電路設計篇：開(kāi)關(guān)電源設計實(shí)例（一）

大家好，我是山羊君Goat。

提起電源設計，那肯定會(huì )提到的就是開(kāi)關(guān)電源，應用范圍也十分廣，但是開(kāi)關(guān)電源的理解可能也會(huì )難到一部分人。

開(kāi)關(guān)電源是利用電子開(kāi)關(guān)器件比如晶體管，MOS管等來(lái)控制電路，使得電路產(chǎn)生不斷的接通與斷開(kāi)，讓電子開(kāi)關(guān)器件對輸入的電壓脈沖調制，就可以實(shí)現升壓，降壓的電壓調換。它的優(yōu)點(diǎn)就是電壓輸入范圍寬，轉換范圍也寬，同時(shí)效率高，體積小，所以在電子硬件中應用范圍非常廣，理解它就顯得很重要了。

對于開(kāi)關(guān)電源的理解如果能明白一兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源的電路原理，就可以達到事半功倍的效果，就跟平時(shí)做數學(xué)例題一樣。

以下是幾個(gè)開(kāi)關(guān)電源電路的例子。

（1）單端反激式開(kāi)關(guān)電源

這里的單端指的是高頻變換器的磁芯只會(huì )工作在其中一側（二極管的作用），而反激的意思是當開(kāi)關(guān)管導通時(shí)，高頻變壓器的初級線(xiàn)圈的感應電壓為上正下負，整流二極管處于截至狀態(tài)，初級線(xiàn)圈此時(shí)會(huì )儲存能量。

而當開(kāi)關(guān)管截至時(shí)，此時(shí)變壓器初級線(xiàn)圈所儲存的能量通過(guò)次級線(xiàn)圈及整流二極管和電容濾波后輸出到負載，就完成了整個(gè)電源的轉換。

單端反激式是一種成本最低的電源電路，可以同時(shí)輸出不同的電壓，并且有比較好的電壓調整率，輸出功率一般為20~100W。

不過(guò)它的缺點(diǎn)就是因為太簡(jiǎn)單，只做了簡(jiǎn)單的電路處理，所以輸出的紋波電壓較大。

（2）單端正激式開(kāi)關(guān)電源

有單端反激式，也有單端正激式，其中高頻變換器依然只工作在其中一側，在電路形式和單端反激式很像，唯一的差別就是這其中的正激，在單端正激式中，當開(kāi)關(guān)管導通時(shí)，整流二極管會(huì )處于導通狀態(tài)（與單端反激式的狀態(tài)相反），這時(shí)輸入電源會(huì )像負載傳送能量，濾波電感儲存能量。

當開(kāi)關(guān)管截至時(shí)，濾波電感就充當了電源的作用，繼續向負載釋放能量。

這里還有一個(gè)巧妙的設計，就是它有多并聯(lián)一個(gè)線(xiàn)圈（鉗位線(xiàn)圈），它可以將開(kāi)關(guān)管VT1的最高電壓限制在2倍的電源電壓之間。并且它的輸出功率范圍也更大，在50~200W之間，不過(guò)電路中使用的變壓器結構復雜，體積也會(huì )較大，所以在實(shí)際應用中使用的比較少。