开关式稳压电源(开关式稳压电源的工作原理)

1. 开关式稳压电源的工作原理

1、二者功能不同：

（1）开关电源的功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流；

（2）在大容量的试管孔里放一个适配器以达到适合小容量试管的试管孔,这样就只需要配上大容量的转子加上一套适配器就可以满足要求。

2、二者原理不同：

（1）开关电源在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。

（2）适配器通常内置于可插入主板上插槽的卡中(也有外置的)，卡中的适配信息与处理器和适配器支持的设备间进行交换；当MBean注册到MBean服务器时，就需要与这些MBean交互操作的协议，并为从管理应用程序发出的请求检索信息。

这是通过协议适配器启用的，它能将管理应用数据转换为标准协议信息。3、二者工作条件不同：

（1）开关电源：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；

（2）适配器当接口里定义的方法无法满足客户的需求，或者说接口里定义的方法的名称或者方法界面与客户需求有冲突的情况。开关电源一般有三种工作模式：频率、脉冲宽度固定模式，频率固定、脉冲宽度可变模式，频率、脉冲宽度可变模式。

前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作模式多用于开关稳压电源。

另外，开关电源输出电压也有三种工作方式：直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。

同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。

2. 开关稳压电源原理图

1.功耗小，效率高。在开关稳压电源电路中，晶体管V在激励信号的激励下，它交替地工作在导通—截止和截止—导通的开关状态，转换速度很快，频率一般为50kHz左右，在一些技术先进的国家，可以做到几百或者近1000kHz.这使得开关晶体管V的功耗很小，电源的效率可以大幅度地提高，其效率可达到80%.

　　2.体积小，重量轻。从开关稳压电源的原理框图可以清楚地看到这里没有采用笨重的工频变压器。由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了较大的散热片。由于这两方面原因，所以开关稳压电源的体积小，重量轻。

　　3.稳压范围宽。从开关稳压电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的，输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿，这样，在工频电网电压变化较大时，它仍能够保证有较稳定的输出电压。所以开关电源的稳压范围很宽，稳压效果很好。此外，改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。这样，开关稳压电源不仅具有稳压范围宽的优点，而且实现稳压的方法也较多，设计人员可以根据实际应用的要求，灵活地选用各种类型的开关稳压电源。

　　4.滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减少。开关稳压电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz，是线性稳压电源的1000倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加电容滤波，效率也提高了500b倍。在相同的纹波输出电压下，采用开关稳压电源时，滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500—1/1000.

　　5.电路形式灵活多样。例如，有自激式和他激式，有调宽型和调频型，有单端式和双端式等等，设计者可以发挥各种类型电路的特长，设计出能满足不同应用场合的开关稳压电源。

3. 开关式稳压电源的工作原理是

原理:当1 脚引入Vcc 电源后经稳压二极管,即在内部建立一个相应启动基准信号源和IVcc 恒定的电压,且输入到内部的运算放大器正向输入端, 反向输入端接入一个7.4mA 的恒流源,经运算放大器放大输出,为置位触发器提供一个S 置位信号,置位触发器另一个R 置位信号。

4. 开关型稳压电路的工作原理

开关电源中的稳压管的作用：

1、基准电压源

利用稳压二级管DZ提供基准电压源的电路，经过全波整流和电容滤波得到直流电压，再经过电阻R和稳压二级管DZ组成的稳压电路，向负载RL提供一个较平稳的直流电压。当交流电源电压不稳或负载变化时，如交流电压增加，会使输出电压Uo升高，负载电压UL也增大。加在稳压二极管DZ两端的电压相应增加，假设此时稳压管已处于击穿状态，由稳压二极管的伏安特性可知。稳压二极管的电压稍有增加，其电流会急剧增加，流过电阻R的电流随之增加，UZ电压增大，使输出电压不能升高。从而维持了输出电压基本不变。这就是用稳压二极管作基准电源的基本原理。

2、 过电压保护电路

过压保护电路分为过低压保护和过高压保护电路。

某些电路和器件不允许在过低压下较长时间工作，为此可采用稳压二极管作过低电压保护电路。当电源电压US超过稳压管击穿电压时，稳压管DZ击穿导通，有足够的电流激励继电器，触点J1动作给负载RL供电。一旦电源电压过低(达不到稳压管稳定电压值)时，就没有电流流过继电器J，J1断开负载即与电源分开。限流电阻SR的选择原则是：SR=SU／Ij-Rj 其中Us为电源电压，Ij为继电器工作电流．Rj为继电器直流电阻。

3、 限幅作用

为丁防止放大器等输出电压超过限定值．可采用稳压管限幅电路。其输出的电压峰值被限制在约等于稳压管的稳定电压值上 该电路为运放限幅电路，DZ1和DZ2对接在反馈电路中。正常工作时输出电压小于稳压管DZ的稳定电压，这条反馈支路不起作用。但当输入电压达到条件时，就有一个稳压管被击穿。另一个正向导通，负反馈加强，使输出电压限制在的范围内。

ZU为稳定电压， dU为正向导通电压。稳压管用于限幅的基本电路有串联和并联之分。串联限幅的输出电压波形是输入电压波形中高于稳压管击穿电压的部分，它可用来抑制干扰脉冲，以提高电路的抗干扰能力。还能做鉴幅器。并联限幅的输出电压波形是输入波形中低于稳压管稳定电压的部分，它可以用来整形和稳定输出渡形的幅值。

5. 开关型稳压电源工作原理

一：开关式稳压电源控制器。虽然在在实际的应用中比较多。但是其中的调宽式使用得较多，随着科技的的不断改进，现在的绝大多数也为脉宽调制型。直流平均电压值越高越好。直流平均电压用Ｕ表示。可由物理公式计算表示，即Uo=Um×T1/T。

二：交流电压是经过整流电路过滤之后，再后再将这个方波变为所需要的直流电压。就是开关电源电路的工作原理，这部分电路在现在已经形成集成化的了，在现实生活中就简单方便很多。

6. 开关式稳压电源的工作原理图

1、开关电源输出电压低的原因

⑴ 220V交流电压输入电路和整流滤波电路对开关管提供的工作电压不够，超出脉宽调制电路的控制范围。

⑵ 负载电路存在过流引起开关电源负载加重而导致输出电压下降。

⑶ 开/关机接口电路处于待机状态，令开关电源工作于低频振荡状态其输出电压为待机状态下的度数。此类故障仅应于无预备电源，CPU预备状态下的工作电压由开关电源提供的机型。

⑷ 开/关机接口电路末端因故工作于开机或待机之间的状态，从而导致开关电源工作于待机与开机状态之间的工作频率，造成开关电源输出电压高于待机值，低于开机值。

⑸ 保护电路端因故障工作于导通状态，使电源进入弱振窄脉冲供电，引起开关电源输出电压下降。

⑹ 整流输出电路中的二极管和滤波电容，限流电阻损坏引起输出电压变低。

⑺ 脉宽调制电路有问题，不能对开关电源输出电压的变化做出正切的响应，对电源开关管基极电压调整方向大小不对，从而造成开关电源输出电压低。

⑻ 正反馈电路中的正反馈电阻变大，放电二极管性能变差，正反馈量不足，导致振荡周期变长。振荡频率下降，从而引起开关电源输出电压低。

⑼ 它激式开关电源因未得到行逆成而工作低于低频状态，造成输出电压低。

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