開(kāi)關(guān)電源便是通過(guò)模擬電路來(lái)操控開(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給應變壓器進(jìn)行變壓，從而發(fā)生所需要的一組或多組電壓。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效率要比50HZ高許多。所以開(kāi)關(guān)變壓器能夠做的很小，而且運行時(shí)不是很熱，成本很低，如果不將50HZ變?yōu)楦哳l，那開(kāi)關(guān)電源就沒(méi)有意義。
開(kāi)關(guān)電源的按運行原理包含以下部分:
1.交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流;
2.經(jīng)過(guò)高頻PWM(脈沖寬度調制)信號操控開(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.輸出部分經(jīng)過(guò)電路反應給操控電路，操控PWM占空比，以到達安穩輸出的目的.
交流電源輸入時(shí)一般要經(jīng)過(guò)厄流圈一類(lèi)東西，過(guò)濾掉電網(wǎng)上的干擾，同時(shí)也過(guò)濾了電源對電網(wǎng)的干擾;在功率相一起，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)變壓器的次級能夠有多個(gè)繞組或一個(gè)繞組有多個(gè)抽頭，以得到需要的輸出;一般還應該增加一些保護電路，比如空載、短路等保護，不然會(huì )導致開(kāi)關(guān)電源燒毀。
一、主電路:從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過(guò)程，包含:
1、輸入濾波器:其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過(guò)濾，一起也阻礙本機發(fā)生的雜波反應到公共電網(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)電源的核心部分，頻率越高，體積、分量與輸出功率之比越小。
4、輸出整流與濾波:根據負載需要，供給安穩牢靠的直流電源。
二、操控電路:一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設定規范進(jìn)行比較，然后去操控逆變器，改動(dòng)其頻率或脈寬，到達輸出安穩，另一方面，根據測驗電路供給的材料，經(jīng)保護電路辨別，供給操控電路對整機進(jìn)行各種保護措施。
三、檢測電路﹔除了供給保護電路中正在運行中各種參數外，還供給各種顯示外表材料。四、輔助電源:供給一切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)刻間隔重復地接通和斷開(kāi)，在開(kāi)關(guān)K接通時(shí)，輸入電源E經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)K和濾波電路供給應負載RL，在整個(gè)開(kāi)關(guān)接通期間，電源E向負載供給能量;當開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，輸入電源E便中斷了能量的供給?？梢?jiàn)，輸入電源向負載供給能量是斷續的，為使負載能得到接連的能量供給，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)將一部份能量貯存起來(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，就具有這種功能。電感L用以貯存能量，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，貯存在電感L中的能量經(jīng)過(guò)二極管D釋放給負載，使負載得到接連而安穩的能量，因二極管D使負載電流接連不斷，所以稱(chēng)為續流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式表明:EAB=TON/T*E式中TON為開(kāi)關(guān)每次接通的時(shí)刻，T為開(kāi)關(guān)通斷的運行周期(即開(kāi)關(guān)接通時(shí)刻TON和關(guān)斷時(shí)刻TOFF之和)。由式可知，改動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)刻和運行周期的比例，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變化主動(dòng)調整TON和T的比例便能使輸出電壓VO保持不變。改動(dòng)接通時(shí)刻TON和運行周期比例亦即改動(dòng)脈沖的占空比，這種辦法稱(chēng)為“時(shí)刻比率操控”(TimeRatio Control，縮寫(xiě)為TRC）。
按TRC 操控原理，有三種方法:
一、脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation，縮寫(xiě)為PWM):開(kāi)關(guān)周期恒定，經(jīng)過(guò)改動(dòng)脈沖寬度來(lái)改動(dòng)占空比的方法。
二、脈沖頻率調制(Pulse Frequency Modulation，縮寫(xiě)為PFM):導通脈沖寬度恒定，經(jīng)過(guò)改動(dòng)開(kāi)關(guān)運行頻率來(lái)改動(dòng)占空比的方法。
三、混合調制:導通脈沖寬度和開(kāi)關(guān)運行頻率均不固定，都能改動(dòng)的方法，它是以上二種方法的混合。
開(kāi)關(guān)電源是一種電壓轉化電路，主要的運行內容是升壓和降壓，廣泛使用于現代電子產(chǎn)品。由于開(kāi)關(guān)三極管總是運行在“開(kāi)”和“關(guān)”的狀態(tài)，所以叫開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)電源實(shí)質(zhì)便是一個(gè)振動(dòng)電路，這種轉化電能的方法，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)電源與變壓器相比具有效率高、穩性好、體積小等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是功率相對較小，而且會(huì )對電路發(fā)生高頻干擾，電路復雜不易修理等。
在談開(kāi)關(guān)電源之前，先了解一下變壓器反應式振動(dòng)電路，能發(fā)生有規律的脈沖電流或電壓的電路叫振動(dòng)電路，變壓器反應式振動(dòng)電路便是能滿(mǎn)足這種條件的電路;它由基本放大電路與一個(gè)反應回路組成，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，此時(shí)在C2、Ll組成的并聯(lián)諧振電路上發(fā)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)入振動(dòng)狀態(tài)，并經(jīng)過(guò)L3反應到VT的基極進(jìn)一步放大，終究構成有規律的脈沖電流或電壓輸出到負載RL上。開(kāi)關(guān)電源便是環(huán)繞變壓器反應式振動(dòng)電路而設計，只不過(guò)在原來(lái)的基礎上增加了一些保護和操控電路，咱們能夠用剖析振動(dòng)電路的辦法來(lái)剖析開(kāi)關(guān)電源。
開(kāi)關(guān)電源振按蕩方法分，能夠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動(dòng)，自激式完全能夠把它看作是一個(gè)變壓器反應式振動(dòng)電路，而它激式則完全依賴(lài)于外部保持振動(dòng)，在實(shí)際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，脈沖調寬是操控信號的寬度，也便是頻率，脈沖調幅操控信號的起伏，兩者的效果相同都是使振動(dòng)頻率保持在某一范圍內，到達安穩電壓的效果。變壓器的繞組一般能夠分紅三種類(lèi)型，一組是參加振動(dòng)的初級繞組，一組是保持振動(dòng)的反應繞組，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的交流電經(jīng)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)行高頻振動(dòng)，反應繞組反應到基極保持電路振動(dòng)，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給電能。負載繞組在供給電能的一起，也肩負起穩定電壓的功能，其原理是在電壓輸出電路接一個(gè)電壓取樣裝置，監控輸出電壓的變化狀況，及時(shí)反應給振動(dòng)電路調整振動(dòng)頻率，然后到達安穩電壓的目的，為了防止電路的干擾，反應回振動(dòng)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，在待機狀況開(kāi)關(guān)電源還在振動(dòng)，只是頻率比正常工作時(shí)要低。有些開(kāi)關(guān)電源很雜亂，元件鱗次櫛比，許多保護和操控電路，在沒(méi)有技術(shù)支持的狀況下，維修起來(lái)是一件很頭疼的事。在我面臨這種狀況時(shí)，首要我會(huì )找到開(kāi)關(guān)管及其參加振動(dòng)的外圍電路，把它從電路中分離出來(lái)，看它是否滿(mǎn)足振動(dòng)的條件，如檢測偏置是否正常，正反應有無(wú)故障，還有開(kāi)關(guān)管本身，開(kāi)關(guān)電源自身就有極強大的保護功能，排除后查看操控和保護及負載電路。
