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，通過控制電路，使電子開關(guān)器件實現(xiàn)接通和開關(guān)，以到達對電壓的調(diào)節(jié)和自動穩(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發(fā)展前景，深受廣大朋友的喜愛，大家對開關(guān)電源的工作原理都了解多少呢?接下來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
對于熱愛電源物理的人來所，其實還是很好理解開關(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，就會成產(chǎn)很大的電流，關(guān)閉開關(guān)電源的時候，則是反過來的，電壓大，而電流就會特別的小，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)電源工作原理在運行的時候，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)電源在工作時候，是直流，不是交流;**一個開關(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
每一樣產(chǎn)品的誕生，都有它獨自存在的主要特點，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)電源主要的特點是什么呢?首先從外觀上看，重量較輕、體積較小，因為沒有采用工頻變壓器，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;另外還有一個非常重要的特點，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)電源在目前的市場之中，還可以根據(jù)結(jié)構(gòu)分為主動式PFC設(shè)計的電源和被動式PFC設(shè)計的電源兩種。因為主動式PFC設(shè)計的電源比被動式PFC設(shè)計的電源的生產(chǎn)成本高，所以我們可以簡單的認為，主動式PFC設(shè)計的電源是相對比較高端的電源，而被動式PFC設(shè)計的電源是比較低端的電源。

下面我們將主要講解主動式PFC開關(guān)電源工作原理。
主動式PFC開關(guān)電源：主動式PFC電路通常使用兩個功率MOSFET開關(guān)管。這些開關(guān)管一般都會安置在一次側(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)，兩者長的很像，同樣被安置在一次側(cè)的散熱片上，不過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)的濾波電容是主動式PFC電源一次側(cè)部分**的電解電容。

主動式PFC控制電路通?；谝活wIC整合電路。

通過小編對開關(guān)電源工作原理的相關(guān)介紹，大家對開關(guān)電源工作原理有沒有更多的了解和認識呢?開關(guān)電源主要分為主動式和被動式電源兩種，針對不同的開關(guān)電源類型來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、場效應(yīng)管、可控硅閘流管等，通過控制電路，使電子開關(guān)器件不停地接通和關(guān)斷，讓電子開關(guān)器件對輸入電壓進行脈沖調(diào)制，從而實現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動穩(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。

其功能是將一個位準的電壓，透過不同形式的架構(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，例如個人電腦，而開關(guān)電源就進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)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進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，而且工作時不是很熱?。〕杀竞艿停绻粚?0HZ變?yōu)楦哳l那開關(guān)電源就沒有意義 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.通過高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號控制開關(guān)管,將那個直流加到開關(guān)變壓器初級上; 3.開關(guān)變壓器次級感應(yīng)出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供給負載; 4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達到穩(wěn)定輸出的目的. 交流電源輸入時一般要經(jīng)過厄流圈一類的東西,過濾掉電網(wǎng)上的干擾,同時也過濾掉電源對電網(wǎng)的干擾; 在功率相同時,開關(guān)頻率越高,開關(guān)變壓器的體積就越小,但對開關(guān)管的要求就越高; 開關(guān)變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出; 一般還應(yīng)該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒毀開關(guān)電源. 主要用于工業(yè)以及一些家用電器上，如電視機，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、場效應(yīng)管、可控硅閘流管等），通過控制電路，使電子開關(guān)器件不停地“接通”和“關(guān)斷”，讓電子開關(guān)器件對輸入電壓進行脈沖調(diào)制，從而實現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動穩(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（后面簡稱變壓器開關(guān)電源）還可以進一步分成：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;如果從用途上來分，還可以分成更多種類。

工作原理
開關(guān)電源的工作過程相當(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，電壓低，電流大;關(guān)斷時，電壓高，電流小）/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程是通過“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實現(xiàn)的。
脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。

一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過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，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計成與線性調(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)動功率管之前要經(jīng)過一個電壓/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，但是工作過程相差很大，在特定的應(yīng)用場合下各有優(yōu)點。

擴展資料：
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)勢在于效率高（此處的效率可以簡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，由于頻率較高，會對電網(wǎng)及周圍設(shè)備造成干擾，因此，必須妥善的處理此問題。

線性電源的優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)相對簡單，可靠性相對較高，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)電源進行初步的變換，給紋波、精度要求不高的電路使用;同時，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)換過程的效率更高，即使電源控制器的電能消耗也被計入。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)動作會產(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，這是因為它使用了軟切換開關(guān)技術(shù)。傳統(tǒng)的硬切換開關(guān)會產(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)機器的自動化控制、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，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- -簡介 開關(guān)電源主要是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，通過控制電子開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷的時間比率，來維持輸出電壓的穩(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。

目前已廣泛應(yīng)用于軍工設(shè)備、工業(yè)自動化控制、醫(yī)療設(shè)備、數(shù)碼產(chǎn)品等各個領(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;輸入濾波器部分負責(zé)過濾雜波;整流與濾波部分負責(zé)將電網(wǎng)交流電源整流為直流電;逆變部分負責(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責(zé)提供穩(wěn)定可靠的直流電源。 控制部分負責(zé)控制逆變器使輸出穩(wěn)定，并為電路提供各種保護措施。 檢測電路負責(zé)提供運行中的各種參數(shù)和數(shù)據(jù)。 輔助電源用于實現(xiàn)電源的軟件(遠程)啟動，為電路的正常運百科行供電。

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“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實現(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，我們會盡快為您解答。