了解开关电源电路的工作原理与特点

线性稳压电源电路结构简单，但电源变压器和滤波电容体积大、笨重且效率低，这是一大缺点，原因是变压器工作在频率50Hz的低频环境。要使变压器体积小，就必须提高变压器的工作频率，开关电源就是先将交流220V电压变成直流，再经开关振荡电路变成高频脉冲，对高频脉冲进行变压、整流和滤波，这样变压器和滤波电容器的体积就能大大减小，损耗也能随之减小，效率得到提高。

图6-11为开关电源电路的基本工作流程图。

图6-11 开关电源电路的基本工作流程图

1.开关电源电路的结构

图6-12所示为典型开关电源电路的结构。该电路主要是由熔断器F101、互感滤波器LF101、桥式整流堆BD101、滤波电容器C101、开关场效应晶体管Q101、开关振荡集成电路U101、开关变压器T101、光电耦合器（标准名称为光耦合器）P201、误差检测放大器U201（KIA431）以及外围元器件等构成的。

图6-12 典型开关电源电路的结构

2.划分开关电源电路

根据开关电源电路中主要部件的功能特点，通常可将该电路划分为交流输入电路、整流滤波电路、开关振荡电路、次级输出电路和误差检测电路。

（1）交流输入电路

交流输入电路部分是由熔断器F101、互感滤波器LF101以及电容器、电阻器等构成的，其主要功能是滤除交流电路中的噪声和脉冲干扰，如图6-13所示。

图6-13 交流输入电路部分

该电路的左侧为交流输入端，交流220V电压送入电路内部，经熔断器F101，送入互感滤波器LF101，滤除交流电压中的杂波后输出。

（2）整流滤波电路

图6-14所示为整流滤波电路部分，该电路单元主要是由桥式整流堆BD101、滤波电容C101组成的。

图6-14 整流滤波电路部分(www.xing528.com)

交流220V电压由桥式整流堆BD101整流后变为300V直流电压，再经滤波电容器C101滤波后，一路经开关变压器T101的初级绕组①～②位点加到开关场效应晶体管上，另一路为开关振荡集成电路提供起动电压。

（3）开关振荡电路

图6-15所示为开关振荡电路部分，该电路单元主要是由开关场效应晶体管Q101，开关振荡集成电路U101以及外围元器件构成的。

图6-15 开关振荡电路部分

直流300V电压经开关变压器T101初级绕组①～②位点加到开关场效应晶体管Q101的漏极D，Q101的源极S经R111接地，栅极G受开关振荡集成电路U101的⑥脚控制。

另一路直流300V电压为U101的①脚提供起动电压，使U101中的振荡器起振，为Q101的栅极G提供振荡信号，于是Q101开始振荡，使开关变压器T101的初级绕组中产生开关电流。开关变压器的次级绕组③、④位点中便产生感应电流，③脚的输出经整流、滤波后形成正反馈电压加到U101的⑦脚，从而维持振荡电路的工作，使开关电源进入正常工作状态。

（4）次级输出电路

图6-16所示为次级输出电路部分，该电路单元主要是由开关变压器T101的次级绕组、双二极管、滤波电容、电感器等元件组成的。

开关变压器T101的次级绕组输出开关脉冲信号，经整流、滤波电路后输出+12V和+5V直流电压。

图6-16 次级输出电路部分

（5）误差检测电路

误差检测电路部分主要由开关振荡集成电路U101、光电耦合器P201、误差检测放大器U201（KIA431）以及取样电阻等元件组成的，如图6-17所示。

图6-17 误差检测电路部分

误差检测电路设在+5V的输出电路中，R205与R211的分压点作为取样点。当输出电压异常升高时，经取样电阻分压加至U201的R端电位升高，U201的K端电压则降低，使流经光电耦合器P201内部发光二极管的电流增大，其发光管亮度增强，光敏三极管导通程度增强，开关振荡集成电路根据该信号，使其内部振荡电路降低输出驱动脉冲占空比，使开关场效应晶体管Q101的导通时间缩短，输出电压降低。

同样的，若电路输出电压降低，则U101输出驱动脉冲占空比升高，这样使输出电压保持稳定。