單端反激式開關(guān)電源

單端反激式開關(guān)電源電路如圖 1 所示?！皢味恕?意味著高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)；“反激” 則表示當(dāng)開關(guān)管 VT1 導(dǎo)通時(shí)，高頻變壓器Ｔ初級(jí)繞組的感應(yīng)電壓為上正下負(fù)，此時(shí)整流二極管 VD1 處于截止?fàn)顟B(tài)，能量會(huì)在初級(jí)繞組中儲(chǔ)存起來(lái)。而當(dāng)開關(guān)管 VT1 截止時(shí)，變壓器Ｔ初級(jí)繞組中存儲(chǔ)的能量，會(huì)通過次級(jí)繞組及 VD1 整流和電容Ｃ濾波后向負(fù)載輸出。

圖 1 單端反激式開關(guān)電源電路
這種電源電路成本較低，輸出功率范圍為 20 - 100Ｗ。然而，它輸出的紋波電壓較大，外特性較差，適用于相對(duì)固定的負(fù)載。在一些對(duì)電源成本敏感且負(fù)載相對(duì)穩(wěn)定的小型電子設(shè)備中，單端反激式開關(guān)電源得到了廣泛應(yīng)用，例如小型充電器、LED 驅(qū)動(dòng)電源等。

單端正激式開關(guān)電源

單端正激式開關(guān)電源的電路如圖 2 所示。從形式上看，它與單端反激式電路相似，但工作情形卻有所不同。當(dāng)開關(guān)管 VT1 導(dǎo)通時(shí)，VD2 也導(dǎo)通，此時(shí)電網(wǎng)會(huì)向負(fù)載傳送能量，同時(shí)濾波電感Ｌ會(huì)儲(chǔ)存能量；當(dāng)開關(guān)管 VT1 截止時(shí)，電感Ｌ會(huì)通過續(xù)流二極管 VD3 繼續(xù)向負(fù)載釋放能量。
該電源輸出功率范圍較大，可輸出 50 - 200Ｗ的功率。不過，其電路的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積也較大，因此在實(shí)際應(yīng)用中相對(duì)較少。但在一些對(duì)功率要求較高且對(duì)體積要求不是特別苛刻的場(chǎng)合，如工業(yè)控制電源、通信電源等，單端正激式開關(guān)電源仍有一定的應(yīng)用。

自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源

自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的電路如圖 3 所示。它是利用間歇振蕩電路組成的開關(guān)電源，是目前廣泛使用的基本電源之一。與單端反激式開關(guān)電源類似，由變壓器Ｔ的次級(jí)繞組向負(fù)載輸出所需的電壓。在自激式開關(guān)電源中，開關(guān)管起著開關(guān)及振蕩的雙重作用，省去了控制電路。由于負(fù)載位于變壓器的次級(jí)且工作在反激狀態(tài)，該電路具有輸入和輸出相互隔離的優(yōu)點(diǎn)。

圖 3 自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路
這種電路不僅適用于大功率電源，也適用于小功率電源。在一些對(duì)成本和體積要求較高的場(chǎng)合，如手機(jī)充電器、小型數(shù)碼產(chǎn)品電源等，自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源得到了廣泛應(yīng)用。

