開關(guān)電源工作原理詳解

開關(guān)電源工作原理詳解

　
開關(guān)電源顧名思義就是利用電子開關(guān)器件，通過(guò)控制電路，使電子開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)接通和開關(guān)，以到達(dá)對(duì)電壓的調(diào)節(jié)和自動(dòng)穩(wěn)定，開關(guān)電源相比傳統(tǒng)的電源相比，成本更低，而輸出功率更高，所以開關(guān)電源具有更廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景，深受廣大朋友的喜愛，大家對(duì)開關(guān)電源的工作原理都了解多少呢?接下來(lái)就為大家具體的講解開關(guān)電源工作原理的相關(guān)內(nèi)容。

開關(guān)電源工作原理解析
對(duì)于熱愛電源物理的人來(lái)所，其實(shí)還是很好理解開關(guān)電源工作原理的，**性電源中，功率晶體管在工作，而線性電源中導(dǎo)致閉合或者是斷開的則是PWM開關(guān)電源，在閉合、斷開兩種的狀態(tài)之下，加上功率晶體管的電壓是比較小的，就會(huì)成產(chǎn)很大的電流，關(guān)閉開關(guān)電源的時(shí)候，則是反過(guò)來(lái)的，電壓大，而電流就會(huì)特別的小，而控制開關(guān)電源工作原理的控制器，就是為了能夠更好的保持穩(wěn)定性，從而給人們的生活環(huán)境帶來(lái)安全。

　開關(guān)電源工作條件
除了以上講述的開關(guān)電源工作原理之外，而開關(guān)電源工作原理在運(yùn)行的時(shí)候，開關(guān)電源也是一定的工作條件的，比如開關(guān)，在工作的時(shí)候，不是線性狀態(tài)，而是在電子電器工作之下呈現(xiàn)開關(guān)狀態(tài);另外，直流，開關(guān)電源在工作時(shí)候，是直流，不是交流;**一個(gè)開關(guān)電源的高頻，在電子電器工作狀態(tài)之下，是高頻，而不是接近于工作的低頻狀態(tài)哦!在開關(guān)電源工作原理中，這些工作條件是一定的。

開關(guān)電源主要特點(diǎn)
每一樣產(chǎn)品的誕生，都有它獨(dú)自存在的主要特點(diǎn)，就連開關(guān)電源也是一樣的。那么除了以上不同的開關(guān)電源工作原理之外，開關(guān)電源主要的特點(diǎn)是什么呢?首先從外觀上看，重量較輕、體積較小，因?yàn)闆](méi)有采用工頻變壓器，所以開關(guān)電源的重量、體積只有線性電源的百分之二十到百分之三十左右;另外還有一個(gè)非常重要的特點(diǎn)，從開關(guān)電源工作原理上看，效率較高、耗能較小，所采用的功率晶體管無(wú)論是在閉合、斷開的狀態(tài)，轉(zhuǎn)化效率非常之高，一般為60%到70%左右，而線性電源狀態(tài)之下在30%到40%左右。

這種采用閉合回路系統(tǒng)的高頻開關(guān)電源在目前的市場(chǎng)之中，還可以根據(jù)結(jié)構(gòu)分為主動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源和被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源兩種。因?yàn)橹鲃?dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源比被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源的生產(chǎn)成本高，所以我們可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為，主動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源是相對(duì)比較高端的電源，而被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源是比較低端的電源。

下面我們將主要講解主動(dòng)式PFC開關(guān)電源工作原理。
主動(dòng)式PFC開關(guān)電源：主動(dòng)式PFC電路通常使用兩個(gè)功率MOSFET開關(guān)管。這些開關(guān)管一般都會(huì)安置在一次側(cè)的散熱片上。

為了易于理解，我們用在字母標(biāo)記了每一顆MOSFET開關(guān)管：S表示源極(Source)、D表示漏極(Drain)、G表示柵極(Gate)。

主動(dòng)式PFC開關(guān)電源：PFC二極管是一顆功率二極管，通常采用的是和功率晶體管類似的封裝技術(shù)，兩者長(zhǎng)的很像，同樣被安置在一次側(cè)的散熱片上，不過(guò)PFC二極管只有兩根針腳。PFC電路中的電感是電源中**的電感;一次側(cè)的濾波電容是主動(dòng)式PFC電源一次側(cè)部分**的電解電容。

主動(dòng)式PFC控制電路通?；谝活wIC整合電路。

通過(guò)小編對(duì)開關(guān)電源工作原理的相關(guān)介紹，大家對(duì)開關(guān)電源工作原理有沒(méi)有更多的了解和認(rèn)識(shí)呢?開關(guān)電源主要分為主動(dòng)式和被動(dòng)式電源兩種，針對(duì)不同的開關(guān)電源類型來(lái)了解不同的工作原理，如果我們掌握了開關(guān)電源工作原理的話，對(duì)于我們生活中的應(yīng)用非常重要，當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)中開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域非常的廣泛，開關(guān)電源工作原理就結(jié)束了，希望大家能夠有更多的收獲。

