關于學習開關電源，大家都很清楚，要學好電路，模數(shù)電，自控，工程電磁場這些大學專業(yè)課，甚至還要看一些開關電源設計之類的專業(yè)書籍，如果能學好以上書籍，電路一類的基本知識就算了解了，但是要學好開關電源，單單有以上理論是不夠的，還要深入實踐，并且還要有一套行之有效的學習研發(fā)方式，也就是說拼命苦干是不會起很大作用的，最重要的是高效的方法。理論和實踐是缺一不可的，下面跟小編一起看看，開關電源內(nèi)部有哪些電路組成，原理又是怎么樣的。希望對大家有所幫助。

　　開關電源的電路組成

　　開關電源的主要電路是由輸入防雷電路、EMI鋁箔電路、橋式整流濾波電路、主電路(功率變換電路)、PWM控制器電路(現(xiàn)在一般是采用芯片輸出)、輸出整流濾波電路、反饋電路組成。輔助電路有輸入過欠壓保護電路、輸出過欠壓保護電路、輸出過流保護電路、輸出短路保護電路等。

　　普通開關電源的基本電路組請看下面的簡單方框圖：

　　常見的電源輸入電路

　　1、AC輸入整流濾波電路圖及原理解析：

　?、佟⒎览纂娐罚寒斢欣讚?，產(chǎn)生高壓經(jīng)電網(wǎng)導入電源時，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1組成的電路進行保護。當加在壓敏電阻兩端的電壓超過其工作電壓時，其阻值降低，使高壓能量消耗在壓敏電阻上，若電流過大，F(xiàn)1、F2、F3會燒毀保護后級電路。

　?、凇⑤斎霝V波電路：C1、L1、C2、C3組成的雙π型濾波網(wǎng)絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制，防止對電源干擾，同時也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對電網(wǎng)干擾。當電源開啟瞬間，要對C5充電，由于瞬間電流大，加RT1(熱敏電阻)就能有效的防止浪涌電流。因瞬時能量全消耗在RT1電阻上，一定時間后溫度升高后RT1阻值減小(RT1是負溫系數(shù)元件)，這時它消耗的能量非常小，后級電路可正常工作。更多資料關注@電路一點通

　?、邸⒄鳛V波電路：交流電壓經(jīng)BRG1整流后，經(jīng)C5濾波后得到較為純凈的直流電壓。若C5容量變小，輸出的交流紋波將增大。

　　2、DC直流輸入濾波電路原理：

　?、?、輸入濾波電路：C1、L1、C2組成的雙π型濾波網(wǎng)絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制，防止對電源干擾，同時也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對電網(wǎng)干擾。C3、C4為安規(guī)電容，L2、L3為差模電感。

　?、?、R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪涌電路。在起機的瞬間，由于C6的存在Q2不導通，電流經(jīng)RT1構成回路。當C6上的電壓充至Z1的穩(wěn)壓值時Q2導通。如果C8漏電或后級電路短路現(xiàn)象，在起機的瞬間電流在RT1上產(chǎn)生的壓降增大，Q1導通使Q2沒有柵極電壓不導通，RT1將會在很短的時間燒毀，以保護后級電路。

　　功率變換電路

　　1、MOS管的工作原理：

　　目前來講應用最廣泛的場效應管是MOSFET(MOS管)，是利用半導體表面的電聲效應進行工作的。也稱為表面場效應器件。由于它的柵極處于不導電狀態(tài)，所以輸入電阻可以大大提高，最高可達105歐姆，MOS管是利用柵源電壓的大小，來改變半導體表面感生電荷的多少，從而控制漏極電流的大小。

　　2、3842為例基本架構原理圖：

　　3、看看工作原理：

　　R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2組成緩沖器，和開關MOS管并接，使開關管電壓應力減少，EMI減少，不發(fā)生二次擊穿。在開關管Q1關斷時，變壓器的原邊線圈易產(chǎn)生尖峰電壓和尖峰電流，這些元件組合一起，能很好地吸收尖峰電壓和電流。從R3測得的電流峰值信號參與當前工作周波的占空比控制，因此是當前工作周波的電流限制。當R5上的電壓達到1V時，UC3842停止工作，開關管Q1立即關斷。R1和Q1中的結(jié)電容CGS、CGD一起組成RC網(wǎng)絡，電容的充放電直接影響著開關管的開關速度。R1過小，易引起振蕩，電磁干擾也會很大;R1過大，會降低開關管的開關速度。Z1通常將MOS管的GS電壓限制在18V以下，從而保護了MOS管。Q1的柵極受控電壓為鋸形波，當其占空比越大時，Q1導通時間越長，變壓器所儲存的能量也就越多;當Q1截止時，變壓器通過D1、D2、R5、R4、C3釋放能量，同時也達到了磁場復位的目的，為變壓器的下一次存儲、傳遞能量做好了準備。IC根據(jù)輸出電壓和電流時刻調(diào)整著⑥腳鋸形波占空比的大小，從而穩(wěn)定了整機的輸出電流和電壓。C4和R6為尖峰電壓吸收回路。

　　4、推挽式功率變換電路：

　　Q1和Q2將輪流導通，要注意的是推挽式對對變壓器的耦合要求是很高的，耦合不好會出現(xiàn)偏磁的。

　　5、有驅(qū)動變壓器的功率變換電路：

　　T2為驅(qū)動變壓器，T1為開關變壓器，TR1為電流環(huán)。

　　輸出整流濾波電路：

　　1、普通單管正激式整流電路：

　　T1為開關變壓器，其初極和次極的相位同相。D1為整流二極管，D2為續(xù)流二極管，R1、C1、R2、C2為削尖峰電路。L1為續(xù)流電感，C4、L2、C5組成π型濾波器。