推挽式開關(guān)電源

推挽式開關(guān)電源的電路如圖 4 所示。它屬于雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側(cè)。電路使用兩個(gè)開關(guān)管 VT1 和 VT2，這兩個(gè)開關(guān)管在外激勵(lì)方波信號(hào)的控制下交替導(dǎo)通與截止，在變壓器Ｔ次級(jí)繞組得到方波電壓，經(jīng)整流濾波后變?yōu)樗璧闹绷麟妷骸?br class="container_fd70d wrapper_80cf2 undefined" style="--tw-border-spacing-x: 0; --tw-border-spacing-y: 0; --tw-translate-x: 0; --tw-translate-y: 0; --tw-rotate: 0; --tw-skew-x: 0; --tw-skew-y: 0; --tw-scale-x: 1; --tw-scale-y: 1; --tw-pan-x: ; --tw-pan-y: ; --tw-pinch-zoom: ; --tw-scroll-snap-strictness: proximity; --tw-gradient-from-position: ; --tw-gradient-via-position: ; --tw-gradient-to-position: ; --tw-ordinal: ; --tw-slashed-zero: ; --tw-numeric-figure: ; --tw-numeric-spacing: ; --tw-numeric-fraction: ; --tw-ring-inset: ; --tw-ring-offset-width: 0px; --tw-ring-offset-color: #fff; --tw-ring-color: rgba(59,130,246,.5); --tw-ring-offset-shadow: 0 0 #0000; --tw-ring-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow-colored: 0 0 #0000; --tw-blur: ; --tw-brightness: ; --tw-contrast: ; --tw-grayscale: ; --tw-hue-rotate: ; --tw-invert: ; --tw-saturate: ; --tw-sepia: ; --tw-drop-shadow: ; --tw-backdrop-blur: ; --tw-backdrop-brightness: ; --tw-backdrop-contrast: ; --tw-backdrop-grayscale: ; --tw-backdrop-hue-rotate: ; --tw-backdrop-invert: ; --tw-backdrop-opacity: ; --tw-backdrop-saturate: ; --tw-backdrop-sepia: ; -webkit-font-smoothing: antialiased; box-sizing: border-box;">
圖 4 推挽式開關(guān)電源電路
推挽式開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)開關(guān)管容易驅(qū)動(dòng)，電路的輸出功率較大，一般在 100 - 500Ｗ范圍內(nèi)。在一些對(duì)功率要求較高的場(chǎng)合，如服務(wù)器電源、大功率音響電源等，推挽式開關(guān)電源得到了廣泛應(yīng)用。

降壓式開關(guān)電源

降壓式開關(guān)電源的電路如圖 5 所示。這種電路使用的元件較少，與下面介紹的升壓式和反轉(zhuǎn)式開關(guān)電源一樣，只需要利用電感、電容和二極管即可實(shí)現(xiàn)。

圖 5 降壓式開關(guān)電源電路
降壓式開關(guān)電源的工作原理是通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止時(shí)間，將輸入電壓降低到所需的輸出電壓。它在電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛，如計(jì)算機(jī)主板上的電壓轉(zhuǎn)換模塊、手機(jī)充電器中的降壓電路等。

升壓式開關(guān)電源

升壓式開關(guān)電源的電路如圖 6 所示。當(dāng)開關(guān)管 VT1 導(dǎo)通時(shí)，電感Ｌ會(huì)儲(chǔ)存能量；當(dāng)開關(guān)管 VT1 截止時(shí)，電感Ｌ會(huì)感應(yīng)出左負(fù)右正的電壓，該電壓會(huì)疊加在輸入電壓上，經(jīng)二極管 VD1 向負(fù)載供電，使輸出電壓大于輸入電壓，從而形成升壓式開關(guān)電源。

圖 6 升壓式開關(guān)電源電路
升壓式開關(guān)電源在一些需要將低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓的場(chǎng)合中得到了廣泛應(yīng)用，如鋰電池供電的設(shè)備中，需要將電池電壓升高到適合設(shè)備工作的電壓；在 LED 照明系統(tǒng)中，也經(jīng)常使用升壓式開關(guān)電源來(lái)驅(qū)動(dòng)高亮度的 LED 燈。

反轉(zhuǎn)式開關(guān)電源

反轉(zhuǎn)式開關(guān)電源的電路如圖 7 所示，這種電路又稱為升降壓式開關(guān)電源。無(wú)論開關(guān)管 VT1 之前的脈動(dòng)直流電壓高于或低于輸出端的穩(wěn)定電壓，電路均能正常工作。

圖 7 反轉(zhuǎn)式開關(guān)電源電路
反轉(zhuǎn)式開關(guān)電源具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠在輸入電壓變化較大的情況下穩(wěn)定輸出電壓。在一些對(duì)電源適應(yīng)性要求較高的場(chǎng)合，如汽車電子設(shè)備、太陽(yáng)能充電系統(tǒng)等，反轉(zhuǎn)式開關(guān)電源得到了廣泛應(yīng)用。