現代高頻開(kāi)關(guān)電源的定義和結構形式

　　開(kāi)關(guān)電源是現代電子電器和電子設備（如電視機、VCD、個(gè)人計算機、測試儀器、生物醫學(xué)儀器等）的心臟和動(dòng)力。標志開(kāi)關(guān)電源特性的參數有 輸出電壓和輸出功率、開(kāi)關(guān)頻率、噪聲和帶載時(shí)參數的變化等。在同一參數要求下還有體積、重量、外觀(guān)尺寸、效率、可靠性、對外界的電磁 干擾等性能指標。人們可以依此設計制造出完美滿(mǎn)意的開(kāi)關(guān)電源。

　　一般的電源，如直接從市電或電池吸取的原生態(tài)電能，在某種意義上來(lái)說(shuō)是一種質(zhì)量較差的“粗電”，這些“粗電”必須要經(jīng)過(guò)轉換才能成 為滿(mǎn)足于設備要求的“精電”，開(kāi)關(guān)電源就是把市電的“粗電”轉換成直流電壓穩定的“精電”的一種電源設各。

　　采用電力電子技術(shù)，把一種電能轉換成另一種電能的方式有以下4種。

　?。?）AC/DC轉換：將交流電壓轉換成某一數值的直流電壓，俗稱(chēng)整流或順變，常用的整流技術(shù)就是最基本、最簡(jiǎn)單的AC/DC轉換。

　?。?）DC/DC轉換：將某一數值的直流電壓，轉換成另一數值的直流電壓。

　?。?）DC/AC轉換：將直流電壓轉換成某種波形、某一種電壓的交流電，俗稱(chēng)逆變（Inver-s1ON）。

　?。?）AC/AC轉換：將一種波形、頻率、電壓的交流電轉換成另一種波形、頻率、電壓的交流電，實(shí)現交一交變壓變頻（Cgc1o-Conversion）。 AC/AC轉換也可以用整流和逆變的方式來(lái)完成。

　　以上述4種轉換方式為手段，可以達到多種多樣的電能轉換目的。

　　廣義地說(shuō)，凡是采用半導體功率開(kāi)關(guān)器件作為開(kāi)關(guān)管，通過(guò)對開(kāi)關(guān)管的高頻開(kāi)通與關(guān)斷控制，將一種電能形態(tài)轉換成為另一種電能形態(tài)的裝 置，叫做開(kāi)關(guān)轉換器。以開(kāi)關(guān)轉換器為主要組成部分，用閉環(huán)自動(dòng)控制來(lái)穩定輸出電壓，并在電路中加人保護環(huán)節的電源，叫做開(kāi)關(guān)電源 （Switching Power Supply）。如果用高頻PWM DC/DC轉換器作為開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)轉換器時(shí)，就稱(chēng)為高頻開(kāi)關(guān)電源。這也就是說(shuō)高頻PWM DC/DC 轉換器是開(kāi)關(guān)電源轉換的核心，是開(kāi)關(guān)電源主電路的主要組成部分。

　　如圖1開(kāi)關(guān)調節器電源轉換器

　　如圖1所示的開(kāi)關(guān)電源基本原理圖，就是采用Buck PWM DC/DC轉換器作為開(kāi)關(guān)調節器的高頻開(kāi)關(guān)電源。實(shí)際上1.2.1節中所述的14種PWM DC/DC 轉換器都可以作為高頻開(kāi)關(guān)電源主電路的主要組成部分，都可以作為開(kāi)關(guān)電源的轉換核心。因此就可以得到通用高頻開(kāi)關(guān)電源的基本原理電路 框圖，如圖2所示。在設計時(shí)可以根據不同的使用場(chǎng)合和使用要求，選用不同的PWM DC/DC轉換器作為電路的主要組成部分或轉換核心。

　　如圖2 通用高頻開(kāi)關(guān)電源的基本原理電路的框圖

　　如圖2所示的通用高頻開(kāi)關(guān)電源框圖，是由以下四部分電路組成的：一是市電輸人的整流濾波電路，其作用是將市電輸入的交流電壓υac轉換 成紋波較小的直流電壓Udc；二是開(kāi)關(guān)電源的主要組成部分，也是開(kāi)關(guān)電源的核心DC/DC轉換器。其作用是將市電輸人經(jīng)過(guò)整流濾波的直流電壓Udc（粗電），進(jìn)行PWM控制和DC/DC轉換，得到另一種數值的直流穩定電壓Uo（精電）；三是檢測控制電路。其作用是通過(guò)R（和凡組成的分壓器檢測出輸出電壓Uo的值，將Uo通過(guò)誤差放大器與參考電壓UREF進(jìn)行比較，得到誤差值Uea，將Uea通過(guò)脈寬調制器PWM與鋸齒波電壓進(jìn)行比較，得到PWM矩形波脈沖列，此脈沖列通過(guò)驅動(dòng)器并以負反饋的方式，對DC/DC轉換器進(jìn)行PWM控制，將粗電Udc轉換成另一種數值的直流穩定電壓Uo（精電），達到穩定輸出電壓的目的；四是開(kāi)關(guān)電源的保護電路（在如圖2中未畫(huà)出來(lái)），其作用是保護開(kāi)關(guān)電源安全穩定的工作。