第一節(jié)　認(rèn)識(shí)開(kāi)關(guān)電源

一、什么是開(kāi)關(guān)電源

開(kāi)關(guān)電源是相對(duì)線性電源說(shuō)的。它的輸入端直接將交流電整流變成直流電,再在高頻震蕩電路的作用下,用開(kāi)關(guān)管控制電流的通斷,形成高頻脈沖電流。在電感(高頻變壓器)的幫助下,輸出穩(wěn)定的低壓直流電。由于變壓器的磁芯大小與它的工作頻率的平方成反比,頻率越高鐵芯越小,這樣就可以大大減小變壓器,使電源減輕重量和體積。而且由于它直接控制直流,使這種電源的效率比線性電源高很多。這樣就節(jié)省了能源,因此它受到人們的青睞。可用圖1-1理解開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)接通斷開(kāi)方法。開(kāi)關(guān)電源簡(jiǎn)易理解可掃上方二維碼學(xué)習(xí)。

圖1-1　開(kāi)關(guān)電源等效電路

由圖可知,當(dāng)有交流電輸入時(shí),開(kāi)關(guān)通斷控制電路控制開(kāi)關(guān)接通和斷開(kāi),交流電可經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)加入二極管整流電路給電容充電,電容可以看做是儲(chǔ)能電容,容量較大。假設(shè)高電平時(shí)開(kāi)關(guān)接通,開(kāi)關(guān)接通時(shí)間越長(zhǎng)則電容上的電壓也越高,低電平開(kāi)關(guān)斷開(kāi),而開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)間越長(zhǎng),電容兩端電壓越低,由反饋穩(wěn)壓電路控制開(kāi)關(guān)接通和斷開(kāi)時(shí)間即可控制電容上的電壓在一個(gè)固定值,達(dá)到穩(wěn)壓目的。這就是利用開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)單理解開(kāi)關(guān)電源的方法,實(shí)際電路中開(kāi)關(guān)為三極管或場(chǎng)效應(yīng)管之類(lèi)的電子開(kāi)關(guān)管。

二、恒流型開(kāi)關(guān)電源的實(shí)物電路板

恒流型開(kāi)關(guān)電源是控制輸出電流的,無(wú)論外在因素如何變化,其輸出電流不變,常用于LED驅(qū)動(dòng)電路及其他需要穩(wěn)定電流的電氣設(shè)備中。彩圖1-2為一種常用的小功率恒流開(kāi)關(guān)電源板。多種開(kāi)關(guān)電源實(shí)際線路板可掃二維碼學(xué)習(xí)。

圖1-2　常用恒流開(kāi)關(guān)電源板（1 頁(yè)）

三、電源適配器實(shí)物電路板

很多電器設(shè)備中需要外設(shè)電源適配器(外接電源),如筆記本電腦、液晶顯示器、掃描儀等電器,通常需要外接電源適配器,常見(jiàn)電源適配器內(nèi)部電路板如彩圖1-3所示。

圖1-3　常見(jiàn)電源適配器內(nèi)部電路板（2 頁(yè)）

四、分立元件自激振蕩開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源實(shí)物電路板

很多電器中使用分立元件開(kāi)關(guān)電源做穩(wěn)壓電路,如彩色電視機(jī)、多種型號(hào)充電器等設(shè)備,電路實(shí)物圖如彩圖1-4所示。

圖1-4　分立元件自激振蕩開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路板（2 頁(yè)）

五、他激勵(lì)橋式開(kāi)關(guān)電源實(shí)物電路板

他激勵(lì)橋式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源功率大、輸出電壓穩(wěn)定、可多極性多路輸出、效率高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種電器,如計(jì)算機(jī)電源、電動(dòng)車(chē)充電器、各種工業(yè)電器等設(shè)備。常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源如彩圖1-5所示。

圖1-5　他激勵(lì)橋式開(kāi)關(guān)電源（2 頁(yè)）

六、帶有功率因數(shù)補(bǔ)償電路的PFC開(kāi)關(guān)電源實(shí)物電路板

為提高線路功率因數(shù),抑制電流波形失真,必須使用PFC措施。PFC分無(wú)源和有源兩種類(lèi)型,目前流行的是有源PFC技術(shù)。有源PFC電路一般由一片功率控制IC為核心構(gòu)成,它被置于橋式整流器和一只高壓輸出電容之間,也稱(chēng)作有源PFC變換器。有源PFC變換器一般使用升壓形式,主要是在輸出功率一定時(shí),有較小的輸出電流,從而可減小輸出電容器的容量和體積,同時(shí)也可減小升壓電感元件的繞組線徑。

實(shí)際的PFC開(kāi)關(guān)電源可以假設(shè)為兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源,其中一個(gè)在前面將交流整流濾波后變換為直流高電壓(約400~500V)輸出,再給后面的普通開(kāi)關(guān)電源供電,電路原理與前面電路基本相同,理解時(shí)可參看后面的章節(jié)原理。電路板實(shí)物如彩圖1-6所示。

圖1-6　帶有功率因數(shù)補(bǔ)償電路的PFC 開(kāi)關(guān)電源電路板（2 頁(yè)）