現(xiàn)代高頻開關(guān)電源的定義和結(jié)構(gòu)形式

　　開關(guān)電源是現(xiàn)代電子電器和電子設備（如電視機、VCD、個人計算機、測試儀器、生物醫(yī)學儀器等）的心臟和動力。標志開關(guān)電源特性的參數(shù)有 輸出電壓和輸出功率、開關(guān)頻率、噪聲和帶載時參數(shù)的變化等。在同一參數(shù)要求下還有體積、重量、外觀尺寸、效率、可靠性、對外界的電磁 干擾等性能指標。人們可以依此設計制造出完美滿意的開關(guān)電源。

　　一般的電源，如直接從市電或電池吸取的原生態(tài)電能，在某種意義上來說是一種質(zhì)量較差的“粗電”，這些“粗電”必須要經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能成 為滿足于設備要求的“精電”，開關(guān)電源就是把市電的“粗電”轉(zhuǎn)換成直流電壓穩(wěn)定的“精電”的一種電源設各。

　　采用電力電子技術(shù)，把一種電能轉(zhuǎn)換成另一種電能的方式有以下4種。

　　（1）AC/DC轉(zhuǎn)換：將交流電壓轉(zhuǎn)換成某一數(shù)值的直流電壓，俗稱整流或順變，常用的整流技術(shù)就是最基本、最簡單的AC/DC轉(zhuǎn)換。

　　（2）DC/DC轉(zhuǎn)換：將某一數(shù)值的直流電壓，轉(zhuǎn)換成另一數(shù)值的直流電壓。

　?。?）DC/AC轉(zhuǎn)換：將直流電壓轉(zhuǎn)換成某種波形、某一種電壓的交流電，俗稱逆變（Inver-s1ON）。

　?。?）AC/AC轉(zhuǎn)換：將一種波形、頻率、電壓的交流電轉(zhuǎn)換成另一種波形、頻率、電壓的交流電，實現(xiàn)交一交變壓變頻（Cgc1o-Conversion）。 AC/AC轉(zhuǎn)換也可以用整流和逆變的方式來完成。

　　以上述4種轉(zhuǎn)換方式為手段，可以達到多種多樣的電能轉(zhuǎn)換目的。

　　廣義地說，凡是采用半導體功率開關(guān)器件作為開關(guān)管，通過對開關(guān)管的高頻開通與關(guān)斷控制，將一種電能形態(tài)轉(zhuǎn)換成為另一種電能形態(tài)的裝 置，叫做開關(guān)轉(zhuǎn)換器。以開關(guān)轉(zhuǎn)換器為主要組成部分，用閉環(huán)自動控制來穩(wěn)定輸出電壓，并在電路中加人保護環(huán)節(jié)的電源，叫做開關(guān)電源 （Switching Power Supply）。如果用高頻PWM DC/DC轉(zhuǎn)換器作為開關(guān)電源的開關(guān)轉(zhuǎn)換器時，就稱為高頻開關(guān)電源。這也就是說高頻PWM DC/DC 轉(zhuǎn)換器是開關(guān)電源轉(zhuǎn)換的核心，是開關(guān)電源主電路的主要組成部分。

　　如圖1開關(guān)調(diào)節(jié)器電源轉(zhuǎn)換器

　　如圖1所示的開關(guān)電源基本原理圖，就是采用Buck PWM DC/DC轉(zhuǎn)換器作為開關(guān)調(diào)節(jié)器的高頻開關(guān)電源。實際上1.2.1節(jié)中所述的14種PWM DC/DC 轉(zhuǎn)換器都可以作為高頻開關(guān)電源主電路的主要組成部分，都可以作為開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換核心。因此就可以得到通用高頻開關(guān)電源的基本原理電路 框圖，如圖2所示。在設計時可以根據(jù)不同的使用場合和使用要求，選用不同的PWM DC/DC轉(zhuǎn)換器作為電路的主要組成部分或轉(zhuǎn)換核心。

　　如圖2 通用高頻開關(guān)電源的基本原理電路的框圖

　　如圖2所示的通用高頻開關(guān)電源框圖，是由以下四部分電路組成的：一是市電輸人的整流濾波電路，其作用是將市電輸入的交流電壓υac轉(zhuǎn)換 成紋波較小的直流電壓Udc；二是開關(guān)電源的主要組成部分，也是開關(guān)電源的核心DC/DC轉(zhuǎn)換器。其作用是將市電輸人經(jīng)過整流濾波的直流電壓Udc（粗電），進行PWM控制和DC/DC轉(zhuǎn)換，得到另一種數(shù)值的直流穩(wěn)定電壓Uo（精電）；三是檢測控制電路。其作用是通過R（和凡組成的分壓器檢測出輸出電壓Uo的值，將Uo通過誤差放大器與參考電壓UREF進行比較，得到誤差值Uea，將Uea通過脈寬調(diào)制器PWM與鋸齒波電壓進行比較，得到PWM矩形波脈沖列，此脈沖列通過驅(qū)動器并以負反饋的方式，對DC/DC轉(zhuǎn)換器進行PWM控制，將粗電Udc轉(zhuǎn)換成另一種數(shù)值的直流穩(wěn)定電壓Uo（精電），達到穩(wěn)定輸出電壓的目的；四是開關(guān)電源的保護電路（在如圖2中未畫出來），其作用是保護開關(guān)電源安全穩(wěn)定的工作。