開(kāi)關(guān)電源就是通過(guò)模擬電路來(lái)控制開(kāi)關(guān)管進(jìn)行高速的起動(dòng)與關(guān)停電源，將直流電轉化為高頻率的交流電供應應變壓器進(jìn)行變壓，然后產(chǎn)生所需求的一組或多組電壓。如今廣泛的應用于工業(yè)以及一些家用電器上，如電視機，電腦等。轉化為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的功率要比50HZ高許多。所以開(kāi)關(guān)變壓器可以做的很小，并且運轉時(shí)不是很熱，本錢(qián)很低，假如不將50HZ變?yōu)楦哳l，那開(kāi)關(guān)電源就沒(méi)有意義。
開(kāi)關(guān)電源的按運轉原理包括以下部分:
1.交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流;
2.通過(guò)高頻PWM(脈沖寬度調制)信號控制開(kāi)關(guān)管，將直流電流加到開(kāi)關(guān)變壓器上;
3.開(kāi)關(guān)變壓器次級感應出高頻電壓，經(jīng)整流濾波供應負載;
4.輸出部分通過(guò)電路反響給控制電路，控制PWM占空比，以抵達安穩輸出的意圖.
交流電源輸入時(shí)一般要通過(guò)厄流圈一類(lèi)東西，過(guò)濾掉電網(wǎng)上的攪擾，一同也過(guò)濾了電源對電網(wǎng)的攪擾;在功率相一同，開(kāi)關(guān)頻率越高，開(kāi)關(guān)變壓器的體積就越小，但對開(kāi)關(guān)管的要求就越高;開(kāi)關(guān)變壓器的次級可以有多個(gè)繞組或一個(gè)繞組有多個(gè)抽頭，以得到需求的輸出;一般還應該添加一些維護電路，比方空載、短路等維護，不然會(huì )導致開(kāi)關(guān)電源焚毀。
一、主電路:從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過(guò)程，包括:
1、輸入濾波器:其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過(guò)濾，一同也阻止本機產(chǎn)生的雜波反響到公共電網(wǎng)。
2、整流與濾波:將電網(wǎng)交流電源直接整流為較滑潤的直流電，以供下一級改換。
3、逆變:將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開(kāi)關(guān)電源的中心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。
4、輸出整流與濾波:根據負載需求，供應安穩牢靠的直流電源。
二、控制電路:一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設定標準進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改動(dòng)其頻率或脈寬，抵達輸出安穩，另一方面，根據檢驗電路供應的資料，經(jīng)維護電路區分，供應控制電路對整機進(jìn)行各種維護措施。
三、檢測電路﹔除了供應維護電路中正在運轉中各種參數外，還供應各種顯示表面資料。四、輔助電源:供應全部單一電路的不同要求電源。
開(kāi)關(guān)電源的穩壓原理
開(kāi)關(guān)K以必定的時(shí)間距離重復地接通和斷開(kāi)，在開(kāi)關(guān)K接通時(shí)，輸入電源E通過(guò)開(kāi)關(guān)K和濾波電路供應應負載RL，在整個(gè)開(kāi)關(guān)接通期間，電源E向負載供應能量;當開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，輸入電源E便中斷了能量的供應?？梢?jiàn)，輸入電源向負載供應能量是斷續的，為使負載能得到連續的能量供應，開(kāi)關(guān)穩壓電源有必要要有一套儲能設備，在開(kāi)關(guān)接通時(shí)將一部份能量?jì)Υ嫫饋?lái)，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，向負載釋放。圖中，由電感L、電容C2和二極管D組成的電路，就具有這種功用。電感L用以?xún)Υ婺芰?，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，儲存在電感L中的能量通過(guò)二極管D釋放給負載，使負載得到連續而安穩的能量，因二極管D使負載電流連續不斷，所以稱(chēng)為續流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式標明:EAB=TON/T*E式中TON為開(kāi)關(guān)每次接通的時(shí)間，T為開(kāi)關(guān)通斷的運轉周期(即開(kāi)關(guān)接通時(shí)間TON和關(guān)斷時(shí)間TOFF之和)。由式可知，改動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)間和運轉周期的份額，AB間電壓的平均值也隨之改動(dòng)，因此，隨著(zhù)負載及輸入電源電壓的改變自動(dòng)調整TON和T的份額便能使輸出電壓VO堅持不變。改動(dòng)接通時(shí)間TON和運轉周期份額亦即改動(dòng)脈沖的占空比，這種辦法稱(chēng)為“時(shí)間比率控制”(TimeRatio Control，縮寫(xiě)為TRC）。
