6個簡單的開關(guān)電源電路設(shè)計原理圖

你有沒有想過開關(guān)電源中的“開關(guān)”是什么意思？

具體來說，什么是“開啟”和“關(guān)閉”？

顧名思義，開關(guān)電源是利用電子開關(guān)器件（如晶體管、場效應(yīng)管、晶閘管等），通過控制電路使電子開關(guān)器件連續(xù)“導(dǎo)通”和“截止”。接下來發(fā)生了什么？然后，讓電子開關(guān)器件對輸入電壓進(jìn)行脈沖調(diào)制，實現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓轉(zhuǎn)換，以及輸出電壓可調(diào)和自動穩(wěn)壓。

在您了解了開關(guān)電源的基本定義后，您或許愿意進(jìn)一步探索其應(yīng)用，加深理解。因此，在本篇博客中，我們將向大家介紹6個簡單的開關(guān)電源電路設(shè)計原理圖。

當(dāng)然，如果您對電路圖有任何疑問，請在評論中留下您的問題，我們將為您提供熱情和專業(yè)的解答。

一、什么是開關(guān)電源

開關(guān)電源（SMPS）又稱開關(guān)電源、開關(guān)轉(zhuǎn)換器，是一種高頻電能轉(zhuǎn)換器件，是電源的一種。它的作用是通過不同形式的架構(gòu)，將一個電壓等級轉(zhuǎn)換成用戶需要的電壓或電流。

II 6 開關(guān)電源電路圖

2.1 一個簡單的開關(guān)電源電路

這個電路難度不大，不需要太多要求就可以正常工作?；旧弦⒁庖韵聨c：

調(diào)整C3和R5使振蕩頻率為30KHz-45KHz；輸出電壓需要穩(wěn)定；輸出電流可達(dá)500mA。有效功率為8W，效率為87%。

2.2 24V開關(guān)電源電路

24V開關(guān)電源是高頻逆變開關(guān)電源的一種。開關(guān)管受電路控制進(jìn)行高速通斷，將直流電轉(zhuǎn)換成高頻交流電提供給變壓器進(jìn)行變換，從而產(chǎn)生所需的一組或多組電壓。

24V開關(guān)電源的工作原理是：

交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流；通過高頻PWM（脈寬調(diào)制）信號控制開關(guān)管，并將該直流加到開關(guān)變壓器的初級；開關(guān)變壓器次級感應(yīng)出高頻電壓，經(jīng)整流濾波后供給負(fù)載；輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路，控制PWM占空比，達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。

2.3 單端正激開關(guān)電源電路

單端正激式開關(guān)電源的典型電路如下圖所示。該電路在形式上與單端反激電路相似，但工作條件不同：

當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，VD2也導(dǎo)通。此時，電網(wǎng)向負(fù)載傳輸能量，濾波電感L存儲能量；

當(dāng)開關(guān)管VT1關(guān)斷時，電感L繼續(xù)通過續(xù)流二極管VD3向負(fù)載釋放能量。

電路中還有一個鉗位線圈和二極管VD2。二極管可以將開關(guān)管VT1的最大電壓限制在電源電壓的兩倍之間。為了滿足磁芯復(fù)位條件，即磁通建立和復(fù)位時間要相等，所以電路中脈沖的占空比不能大于50%。

由于該電路在開關(guān)管VT1導(dǎo)通時通過變壓器將能量傳遞給負(fù)載，因此輸出功率范圍大，可輸出50-200W的功率。但該電路實際應(yīng)用較少。原因是該電路中使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大。

2.4 推挽式開關(guān)電源電路

推挽式開關(guān)電源的典型電路如下圖所示。它是一個雙端轉(zhuǎn)換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側(cè)。該電路采用兩個開關(guān)管VT1和VT2。兩個開關(guān)管在外部激勵方波信號的控制下交替導(dǎo)通和截止。在變壓器T的次級組中得到方波電壓，經(jīng)整流濾波成所需的直流電壓。

這種電路的優(yōu)點是兩個開關(guān)管易于驅(qū)動，主要缺點是開關(guān)管的耐壓必須達(dá)到電路峰值電壓的兩倍。電路的輸出功率比較大，一般在100-500W的范圍內(nèi)。

2.5 功率反饋隔離電路

在開關(guān)電源中，功率反饋隔離電路由PC817等光電耦合器和并聯(lián)穩(wěn)壓器TL431組成，其典型應(yīng)用如下圖所示。當(dāng)輸出電壓發(fā)生波動時，經(jīng)過電阻分壓后得到的采樣電壓與TL431中的2.5V帶隙基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在陰極上形成誤差電壓。隨后，光耦合器件中的LED工作電流也隨之變化。這樣就可以通過光耦合器件改變TOPSwitch控制端的電流大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出占空比，使Uo保持不變，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。

反饋回路中主要元器件的作用及選用：R1R4R5的主要作用是與TL431和光耦合器件配合工作。其中，R1為光耦的限流電阻，R4、R5為TL431的分壓電阻，提供必要的工作電流，完成對TL431的保護(hù)。

2.6 逆變器和整流電路

該電路以UC3842振蕩器芯片為核心，組成逆變整流電路。UC3842是一款高性能單端輸出電流控制脈寬調(diào)制芯片。AC220V電源通過共模濾波器L1引入，可以更好的抑制來自電網(wǎng)的高頻干擾和電源本身的輻射。交流電壓經(jīng)橋式整流電路和電容C4濾波成為280V左右的不穩(wěn)定直流電壓，作為由振蕩芯片U1、開關(guān)管Q1、開關(guān)變壓器T1等元件組成的逆變電路。

三、結(jié)論

以上就是我們?yōu)榇蠹覝?zhǔn)備的6個簡單的開關(guān)電源電路圖。

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審核編輯：湯梓紅