開關(guān)電源原理

開關(guān)電源就是利用電子開關(guān)器件，如晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、可控硅閘流管等，通過(guò)控制電路，使電子開關(guān)器件不停地接通和關(guān)斷，讓電子開關(guān)器件對(duì)輸入電壓進(jìn)行脈沖調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動(dòng)穩(wěn)壓。 配電箱原理 開關(guān)電源又稱交換式電源、開關(guān)變換器，是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置，是電源供應(yīng)器的一種。

其功能是將一個(gè)位準(zhǔn)的電壓，透過(guò)不同形式的架構(gòu)轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓或電流。

開關(guān)電源的輸入多半是交流電源或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設(shè)備，例如個(gè)人電腦，而開關(guān)電源就進(jìn)行兩者之間電壓及電流的轉(zhuǎn)換。

開關(guān)電源的原理是什么

開關(guān)電源就是用通過(guò)電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的道通與截止．將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓！轉(zhuǎn)華為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50HZ高很多．所以開關(guān)變壓器可以做的很小，而且工作時(shí)不是很熱??！成本很低．如果不將50HZ變?yōu)楦哳l那開關(guān)電源就沒(méi)有意義 開關(guān)電源的工作原理是: 1.交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流; 2.通過(guò)高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)控制開關(guān)管,將那個(gè)直流加到開關(guān)變壓器初級(jí)上; 3.開關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供給負(fù)載; 4.輸出部分通過(guò)一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的. 交流電源輸入時(shí)一般要經(jīng)過(guò)厄流圈一類的東西,過(guò)濾掉電網(wǎng)上的干擾,同時(shí)也過(guò)濾掉電源對(duì)電網(wǎng)的干擾; 在功率相同時(shí),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,以得到需要的輸出; 一般還應(yīng)該增加一些保護(hù)電路,比如空載、短路等保護(hù),否則可能會(huì)燒毀開關(guān)電源. 主要用于工業(yè)以及一些家用電器上，如電視機(jī)，電腦等

開關(guān)電源電路及原理是什么？

顧名思義，開關(guān)電源就是利用電子開關(guān)器件（如晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、可控硅閘流管等），通過(guò)控制電路，使電子開關(guān)器件不停地“接通”和“關(guān)斷”，讓電子開關(guān)器件對(duì)輸入電壓進(jìn)行脈沖調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動(dòng)穩(wěn)壓。
開關(guān)電源一般有三種工作模式：頻率、脈沖寬度固定模式，頻率固定、脈沖寬度可變模式，頻率、脈沖寬度可變模式。

前一種工作模式多用于DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換;后兩種工作模式多用于開關(guān)穩(wěn)壓電源。

另外，開關(guān)電源輸出電壓也有三種工作方式：直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。同樣，前一種工作方式多用于DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換;后兩種工作方式多用于開關(guān)穩(wěn)壓電源。
根據(jù)開關(guān)器件在電路中連接的方式，開關(guān)電源，大體上可分為：串聯(lián)式開關(guān)電源、并聯(lián)式開關(guān)電源、變壓器式開關(guān)電源等三大類。
其中，變壓器式開關(guān)電源（后面簡(jiǎn)稱變壓器開關(guān)電源）還可以進(jìn)一步分成：推挽式、半橋式、全橋式等多種;根據(jù)變壓器的激勵(lì)和輸出電壓的相位，又可以分成：正激式、反激式、單激式和雙激式等多種;如果從用途上來(lái)分，還可以分成更多種類。

工作原理
開關(guān)電源的工作過(guò)程相當(dāng)容易理解，**性電源中，讓功率晶體管工作**性模式，與線性電源不同的是，PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài);
在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導(dǎo)通時(shí)，電壓低，電流大;關(guān)斷時(shí)，電壓高，電流?。?功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。
與線性電源相比，PWM開關(guān)電源更為有效的工作過(guò)程是通過(guò)“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來(lái)調(diào)節(jié)。

一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過(guò)變壓器來(lái)升高或降低。通過(guò)增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。**這些交流波形經(jīng)過(guò)整流濾波后就得到直流輸出電壓。

控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過(guò)程與線性形式的控制器很類似。也就是說(shuō)控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計(jì)成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅(qū)動(dòng)功率管之前要經(jīng)過(guò)一個(gè)電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。

開關(guān)電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過(guò)程相差很大，在特定的應(yīng)用場(chǎng)合下各有優(yōu)點(diǎn)。

擴(kuò)展資料：
與線性電源的比較
與傳統(tǒng)的線性電源相比，開關(guān)電源的優(yōu)勢(shì)在于效率高（此處的效率可以簡(jiǎn)單的看作輸入功率與輸出功率之比），加之開關(guān)晶體管工作于開關(guān)狀態(tài)，損耗較小，發(fā)熱較低，不需要體積/重量非常大的散熱器，因此體積較小、重量較輕。但開關(guān)電源工作時(shí)，由于頻率較高，會(huì)對(duì)電網(wǎng)及周圍設(shè)備造成干擾，因此，必須妥善的處理此問(wèn)題。

