稳压器中的开关电源的基本原理

目前空间技术、计算机、通信、电视及家用电器中的电源逐浙被开关电源取代。现在应用的串联型稳压电源是连续控制的线性稳压电源。这种传统性的串联稳压器，调整管总是工作于放大区，流过的电流是连续的。这种稳压器的缺点是承受过载和短路的能力差、效率低，一般只有35％～60％。由于调整管上损耗较大的功率，所以需要采用大功率调整管并装有体积较大的散热器。开关电源的调整管工作在开关状态，功率损耗小，效率高，可达70％～95％；稳压器体积小、重量轻，由于调整管功率损耗小，散热器也随之减小。此外，开关工作频率在几十千赫，滤波电感与电容可用较小数值的元件，允许的环境温度也可以大大提高。但是，由于调整元件的控制电路比较复杂，输出的纹波电压较
高，瞬态响应性较差。所以开关电源的应用也受到一定的限制。
图4－1示出开关电源的构成框图，交流输入电压经桥式整流器整流与电容平滑（1次整流滤波电路）后的直流电压供给直流／直流变换器，直流直流变换器是由将直流变换为高频交流的逆变器与二次整整流滤波电路等构成，二次整流滤波电路是由将高频交流变换为直流的高速二极管、扼流圈及电解电容等组成。逆变器的控制电路由比较电路、放大电路以及控制通／断时间比率电路等构成。
直流／直流变换器是开关电源的核心部分，有谐振式与非谐振式、隔离式与非隔离式以及自激式和他激式等方式。谐撮式是利用谐振方式降低工作时电压与电流重叠部分损耗的一种方式，即为软开关方式，本书主要介绍这种方式的开关电源，目前采用的大都为非灒振式开关电源，也有采用如电视机等负载变化比较小的部分谐振的谐振式开关电课。