按TRC 控制原理，有三種辦法:
一、脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation，縮寫(xiě)為PWM):開(kāi)關(guān)周期恒定，通過(guò)改動(dòng)脈沖寬度來(lái)改動(dòng)占空比的辦法。
二、脈沖頻率調制(Pulse Frequency Modulation，縮寫(xiě)為PFM):導通脈沖寬度恒定，通過(guò)改動(dòng)開(kāi)關(guān)運轉頻率來(lái)改動(dòng)占空比的辦法。
三、混合調制:導通脈沖寬度和開(kāi)關(guān)運轉頻率均不固定，都能改動(dòng)的辦法，它是以上二種辦法的混合。
開(kāi)關(guān)電源是一種電壓轉化電路，首要的運轉內容是升壓和降壓，廣泛使用于現代電子產(chǎn)品。由于開(kāi)關(guān)三極管總是運轉在“開(kāi)”和“關(guān)”的情況，所以叫開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)電源本質(zhì)就是一個(gè)振蕩電路，這種轉化電能的辦法，不只使用在電源電路，在其它的電路使用也很普遍，如液晶顯示器的背光電路、日光燈等。開(kāi)關(guān)電源與變壓器比較具有功率高、穩性好、體積小等長(cháng)處，缺陷是功率相對較小，并且會(huì )對電路產(chǎn)生高頻攪擾，電路雜亂不易修補等。
在談開(kāi)關(guān)電源之前，先了解一下變壓器反響式振蕩電路，能產(chǎn)生有規律的脈沖電流或電壓的電路叫振蕩電路，變壓器反響式振蕩電路就是能滿(mǎn)意這種條件的電路;它由基本放大電路與一個(gè)反響回路組成，其間 C2、Ll組成一個(gè)并聯(lián)諧振選頻電路，在電路通電的瞬間VT 導通，此刻在C2、Ll組成的并聯(lián)諧振電路上產(chǎn)生非常豐富的諧波，當外加頻率和并聯(lián)諧振電路的固有頻率相等時(shí)，電路進(jìn)入振蕩情況，并通過(guò)L3反響到VT的基極進(jìn)一步放大，畢竟構成有規律的脈沖電流或電壓輸出到負載RL上。開(kāi)關(guān)電源就是環(huán)繞變壓器反響式振蕩電路而設計，只不過(guò)在本來(lái)的基礎上添加了一些維護和控制電路，我們可以用剖析振蕩電路的辦法來(lái)剖析開(kāi)關(guān)電源。
開(kāi)關(guān)電源振按蕩辦法分，可以分為自激式和它激式兩種，自激式是無(wú)須外加信號源能自行振蕩，自激式完全可以把它看作是一個(gè)變壓器反響式振蕩電路，而它激式則完全依賴(lài)于外部堅持振蕩，在實(shí)踐運用中自激式運用比較廣泛。依據激勵信號結構分類(lèi);可分為脈沖調寬和脈沖調幅兩種，脈沖調寬是控制信號的寬度，也就是頻率，脈沖調幅控制信號的起伏，兩者的作用相同都是使振蕩頻率堅持在某一范圍內，抵達安穩電壓的作用。變壓器的繞組一般可以分紅三種類(lèi)型，一組是參與振蕩的初級繞組，一組是堅持振蕩的反響繞組，還有一組是負載繞組。在家用電器中運用的開(kāi)關(guān)電源，將220V的交流電通過(guò)橋式整流，變換成300V左右的直流電，濾波后進(jìn)入變壓器后加到開(kāi)關(guān)管的集電極進(jìn)行高頻振蕩，反響繞組反響到基極堅持電路振蕩，負載繞組感應的電信號，經(jīng)整流、濾波、穩壓得到的直流電壓給負載供應電能。負載繞組在供應電能的一同，也肩負起穩定電壓的功用，其原理是在電壓輸出電路接一個(gè)電壓取樣裝置，監控輸出電壓的改變情況，及時(shí)反響給振蕩電路調整振蕩頻率，然后抵達安穩電壓的意圖，為了防止電路的攪擾，反響回振蕩電路的電壓會(huì )用光電耦合器阻隔。大多數開(kāi)關(guān)電源有待機電路，在待機情況開(kāi)關(guān)電源還在振蕩，只是頻率比正常工作時(shí)要低。有些開(kāi)關(guān)電源很雜亂，元件密密麻麻，許多維護和控制電路，在沒(méi)有技術(shù)支持的情況下，維修起來(lái)是一件很頭疼的事。在我面對這種情況時(shí)，首要我會(huì )找到開(kāi)關(guān)管及其參與振蕩的外圍電路，把它從電路中分離出來(lái)，看它是否滿(mǎn)意振蕩的條件，如檢測偏置是否正常，正反響有無(wú)故障，還有開(kāi)關(guān)管本身，開(kāi)關(guān)電源本身就有極強壯的維護功用，排除后檢查控制和維護及負載電路。