線性電源的優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，可靠性相對(duì)較高，電流紋波率可以很容易的做到比較低，維修也較為方便。
實(shí)際上，現(xiàn)代的電路中，開關(guān)電源電路和線性電源電路在大多數(shù)情況下，是組合使用的——使用開關(guān)電源進(jìn)行初步的變換，給紋波、精度要求不高的電路使用;同時(shí)，使用低壓差穩(wěn)壓器（LDO）獲取精密的、低紋波（噪聲）的電壓供諸如運(yùn)算放大器（OP-AMP），模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D Converter）使用。
效率、電磁干擾
更高的輸入電壓以及同步整流模式使得交換式電源的電能轉(zhuǎn)換過(guò)程的效率更高，即使電源控制器的電能消耗也被計(jì)入。更高的開關(guān)頻率使得一些電源組件的體積得以減小，如變壓器，但是高頻率的開關(guān)動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生大量的電磁干擾。

諧振式順向變換器產(chǎn)生的電磁干擾是所有類型的交換式電源中最小的，這是因?yàn)樗褂昧塑浨袚Q開關(guān)技術(shù)。傳統(tǒng)的硬切換開關(guān)會(huì)產(chǎn)生很大的電壓、電流突波。

電器元件|開關(guān)電源工作原理

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。

那么，下面就給大家講講開關(guān)電源工作原理是什么吧。

開關(guān)電源的簡(jiǎn)介 開關(guān)電源是一種應(yīng)用比較廣泛地電路控制器，常常應(yīng)用于各種工業(yè)機(jī)器的自動(dòng)化控制、通訊工具、LED照明設(shè)備、各種普通的家電等等。它是利用脈沖控制器控制著電路的開關(guān)，從而維持輸出電壓的一種電源?？梢哉f(shuō)，開關(guān)電源幾乎被廣泛的應(yīng)用于幾乎所有電子設(shè)備，是一種不可或缺的電源。 常見的開關(guān)電源主要分為兩類，一類是直流開關(guān)電源，另一種是交流開關(guān)電源。

直流開關(guān)電源主要應(yīng)用于電能質(zhì)量較差的電路，它能夠?qū)㈦娔苜|(zhì)量較差的生態(tài)電源轉(zhuǎn)化為質(zhì)量較好的直流電壓，利于各種機(jī)器的正常工作。而交流電源開關(guān)則只能工作于電能質(zhì)量較好的電路。因此在生活中，直流開關(guān)電源的應(yīng)用是非常廣泛的，而交流開關(guān)電源的應(yīng)用則比較少。

主要用途 開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設(shè)備，視聽產(chǎn)品，安防監(jiān)控，LED燈袋，電腦機(jī)箱，數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。 開關(guān)電源工作原理 一、開關(guān)電源工作原理- -簡(jiǎn)介 開關(guān)電源主要是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，通過(guò)控制電子開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，來(lái)維持輸出電壓的穩(wěn)定。一般由PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制IC和MOSFET構(gòu)成，具有體積小、重量輕，功率小、效率高的特點(diǎn)。

目前已廣泛應(yīng)用于軍工設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化控制、醫(yī)療設(shè)備、數(shù)碼產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域。 二、開關(guān)電源工作原理- -結(jié)構(gòu) 開關(guān)電源主要由主電路、控制電路、檢測(cè)電路和輔助電源四大部分構(gòu)成。各部分的作用如下： 主電路又可分為沖擊電流限幅部分、輸入濾波部分、整流與濾波部分、逆變部分、輸出整流與濾波部分。

其中，沖擊電流限幅部分負(fù)責(zé)限制電源接通瞬間輸入側(cè)的沖擊電流;輸入濾波器部分負(fù)責(zé)過(guò)濾雜波;整流與濾波部分負(fù)責(zé)將電網(wǎng)交流電源整流為直流電;逆變部分負(fù)責(zé)將整流形成的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l交流電;輸出整流與濾波部分負(fù)責(zé)提供穩(wěn)定可靠的直流電源。 控制部分負(fù)責(zé)控制逆變器使輸出穩(wěn)定，并為電路提供各種保護(hù)措施。 檢測(cè)電路負(fù)責(zé)提供運(yùn)行中的各種參數(shù)和數(shù)據(jù)。 輔助電源用于實(shí)現(xiàn)電源的軟件(遠(yuǎn)程)啟動(dòng)，為電路的正常運(yùn)百科行供電。

三、開關(guān)電源工作原理 開關(guān)電源的工作原理不同于線性電源，線性電源是讓功率晶體管工作于線性模式下，而開關(guān)電源是讓功率晶體管工作于導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)下，換言之，是通過(guò)“斬波”，即把輸入直流電壓的幅值斬成與輸入電壓幅值相等的脈沖電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。開關(guān)電源的這種工作原理使得加于功率晶體管上的伏安乘積很小(導(dǎo)通狀態(tài)下，電壓低，電流大;關(guān)斷狀態(tài)下，電壓高，電流小)，即功率晶體管上產(chǎn)生的損耗很小。 編輯總結(jié)：關(guān)于開關(guān)電源工作原理的相關(guān)信息就為大家介紹到這里了，希望這篇文章對(duì)大家有所幫助。如果大家還有什么不明白的地方可以在下方給我留言哦，我們會(huì)盡快為您解答。