一、开关电源工作原理
1、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。
2、调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。
3、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。
4、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
补充：
1、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。
2、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。
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工作原理作一阐述。
一、开关电源工作原理
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。
2.单端反激式开关电源
单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。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如图四所示。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如图五所示。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如图六所示。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如图七所示。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如图八所示。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如图九所示。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电源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。更多信息请关注土巴兔装修网。
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这是一个单端反激式开关电源电路，在这个开关电源上，T2是高频变压器，起电压转换作用，R11是U1的启动电阻，输入电压85--265V交流时，选值应该在1--2W，150--330K阻值之间，通常需要多个电阻串联使用，否则很容易损坏。R12是开关管的限流电阻，同时也是U1的过流电流检测电阻，输出短路时该电阻上的压降会变高，U1保护停止输出驱动信号。D6是变压器提供给U1供电电压的整流管。C2是主滤波电容，通常用电解电容，耐压要大于最高电压输入的1/3，容量约输出1W/微法。Q1是场效应管，就是开关管。一般也mos.D5和R7，C5连接在变压器初级，组成变压器尖峰电压吸收电路，当开关管关断的瞬间变压器会有一个很高的感应电压产生，这个电路可以把这个尖峰电压吸收（或叫限制在一个安全的范围）。也叫DRC或RCD尖峰电压吸收电路。U1是开关管的驱动电路，这里应该是一个PWM集成电路，也叫脉冲宽度调制，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。U6是一个光电耦合器，常用的如PC817。由于开关电源初级和次级之间需要隔离，它们之间不可以有电路直接连接，所以就将次级的电压信号用它变成光信号，然后在它的内部再变为电信号，完成反馈稳压过程，同时达到隔离作用。
开关电源是利用现代电力技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，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。 开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
电子元件的定义电子元件是组成电子产品的基础，了解常用的电子元件的种类、结构、性能并能正确选用是学习、掌握电子技术的基本。常用的电子元件有：电阻、电容、电感、电位器、变压器等，就安装方式而言，目前可分为传统安装（又称通孔装即DIP）和表面安装两大类（即又称SMT或SMD）。三极管、二极管称为电子器件。电子元件的分类1、按阻值特性固定电阻、可调电阻、特种电阻（敏感电阻）。不能调节的，我们称之为固定电阻，而可以调节的，我们称之为可调电阻，常见的例如收音机音量调节的，主要应用于电压分配的，我们称之为电位器。2、按制造材料碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，捷比信电阻，薄膜电阻等。3、按安装方式插件电阻、贴片电阻。4、按功能分负载电阻，采样电阻，分流电阻，保护电阻等，电阻的主要参数：a、标称阻值：标称在电阻器上的电阻值称为标称值。单位：Ω，kΩ，MΩ。标称值是根据国家制定的标准系列标注的，不是生产者任意标定的，不是所有阻值的电阻器都存在。b、允许误差：电阻器的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差。误差代码：F、G、J、K……（常见的误差范围是：0.01%，0.05%，0.1%，0.5%，0.25%，1%，2%，5%等）。c、额定功率：指在规定的环境温度下，假设周围空气不流通，在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下，电阻器上允许的消耗功率，常见的有1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W……电子元件选用常识a.正确选有电阻器的阻值和误差b.注意电阻器的极限参数c.要首选通用型电阻器d.根据电路特点选用e.根据电路板大小选用电阻电子元件作用及图解一、电阻器和电容器（一）电阻器我们将电池、开关和灯泡用导线连接成图3-1电路。开关闭合后，电流由电池正极流出，经开关和小灯泡流入电池负极，小灯泡发光。导线和小灯泡都能导电，它们称为导体。在一般情况下金属都是导体。导体在电流通过时，对电流有一定的阻碍作用，这种阻碍作用称为电阻。电阻的文字符号是R。电阻大小的基本单位是欧姆（符号Ω），还有较大的单位千欧（KΩ），和兆欧（MΩ）。它们的换算关系是：1MΩ=10^3KΩ1KΩ＝10^3Ω图3-1 照明灯电路常用的电阻分两大类。阻值固定的电阻器称为固定电阻器。阻值连续可变的电阻器称为可变电阻器（包括徽调电阻器和电位器）。它们的外形和图形符号见表3一1。由于制作的材料不同，电阻器也可分为碳膜电阻、金属膜电阻或线绕电阻等等。
1，电源输出插头一般20或24针，插主板对应插座，ATX-POWER。2，电源原边主滤波电容，220交流入经整流后由此电容滤波。3，桥堆，也就是上面讲到的整流电路。4，保险丝，整个电源电路过流保护。5，开关电源的主控芯片，一般是PWM控制器。6，开关管和配套的散热片，前者是开关电源实现开关功率变换的主功率器件，因为工作在高电压，大电流状态，散热是必须的，所以要加散热片。图上差不多就这些了。
1.整流电路：二极管，电解电容。2.振荡电路：产生脉冲，用来激励开关管。3.开关管：用振荡电路产生的脉冲激励其导通和截止，（开关）；4.高频变压器：由开关管控制脉冲直流电（相当于高频交流），在次级产生我们需要的电压，（可以有多种电压）5多路.整流电路（有几种电压就要几套）：二极管，电解电容6.保护电路：对过载，短路等立即切断开关管以保护贵重的原件（开关管）。供参考
图中的变压器左侧上边的绕组是主绕组，310V直流电压接在绕组的一端，然后另一端受那个型号为13003的三极管控制形成高频电流。变压器左侧下边的绕组是反馈绕组，与电路的振荡有关。接通电源后，在启动电阻(左侧那两个510kΩ电阻)的作用下，13003导通，电流流过变压器主绕组;随后在下边那个线圈和9013三极管的作用下，13003又立即截止，往复循环形成振荡，这样流过变压器的电流就不是直流电了，而是脉冲信号。变压器右边的绕组是次级绕组，输出电压。
从图中看这是一个反电动势尖脉冲吸收电路，是用来保护开关三极管的。简化电路如图，由于直流电不能突变，当三极管快速导通与截止时，变压器次级产生交变电压，从而使次级有电压输出。图中这是一个RCD吸收电路，当三极管导通时，变压器初级电压是上正下负，RCD不工作，当三极管截止时，变压器初级产生反向电压，也就是反电动势，这个反向电压是原来的电压的2倍，即叠加电压，这个电压是上负下正，这时二极管D正偏导通，600多伏反向电压经过二极管、电容、电阻放电，使变压器初级线圈两端电压为零，这样保护三极管不被2倍的电源电压击穿。如果没有这个RCD吸收电路，600多伏的反向电压会将开关三极管击穿损坏。
前面说过，三极管导通时，RCD电路不工作，二极管D反偏截止，电容则通过电阻R放电。
