开关电源的基本工作原理
发布时间： 2024/8/6 15:34:57 | 65 次阅读
开关电源（Switched-Mode Power Supply,SMPS）是一种高效能的电源转换器，它利用半导体开关器件（如MOSFET或IGBT）的快速开关特性来控制输入电源的能量传输。开关电源的主要优势在于其高效率、小体积以及轻重量。
下面是开关电源的基本工作原理概述：
1、整流滤波：
输入电源通常是交流电（AC），通过整流桥将其转换为直流电（DC）。
经过整流后的直流电还需要通过大容量的滤波电容进一步平滑，以减少纹波电压。
2、开关控制：
在直流电源和平滑电容之后，连接一个开关控制器，该控制器产生一个脉冲宽度调制（PWM）信号来控制开关管的导通和关断。
开关管（通常是MOSFET或IGBT）在PWM信号的作用下周期性地导通和关断，从而将直流电压转换为高频脉冲电压。
3、能量转换：
高频脉冲电压施加在开关变压器的初级绕组上。
变压器将初级绕组上的能量耦合到次级绕组，实现电压变换。变压器可以是升压、降压或其他类型的变换。
4、次级整流滤波：
变压器次级输出的脉冲电压通过整流二极管进行整流，再通过滤波电容平滑，zui终输出稳定的直流电压。
5、反馈控制：
为了保持输出电压稳定，开关电源通常包含一个反馈回路，监测输出电压，并将信息送回控制器。
控制器根据反馈信号调整PWM信号的占空比，进而控制开关管的导通时间，确保输出电压保持在一个设定值附近。
6、保护电路：
为了防止过载、短路和其他异常情况，开关电源通常还包括一些保护电路，比如过流保护、过温保护等。
开关电源的一个关键特点是其开关频率通常非常高，这允许使用较小的变压器和其他储能元件（如电感和电容），从而使整个电源转换系统更加紧凑和高效。
