電路設計篇：開關電源設計實例（一）

大家好，我是山羊君Goat。

提起電源設計，那肯定會提到的就是開關電源，應用范圍也十分廣，但是開關電源的理解可能也會難到一部分人。

開關電源是利用電子開關器件比如晶體管，MOS管等來控制電路，使得電路產生不斷的接通與斷開，讓電子開關器件對輸入的電壓脈沖調制，就可以實現升壓，降壓的電壓調換。它的優點就是電壓輸入范圍寬，轉換范圍也寬，同時效率高，體積小，所以在電子硬件中應用范圍非常廣，理解它就顯得很重要了。

對于開關電源的理解如果能明白一兩個開關電源的電路原理，就可以達到事半功倍的效果，就跟平時做數學例題一樣。

以下是幾個開關電源電路的例子。

（1）單端反激式開關電源

這里的單端指的是高頻變換器的磁芯只會工作在其中一側（二極管的作用），而反激的意思是當開關管導通時，高頻變壓器的初級線圈的感應電壓為上正下負，整流二極管處于截至狀態，初級線圈此時會儲存能量。

而當開關管截至時，此時變壓器初級線圈所儲存的能量通過次級線圈及整流二極管和電容濾波后輸出到負載，就完成了整個電源的轉換。

單端反激式是一種成本最低的電源電路，可以同時輸出不同的電壓，并且有比較好的電壓調整率，輸出功率一般為20~100W。

不過它的缺點就是因為太簡單，只做了簡單的電路處理，所以輸出的紋波電壓較大。

（2）單端正激式開關電源

有單端反激式，也有單端正激式，其中高頻變換器依然只工作在其中一側，在電路形式和單端反激式很像，唯一的差別就是這其中的正激，在單端正激式中，當開關管導通時，整流二極管會處于導通狀態（與單端反激式的狀態相反），這時輸入電源會像負載傳送能量，濾波電感儲存能量。

當開關管截至時，濾波電感就充當了電源的作用，繼續向負載釋放能量。

這里還有一個巧妙的設計，就是它有多并聯一個線圈（鉗位線圈），它可以將開關管VT1的最高電壓限制在2倍的電源電壓之間。并且它的輸出功率范圍也更大，在50~200W之間，不過電路中使用的變壓器結構復雜，體積也會較大，所以在實際應用中使用的比較少。