各類開關(guān)電源結(jié)構(gòu)介紹

接觸過電源的同學(xué)都知道，電源分為兩大類：線性電源和開關(guān)電源；線性電源一般是調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，發(fā)熱量大，效率比較低，而且散熱片體積一般都比較大，變壓器體積相較于開關(guān)電源也比較大；除卻這些不足，線性電源的穩(wěn)壓性能很高，紋波相較于開關(guān)電源也有一定的優(yōu)勢，所以線性電源一般使用在電磁干擾和電源純凈性要求很高的地方，比如可以使用于電容漏電檢測裝置或者需要高保真輸出的放大器線路中。

而開關(guān)電源工作原理是讓調(diào)整管在飽和和截至這兩種狀態(tài)下交替切換工作，所以發(fā)熱量會(huì)相對(duì)小，效率高，可以使用小型高頻變壓器，這類電源一般使用于那些要求效率高體積小的地方，比如電腦電視機(jī)供電電源或者手機(jī)充電器等方面。

開關(guān)電源的作用主要是為了將輸入電能轉(zhuǎn)化為各種能為電子儀器設(shè)備提供電能的裝置，主要分為四種大的類型：AC/DC變換；DC/DC變換；DC/AC變換；AC/AC變換。

我們常見的開關(guān)電源結(jié)構(gòu)無非：反激式開關(guān)電源；正激式開關(guān)電源；半橋式開關(guān)電源；全橋式開關(guān)電源。

反激式開關(guān)電源結(jié)構(gòu)如下圖所示：

反激式開關(guān)電源主要特點(diǎn)就是電路結(jié)果簡單，一般使用于200W以下的開關(guān)電源中。

工作原理：當(dāng)功率開關(guān)管VT導(dǎo)通時(shí)，輸入端的電能以磁能形式存儲(chǔ)在變壓器的初級(jí)線圈N1中，由于同名端關(guān)系，次級(jí)二極管V1截至，負(fù)載沒有電流流過；功率開關(guān)晶體管VT斷開時(shí)，變壓器次級(jí)繞組中V1導(dǎo)通輸出電壓，為負(fù)載供電，并對(duì)變壓器進(jìn)行消磁操作。

正激式開關(guān)電源結(jié)構(gòu)如下圖所示：

工作原理：當(dāng)初級(jí)側(cè)的功率開關(guān)VT導(dǎo)通時(shí)，電源輸入側(cè)的能量由次級(jí)側(cè)二極管V1經(jīng)電感L為負(fù)載供電；當(dāng)功率開關(guān)管VT斷開時(shí)，由續(xù)流二極管V2繼續(xù)為負(fù)載供電。

半橋式開關(guān)電源結(jié)構(gòu)如下圖所示：

工作原理：兩個(gè)功率開關(guān)VT1和VT2在開關(guān)脈沖信號(hào)的作用下，交替導(dǎo)通、截止，工作在開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通、VT2截止時(shí)，輸入電源Ui→VT1→N1→C2為繞組N1勵(lì)磁，同時(shí)，次級(jí)側(cè)繞組N2使二極管V1導(dǎo)通，給負(fù)載供電。當(dāng)開關(guān)管VT1截止、V2導(dǎo)通時(shí)，輸入電源Ui→C1→N1→VT2為繞組N1勵(lì)磁，同時(shí)，經(jīng)次級(jí)側(cè)繞組N2使二極管V2導(dǎo)通給負(fù)載供電。

全橋式開關(guān)電源結(jié)構(gòu)如下圖所示：

工作原理：兩個(gè)交替導(dǎo)通回路分別由4個(gè)功率開關(guān)管VT1與VT2、VT3與VT4組成一個(gè)橋形式電路。VT1與VT4、VT2與VT3的觸發(fā)控制信號(hào)交替有效，當(dāng)VT1與VT4的觸發(fā)控制信號(hào)有效時(shí)，則VT2與VT3的控制信號(hào)無效，輸入電壓Ui經(jīng)VT2→繞組1→VT3→Ui形成電流回路，加至變壓器初級(jí)線圈N1的電壓為電源電壓Ui，并經(jīng)次級(jí)二極管V1整流濾波后為負(fù)載供電。同理，當(dāng)VT2與VT3關(guān)斷時(shí)，VT1與VT4導(dǎo)通，輸入電壓Ui以和VT2與VT3導(dǎo)通時(shí)電流相反的方向?yàn)樽儔浩鞒跫?jí)線圈N1勵(lì)磁，并通過次級(jí)線圈N2→整流二極管V2為負(fù)載供電，這樣在次級(jí)得到如上圖所示的脈沖波形。

審核編輯：何安