电气TV交流聚合网可编程控制器开关电源工作原理及原理图概述 (开关电源工作频率)

开关电源工作原理及原理图概述 (开关电源工作频率)

时间：5个月前 分类：可编程控制器 作者：工业自动化控制交流聚合网-电气TV网 阅读：7

概述

开关电源是一种将直流电转换为高频交流电，然后再使用变压器进行变压的电源转换器。与传统线性电源相比，开关电源具有效率高、体积小、成本低的优点。

工作原理

开关电源的工作流程如下： 输入滤波器：滤除交流电源中的干扰。 全桥整流：将交流电转换为直流电。 直流滤波：平滑直流电压，减少纹波。 开关管（振荡逆变）：将直流电转化为高频交流电。 开关变压器：变压高频交流电。 输出整流与滤波：将变压后的高频交流电整流为直流电，并滤除纹波。 其中，开关管的开关动作频率称为开关频率。一般来说，开关频率越高，开关变压器的体积越小，但对开关管的要求也越高。

拓扑结构

开关电源有两种主要拓扑结构：正激式和反激式。

正激式

正激式开关电源的原理图如下： ![正激电路](正激电路中，变压器的激磁电流通过开关管 S 流动。当 S 开通时，激磁电流逐渐增长；当 S 关断时，激磁电流通过续流二极管 VD2 续流。 变压器的磁心复位时间为： ``` Tist = N3 Ton / N1 ``` 其中，N1 为原边绕组匝数，N3 为激磁绕组匝数，Ton 为 S 的导通时间。 正激电路的输出电压为： ``` Uo / Ui = N2 Ton / N1 T ``` 其中，N2 为副边绕组匝数，Ui 为输入电压，T 为开关周期。

反激式

反激式开关电源的原理图如下： ![反激电路](反激电路中，变压器起着储能元件的作用。当开关管 S 开通时，变压器中的能量逐渐增加；当 S 关断时，变压器中的能量通过续流二极管 VD 向输出端释放。 反激电路有两种工作模式：电流连续模式和电流断续模式。 电流连续模式：当 S 开通时，副边绕组中的电流尚未下降到零。 电流断续模式：当 S 开通前，副边绕组中的电流已经下降到零。 反激电路的输出电压与正激电路类似，但当工作在电流断续模式时，输出电压会随负载减小而升高。

应用

开关电源广泛应用于工业和家电领域，如电视机、电脑、手机充电器等。

保护电路

为了保证开关电源安全可靠地工作，通常需要增加一些保护电路，如空载保护、短路保护、过压保护等。

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