开关稳压电源的原理-其他基础电路图

开关稳压电源的工作原理

以串联开关型稳压电源为例，介绍开关稳压电源的工作原理，串联开关型稳压电源原理图如图1所示。图中U1是未经稳压的的直流输入电压，晶体管VT为开关管，UB为矩形波，控制开关管的工作状态，电感L和电容C组成滤波电路，VD为续流二极管。电路主要由开关管、开关驱动电路和滤波电路组成。

开关管和滤波电路的工作原理如图1所示。
驱动电路的工作原理

由式(1)可知，当电路的输入电压波动或者电路的负载发生变化而引起输出电压的变化时，如果能在UO增大时，减小控制电压UB的占空比或在UO减小时，增大UB的占空比，那么输出电压就可以获得稳定。

驱动电路的工作原理如图1所示。驱动电路主要由取样电路（R1、R2）、基准电压电路、误差放大器A1、三角波发生器和电压比较器A2组成。取样电路通过R1、R2对UO分压得到反馈电压UF，基准电压电路输出稳定的电压VREF，两个信号之差经A1放大后，作为由A2组成的电压比较器的阈值电压UP，将三角波发生器的输出US与UP比较，得到开关管的控制信号UB。

图1 串联式开关型稳压电源原理图

当UO升高时，反馈电压UF随之增大，与基准电压VREF之间的差值减小，因而误差放大器A1的输出电压UP减小，经电压比较器使UB的高电平变小，占空比D变小，因此输出电压随之减小，调节的结果令UO基本不变。其调节控制过程简述如下：

当UO减小时，与上述变化过程相反。值得注意的是，负载电阻变化时会影响LC滤波电路的滤波效果，因而开关型稳压电路不适用于负载变化较大的场合。

如图2波形所示，当时， 的占空比大于50%；当时，占空比小于50%，所以改变取样电路R1、R2的比值，可以改变输出电压的数值。

由以上分析可知，通过调节控制信号的占空比来改变开关管的导通时间TON，从而实现稳压的目的，但是开关管的开关周期T保持不变，所以根据以上模式工作的稳压电路被称为脉宽调制型（PWM，Pulse Width Modulation）开关电源。




图2

PWM控制器（开关电源控制器）

开关电源控制器在串联开关型稳压电路中的应用如图15-3-3所示，它实际上就是一个脉冲宽度调制控制器，也适用于其他脉宽调制的场合。

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