【開關電源組成部分】開關電源由什么組成 開關電源的組成結構

一、開關電源由什么組成

電源是各種電子設備必不可缺的組成部分，其性能優 劣直接關系到電子設備的技術指標及能否安全可靠地工作。由于開關電源內部關鍵元器件工作在高頻開關狀態，功耗小，轉化率高，且體積和重量只有線性電源的 20%—30%，故目(mu)前它已成為穩(wen)壓電源的主流產品。

電子(zi)設備(bei)(bei)電氣故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)的(de)(de)檢(jian)修，本著從易到難的(de)(de)原則，基本上都(dou)是先從電源入(ru)手，在確定其電源正常后，再進行 其他部位(wei)的(de)(de)檢(jian)修，且電源故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)占(zhan)電子(zi)設備(bei)(bei)電氣故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)的(de)(de)大多(duo)數。故(gu)(gu)(gu)(gu)了(le)解(jie)開頭電源基本工作原理，熟悉其維修技(ji)巧和常見故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)，有(you)利于縮短電子(zi)設備(bei)(bei)故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)維修時間，提(ti)高 個人設備(bei)(bei)維護技(ji)能。

圖1

二、開關電源的組成結構

開關電源大至由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成，見圖1。

1、主電路

沖擊(ji)電(dian)流限幅：限制接通電(dian)源瞬間輸入側的(de)沖擊(ji)電(dian)流。

輸入濾波(bo)器：其(qi)作(zuo)用是過濾電(dian)網存在(zai)的雜波(bo)及阻礙本機產生的雜波(bo)反饋回電(dian)網。

整(zheng)流(liu)與濾波：將電(dian)網交流(liu)電(dian)源直接整(zheng)流(liu)為較平滑(hua)的直流(liu)電(dian)。

逆變：將整流(liu)后的直流(liu)電變為(wei)高頻(pin)交流(liu)電，這(zhe)是高頻(pin)開(kai)關電源的核心部分。

輸出整流與濾波：根據(ju)負載需要，提(ti)供(gong)穩(wen)定(ding)可靠的直流電源。

2、控制電路

一(yi)方面從輸出(chu)端取樣，與設(she)定(ding)(ding)值進行比(bi)較，然后去控制逆變器，改變其脈(mo)寬或脈(mo)頻(pin)，使(shi)輸出(chu)穩定(ding)(ding)，另一(yi)方面，根據(ju)測試(shi)電(dian)路提供的數(shu)據(ju)，經保護(hu)電(dian)路鑒(jian)別，提供控制電(dian)路對(dui)電(dian)源進行各種保護(hu)措施。

3、檢測電路

提供保護電(dian)路中(zhong)正(zheng)在運(yun)行中(zhong)各種參數(shu)和各種儀(yi)表數(shu)據。

4、輔助電源

實現電源的軟件（遠程）啟動，為保護電路和控制電路（PWM等芯片）工作供電。

三、開關電源的工作原理

開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件，通過周期性通斷開關，控制開關元件的占空比來調整輸出電壓。開關元件以一定的時間間隔重復地接通和斷開，在開 關無件接通時輸入電源Vi通(tong)過開關S和濾波電(dian)路(lu)向負載RL提供能(neng)量，當開關S斷開時，電路中的儲能裝置（L1、C2、二極管D組成的(de)電路(lu)）向負載RL釋放 在開關接通時所(suo)儲存的能量(liang)，使負載得到連續而(er)穩定(ding)的能量(liang)。

VO=TON/T*Vi；

VO 為負(fu)載兩端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)平(ping)均值；

TON 為開關每次接(jie)通的(de)時間；

T 為開關通斷的工作周期；

由式可知，改變開關接通時間和工作周期的比例，VO間電(dian)(dian)壓平均值(zhi)也隨(sui)之(zhi)改變，因此，隨(sui)著負載及輸入電(dian)(dian)源電(dian)(dian)壓的變化(hua)自(zi)動調整TON和T的比例便使(shi)輸(shu)出電壓(ya)VO 維持不(bu)變(bian)。改變(bian)接通時間TON和工作周期比(bi)(bi)例亦(yi)即改(gai)變脈沖的占空比(bi)(bi)，這種(zhong)方法(fa)稱為“時間比(bi)(bi)率控制”（TimeRationControl，縮寫為 TRC）。

按TRC控制原理，有三種方式：

1、脈沖寬度調制（PulseWithModulation，縮寫為PWM）

開(kai)關周期恒(heng)定，通過改變(bian)(bian)脈沖寬(kuan)度來改變(bian)(bian)占空比的(de)方式。

2、脈沖頻率調制（PulseFrequencyModulation，縮寫為PFM）

導通脈沖寬度恒定，通過改(gai)變開關(guan)工作(zuo)頻率來改(gai)變占空比的方式。

3、混合調制

導通脈沖(chong)寬度和開關工作頻率均不固定(ding)，彼此都能(neng)改變(bian)的方式，它是以(yi)上(shang)二(er)種方式的混合。