电压。这样，控制开关K就一直“导通” ”和“关断”，负载两端可得到脉冲调制输出电压uo。

图1-1-b是串联开关电源的输出电压波形。从图中可以看出，控制开关K的输出电压uo为脉冲调制方波，脉冲幅度Up等于输入电压Ui，脉冲宽度等于控制开关K。

-时间Ton，由此可得串联开关电源输出电压uo的平均值Ua为：串联开关电源输出电压uo的幅值Up等于输入电压Ui，输出电压uo的平均值Ua始终小于输入电压Ui。因此，串联开关电源一般采用平均值Ua作为可变输出电压。

因此，串联开关电源属于降压型开关电源。串联式开关电源也叫斩波器。

由于其工作原理简单，工作效率高，被广泛应用于输出功率控制。例如电动摩托车调速器、灯光亮度控制器等都是串联开关电源的应用。

如果串联开关电源仅用于功率输出控制，则电压输出可直接向负载提供功率输出，无需连接整流滤波电路；但如果用于稳压输出，则必须进行整流滤波。串联开关电源的缺点是输入和输出共地。

因此，容易出现EMI干扰和背板带电现象。当输入电压为市电整流输出电压时，容易触电，对人也不安全。

1-2-2串联开关电源输出电压滤波电路大多数开关电源的输出都是直流电压，所以一般开关电源的输出电路都有整流滤波电路。图1-2是具有整流滤波功能的串联开关电源的工作原理图。

图1-2是在图1-1-a电路的基础上，增加了整流二极管和LC滤波电路。其中，L为储能滤波电感。

其作用是在控制开关K导通期间限制大电流的通过，防止输入电压Ui直接加在负载R上，对负载R造成电压冲击，同时控制流过电感的电流iL。转化为磁能进行储能，然后Toff将磁能转化为电流iL，在控制开关K关断期间继续为负载R提供能量输出；流经储能电感L的电流部分转化为电荷储存，然后Toff在控制开关K关断期间将电荷转化为电流继续为负载R提供能量输出； D为整流二极管，其主要作用是续流作用，因此称为续流二极管，其作用是在控制开关的Toff期间为储能滤波电感L提供电流通路以释放能量。

控制开关Toff期间，储能电感L会产生反电动势，流过储能电感L的电流iL从反电动势eL的正极流出，经过负载R，然后通过续流二极管D的正极，再从续流二极管D的负极流出，最后回到反电动势eL的负极。对于图1-2，如果不看控制开关K和输入电压Ui，它就是一个典型的反滤波电路，其作用是将脉动直流电压经过平滑滤波后输出平均值。

图1-3、图1-4、图1-5是控制开关K的占空比D等于0.5、《 0。5、>0.5、图1-2电路中几个关键点的电压电流波形。

图1-3-a)、图1-4-a)、图1-5-a)为控制开关K输出电压uo的波形图；图1-3-b)、图1-4-b)、图1-5-b)为储能滤波电容两端电压uc的波形；图1-3-c)、图1-4-c)和图1-5-c)是流过储能电感L电流iL的波形。

以上就是关于开关电源的基本工作原理图，开关电源的基本工作原理的知识，希望能够帮助到大家！