開(kāi)關(guān)電源的基本工作原理

（1-13）和（1-14）式，就是計算串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源儲能濾波電感L的公式（D = 0.5時(shí)）。（1-13）和（1-14）式的計算結果，只給出了計算串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源儲能濾波電感L的中間值，或平均值，對于極端情況可以在平均值的計算結果上再乘以一個(gè)大于1的系數。

如果增大儲能濾波電感L的電感量，濾波輸出電壓Uo將小于濾波輸入電壓uo的平均值Ua，因此，在保證濾波輸出電壓Uo為一定值的情況下，勢必要增大控制開(kāi)關(guān)K的占空比D，以保持輸出電壓Uo的穩定；而控制開(kāi)關(guān)K的占空比D增大，又將會(huì )使流過(guò)儲能濾波電感L的電流iL不連續的時(shí)間縮短，或由電流不連續變成電流連續，從而使輸出電壓Uo的電壓紋波ΔUP-P進(jìn)一步會(huì )減小，輸出電壓更穩定。

如果儲能濾波電感L的值小于（1-13）式的值，串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源濾波輸出的電壓Uo將大于濾波輸入電壓uo的平均值Ua，在保證濾波輸出電壓Uo為一定值的情況下，勢必要減小控制開(kāi)關(guān)K的占空比D，以保持輸出電壓Uo的值不變；控制開(kāi)關(guān)K的占空比D減小，將會(huì )使流過(guò)濾波電感L的電流iL出現不連續，從而使輸出電壓Uo的電壓紋波ΔUP-P增大，造成輸出電壓不穩定。

由此可知，調整串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源濾波輸出電壓Uo的大小，實(shí)際上就是同時(shí)調整流過(guò)濾波電感L和控制開(kāi)關(guān)K占空比D的大小。

由圖1-4可以看出：當控制開(kāi)關(guān)K的占空比D小于0.5時(shí)，流過(guò)濾波電感L的電流iL出現不連續，輸出電流Io小于流過(guò)濾波電感L最大電流iLm的二分之一，濾波輸出電壓Uo的電壓紋波ΔUP-P將顯著(zhù)增大。因此，串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源最好不要工作于圖1-4的電流不連續狀態(tài)，而最好工作于圖1-3和圖1-5表示的臨界連續電流和連續電流狀態(tài)。

串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源工作于臨界連續電流狀態(tài)，輸出電壓Uo等于輸入電壓Ui的二分之一，等于濾波輸入電壓uo的平均值Ua；且輸出電流Io也等于流過(guò)濾波電感L最大電流iLm的二分之一。

串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源工作于連續電流狀態(tài)，輸出電壓Uo大于輸入電壓Ui的二分之一，大于濾波輸入電壓uo的平均值Ua；且輸出電流Io也大于流過(guò)濾波電感L最大電流iLm的二分之一。

串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源儲能濾波電容的計算

我們同樣從流過(guò)儲能電感的電流為臨界連續電流狀態(tài)著(zhù)手，對儲能濾波電容C的充、放電過(guò)程進(jìn)行分析，然后再對儲能濾波電容C的數值進(jìn)行計算。

圖1-6是串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源工作于臨界連續電流狀態(tài)時(shí)，串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源電路中各點(diǎn)電壓和電流的波形。圖1-6中，Ui為電源的輸入電壓，uo為控制開(kāi)關(guān)K的輸出電壓，Uo為電源濾波輸出電壓，iL為流過(guò)儲能濾波電感電流，Io為流過(guò)負載的電流。圖1-6-a）是控制開(kāi)關(guān)K輸出電壓的波形；圖1-6-b）是儲能濾波電容C的充、放電曲線(xiàn)圖；圖1-6-c）是流過(guò)儲能濾波電感電流iL的波形。當串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源工作于臨界連續電流狀態(tài)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)K的占空比D等于0.5，流過(guò)負載的電流Io等于流過(guò)儲能濾波電感最大電流iLm的二分之一。

在Ton期間，控制開(kāi)關(guān)K接通，輸入電壓Ui通過(guò)控制開(kāi)關(guān)K輸出電壓uo ，在輸出電壓uo作用下，流過(guò)儲能濾波電感L的電流開(kāi)始增大。當作用時(shí)間t大于二分之一Ton的時(shí)候，流過(guò)儲能濾波電感L的電流iL開(kāi)始大于流過(guò)負載的電流Io ，所以流過(guò)儲能濾波電感L的電流iL有一部分開(kāi)始對儲能濾波電容C進(jìn)行充電，儲能濾波電容C兩端電壓開(kāi)始上升。