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 開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源，這一點稱為成本反轉點。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術也在不斷地創新，這一成本反轉點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣闊的發展空間

劉經理

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開關電源一般有三種工作模式：頻率、脈沖寬度固定模式，頻率固定、脈沖寬度可變模式，頻率、脈沖寬度可變模式。前一種工作模式多用于DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換；后兩種工作模式多用于開關穩壓電源。另外，開關電源輸出電壓也有三種工作方式：直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。同樣，前一種工作方式多用于DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換；后兩種工作方式多用于開關穩壓電源。

根據開關器件在電路中連接的方式，目前比較廣泛使用的開關電源，大體上可分為：串聯式開關電源、并聯式開關電源、變壓器式開關電源等三大類。其中，變壓器式開關電源（后面簡稱變壓器開關電源）還可以進一步分成：推挽式、半橋式、全橋式等多種；根據變壓器的激勵和輸出電壓的相位，又可以分成：正激式、反激式、單激式和雙激式等多種；如果從用途上來分，還可以分成更多種類。

下面我們先對串聯式、并聯式、變壓器式等三種最基本的開關電源工作原理進行簡單介紹，其它種類的開關電源也將逐步進行詳細分析。

串聯式開關電源

串聯式開關電源的工作原理

圖1-1-a是串聯式開關電源的最簡單工作原理圖，圖1-1-a中Ui是開關電源的工作電壓，即：直流輸入電壓；K是控制開關，R是負載。當控制開關K接通的時候，開關電源就向負載R輸出一個脈沖寬度為Ton，幅度為Ui的脈沖電壓Up；當控制開關K關斷的時候，又相當于開關電源向負載R輸出一個脈沖寬度為Toff，幅度為0的脈沖電壓。這樣，控制開關K不停地“接通”和“關斷”，在負載兩端就可以得到一個脈沖調制的輸出電壓uo 。

其功能是將電能質量較差的原生態電源（粗電），如市電電源或蓄電池電源，轉換成滿足設備要求的質量較高的直流電壓（精電）。直流開關電源的核心是dc/dc轉換器。因此直流開關電源的分類是依賴dc/dc轉換器分類的。也就是說，直流開關電源的分類與dc/dc轉換器的分類是基本相同的，dc/dc轉換器的分類基本上就是直 流開關電源的分類。 

　　直流dc/dc轉換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類：一類是有隔離的稱為隔離式dc/dc轉換器；另一類是沒有隔離的稱為非隔離 式dc/dc轉換器。 

　　隔離式dc/dc轉換器也可以按有源功率器件的個數來分類。單管的dc/dc轉換器有正激式（forward）和反激式（flyback）兩種。雙管dc/dc轉換器 有雙管正激式（doubletransistor forward converter），雙管反激式（double transistr flyback converter）、推挽式（push-pull converter） 和半橋式（half-bridge converter）四種。四管dc/dc轉換器就是全橋dc/dc轉換器（full-bridge converter）。 

　　非隔離式dc/dc轉換器，按有源功率器件的個數，可以分為單管、雙管和四管三類。 單管dc/dc轉換器共有六種，即降壓式（buck）dc/dc轉換器 ，升壓式（boost）dc/dc轉換器、升壓降壓式（buck boost）dc/dc轉換器、cuk dc/dc轉換器、zeta dc/dc轉換器和sepic dc/dc轉換器。在這六種 單管dc/dc轉換器中，buck和boost式dc/dc轉換器是基本的，buck-boost、cuk、zeta、sepic式dc/dc轉換器是從中派生出來的。雙管dc/dc轉換 器有雙管串接的升壓式（buck-boost）dc/dc轉換器。四管dc/dc轉換器常用的是全橋dc/dc轉換器（full-bridge converter）。 

　　隔離式dc/dc轉換器在實現輸出與輸入電氣隔離時，通常采用變壓器來實現，由于變壓器具有變壓的功能，所以有利于擴大轉換器的輸出應用 范圍，也便于實現不同電壓的多路輸出，或相同電壓的多種輸出。 

　　在功率開關管的電壓和電流定額相同時，轉換器的輸出功率通常與所用開關管的數量成正比。所以開關管數越多，dc/dc轉換器的輸出功率越大，四管式比兩管式輸出功率大一倍，單管式輸出功率只有四管式的1/4。 

　　非隔離式轉換器與隔離式轉換器的組合，可以得到單個轉換器所不具備的一些特性。 

　　按能量的傳輸來分，dc/dc轉換器有單向傳輸和雙向傳輸兩種。具有雙向傳輸功能的dc/dc轉換器，既可以從電源側向負載側傳輸功率，也可 以從負載側向電源側傳輸功率。 

　　dc/dc轉換器也可以分為自激式和他控式。借助轉換器本身的正反饋