【电源开关板】开关电源电路图、操作电路图

开关电源是日常生活和工业用电都使用的电源。开关电源的电路图、工作电路图是电工需要知道的知识。必须真正理解开关电源，或者从开关电源原理图开始。让我们详细了解一下几种开关电源的电路图、原理图。

一、开关电源原理图详细信息

一、主电路

交流电网中输入、直流输出的整个过程如下：

1.输入滤波器：起到过滤电网中存在的噪声的作用，妨碍将本地产生的噪声反馈到公共电网中。

2、换向和过滤：将电网交流电源直接换向更平滑的直流，实现下一阶段的转换。

开关电源原理图详细信息

3.逆变器：整流后将直流改为高频交流是高频开关电源的关键部分，频率越高，音量、重量和输出功率的比例越小。

4、输出整流和过滤：根据负载需求提供稳定可靠的直流电源。

开关电源原理图详细信息

二、控制电路

另一方面，在输出端采样，与设定标准进行比较，然后改变逆变器的频率或脉宽以确保输出稳定性，同时根据测试电路提供的数据，通过保护电路认证提供控制电路，对整个机器采取各种保护措施。

开关电源原理图详细信息

三、检测电路

除了保护电路上运行的各种参数外，还提供了各种显示仪表资料。

四、辅助电源

为所有单个电路提供不同的需求电源。

开关控制调节器原理

开关K以一定的间隔反复连接和断开，开关K打开时，输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL，在整个开关打开时，电源E为负载提供能量。开关K断开时，输入电源E停止能量供应。输入电源为负载提供能量是间歇性的。为了提供负载连续的能量，交换机电源必须有能量存储设备。开关打开时存储部分能量，开关断开时向负载释放。

开关电源原理图根据用途的不同，电路设计方式也有所不同，可以为同一目的进行多种排列，但开关电源的工作原理和主要电路配置不变。基于这两点，有针对性地分析特定开关电源原理图要容易得多。

二、开关电源原图介绍：

这种采用闭环系统的高频开关电源目前在市场上，根据结构的不同，可以分为有源PFC设计电源和无源PFC设计电源两种。主动PFC的生产成本比被动PFC设计的电源高，所以可以简单地认为主动PFC设计的电源是相对高端的电源，被动PFC设计的电源是相对低端的电源。下面主要介绍有源PFC开关电源的工作原理。

活动PFC开关电源的工作方式：活动PFC电路通常使用两个电源MOSFET开关管道。这些开关管通常安装在一侧的散热器上。为了便于理解，我们用文字标记了每个MOSFET开关管道。s为源极，D为漏极，G为闸极。

没有PFC电路的开关电源原理图

主动式PFC开关电源工作原理：PFC二极管是一颗功率二极管，通常采用的是和功率晶体管类似的封装技术，两者长的很像，同样被安置在一次侧的散热片上，不过PFC二极管只有两根针脚。PFC电路中的电感是电源中最大的电感；一次侧的滤波电容是主动式PFC电源一次侧部分最大的电解电容。主动式PFC控制电路通常基于一颗IC整合电路。

有PFC电路的开关电源原理图

开关电源工作原理就介绍到这里，看到这些电路一定都觉得很复杂吧！希望没有把大家绕晕哦。希望大家对小编搜集的开关电源原理满意，结合图解慢慢理解吧！

三、开关式稳压电源的原理图

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。

四、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。