　　2、普通單端反激式整流電路：

　　T1為開關變壓器，其初極和次極的相位相反。D1為整流二極管，R1、C1為削尖峰電路。L1為續(xù)流電感，R2為假負載，C4、L2、C5組成π型濾波器。

　　3、同步整流電路：

　　適合低壓大電流的電源，由于工藝問題二極管的正向壓降跟MOS相比是比較大的，所有用MOS管來整流降低電源損耗當然溫度也會降低。

　　工作原理：

　　當變壓器次級上端為正時，電流經(jīng)C2、R5、R6、R7使Q2導通，電路構成回路，Q2為整流管。Q1柵極由于處于反偏而截止。當變壓器次級下端為正時，電流經(jīng)C3、R4、R2使Q1導通，Q1為續(xù)流管。Q2柵極由于處于反偏而截止。L2為續(xù)流電感，C6、L1、C7組成π型濾波器。R1、C1、R9、C4為削尖峰電路。更多資料關注@電路一點通

　　電源環(huán)路原理

　　1、反饋電路原理圖：

　　2、工作原理：

　　當輸出U0升高，經(jīng)取樣電阻R7、R8、R10、VR1分壓后，U1③腳電壓升高，當其超過U1②腳基準電壓后U1①腳輸出高電平，使Q1導通，光耦OT1發(fā)光二極管發(fā)光，光電三極管導通，UC3842①腳電位相應變低，從而改變U1⑥腳輸出占空比減小，U0降低。當輸出U0降低時，U1③腳電壓降低，當其低過U1②腳基準電壓后U1①腳輸出低電平，Q1不導通，光耦OT1發(fā)光二極管不發(fā)光，光電三極管不導通，UC3842①腳電位升高，從而改變U1⑥腳輸出占空比增大，U0降低。周而復始，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。調(diào)節(jié)VR1可改變輸出電壓值。

　　反饋環(huán)路是影響開關電源穩(wěn)定性的重要電路。如反饋電阻電容錯、漏、虛焊等，會產(chǎn)生自激振蕩，故障現(xiàn)象為：波形異常，空、滿載振蕩，輸出電壓不穩(wěn)定等。

　　短路保護電路

　　1、在輸出端短路的情況下，PWM控制電路能夠把輸出電流限制在一個安全范圍內(nèi)，它可以用多種方法來實現(xiàn)限流電路，當功率限流在短路時不起作用時，只有另增設一部分電路。

　　2、短路保護電路通常有兩種，下圖是小功率短路保護電路，其原理簡述如下：

　　當輸出電路短路，輸出電壓消失，光耦OT1不導通，UC3842①腳電壓上升至5V左右，R1與R2的分壓超過TL431基準，使之導通，UC3842⑦腳VCC電位被拉低，IC停止工作。UC3842停止工作后①腳電位消失，TL431不導通UC3842⑦腳電位上升，UC3842重新啟動，周而復始。當短路現(xiàn)象消失后，電路可以自動恢復成正常工作狀態(tài)。

　　3、下圖是中功率短路保護電路，其原理簡述如下：

　　當輸出短路，UC3842①腳電壓上升,U1③腳電位高于②腳時，比較器翻轉(zhuǎn)①腳輸出高電位，給C1充電，當C1兩端電壓超過⑤腳基準電壓時U1⑦腳輸出低電位，UC3842①腳低于1V，UCC3842停止工作，輸出電壓為0V，周而復始，當短路消失后電路正常工作。R2、C1是充放電時間常數(shù)，阻值不對時短路保護不起作用。

　　4、下圖是常見的限流、短路保護電路。其工作原理簡述如下：

　　當輸出電路短路或過流，變壓器原邊電流增大，R3兩端電壓降增大，③腳電壓升高，UC3842⑥腳輸出占空比逐漸增大，③腳電壓超過1V時，UC3842關閉無輸出。

　　5、下圖是用電流互感器取樣電流的保護電路，有著功耗小，但成本高和電路較為復雜，其工作原理簡述如下：

　　輸出電路短路或電流過大，TR1次級線圈感應的電壓就越高，當UC3842③腳超過1伏，UC3842停止工作，周而復始，當短路或過載消失，電路自行恢復。

　　輸出端限流保護

　　上圖是常見的輸出端限流保護電路，其工作原理簡述如上圖：當輸出電流過大時，RS(錳銅絲)兩端電壓上升，U1③腳電壓高于②腳基準電壓，U1①腳輸出高電壓，Q1導通，光耦發(fā)生光電效應，UC3842①腳電壓降低，輸出電壓降低，從而達到輸出過載限流的目的。更多資料關注@電路一點通

　　電池管理

　　1、 電池管理原理圖

　　2、工作原理：

　　當兩臺電源并機工作時，其輸出端是并接在一起的，均流信號線也連接在一起?，F(xiàn)在假設電源A的輸出電流Io1大于電源B的輸出電流Io2，在兩臺電源內(nèi)部的電流取樣電壓就會A高于B，也就是JL1+高于JL2+，而JL1+和JL2+是接在同一條線上(均流母線)，因此JL2+升高，通過電源B內(nèi)部均流電路的控制迫使其輸出電壓升高，Io2增大，Io1減小(負載電流不變);Io2高于 Io1時，其控制過程剛好相反，如此循環(huán)，最終使兩臺電源的輸出電壓、電流保持一致。Q3、C19、R34～R36組成的電路的作用是，在電源啟動初期輸出電壓低或輸出欠壓時Q3導通，使U2A③腳處于低電位，U2A①腳輸出低電平，Q1截止，也就是使均流電路不起作用。VR1可調(diào)節(jié)均流信號的電壓值，也可調(diào)節(jié)輸出限流點。