hello大家好，我是本站的小编子芊，今天来给大家介绍一下开关电源电路图及原理（自激式开关电源电路图讲解）的相关知识，希望能解决您的疑问，我们的知识点较多，篇幅较长，还希望您耐心阅读，如果有讲得不对的地方，您也可以向我们反馈，我们及时修正，如果能帮助到您，也请你收藏本站，谢谢您的支持！
开关电源是一种常用的电源转换器，广泛应用于各种电子设备中。它的主要原理是通过开关管的开关动作，将输入电压转换为所需的输出电压。本文将详细介绍开关电源的电路图及原理。
开关电源的电路图主要包括输入滤波电路、整流电路、滤波电路、开关管电路和控制电路等几个部分。
输入滤波电路，其主要作用是滤除输入电压中的高频杂波信号，保证后续电路的正常工作。常见的输入滤波电路包括电容滤波和电感滤波。
接下来是整流电路，通过整流变换将输入交流电转换为直流电。常见的整流电路有半波整流和全波整流两种方式。半波整流只能利用输入交流波形的一半，效率较低，而全波整流则能够利用全部输入波形，效率更高。
然后是滤波电路，其主要作用是进一步去除整流后的直流电中的脉动，使输出电压更加稳定。常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波两种方式。电容滤波利用电容器对脉动电压的短时间变化进行平滑处理，而电感滤波则利用电感器对电压进行滤波。
接下来是开关管电路，这是开关电源最关键的部分。它通过开关管的开关动作控制输入电压的传导和截断，从而实现输出电压的变换。开关管主要有MOSFET和IGBT两种类型，其选择主要取决于功率和开关频率的要求。
控制电路，它根据输出电压的变化情况控制开关管的开关动作。常见的控制方式有PWM（脉冲宽度调制）和PID（比例-积分-微分）控制两种方式。通过对输出电压进行反馈控制，可以使开关电源的输出电压更加稳定。
开关电源的电路图及原理是其正常工作的基础。通过合理的设计和选择合适的元件，可以实现高效、稳定的电源转换。在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择合适的开关电源电路图及原理。
开关电源电路图及原理（自激式开关电源电路图讲解）
一、开关电源工作原理
1、开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
2、调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。3、对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压U。可由公式计算，即Uo=Um×T1/T式中Um为矩形脉冲最大电压值;T为矩形脉冲周期;T1为矩形脉冲宽度。
4、从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。
二、开关式稳压电源的原理电路
基本电路
开关电源电路图分析与原理
原理简介开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。 与线性电源相比，PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压组数。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。 控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器，可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于，误差放大器的输出（误差电压）在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。 开关电源有两种主要的工作方式：正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小，但是工作过程相差很大，在特定的应用场合下各有优点。
电路原理所谓开关电源，顾名思义，就是这里有一扇门，一开门电源就通过，一关门电源就停止通过，那么什么是门呢，开关电源里有的采用可控硅，有的采用开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、（开关管）控制极（可控硅）上加上脉冲信号来完成导通和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极上电压升高，开关管或可控硅就导通，由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通，通过开关变压器传到次级，再通过变压比将电压升高或降低，供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来，电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压，电源调整管截止，300V电源被关断，开关变压器次级没电压，这时各电路所需的工作电压，就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时，重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器，因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢，这就需要有个振荡电路产生，我们知道，晶体三极管有个特性，就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态，0.7V以上就是饱和导通状态， -0.1V- -0.3V就工作在振荡状态，那么其工作点调好后，就靠较深的负反馈来产生负压，使振荡管起振，振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定，振荡频率高输出脉冲幅度就大，反之就小，这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢，一般是在开关变压器上，单绕一组线圈，在其上端获得的电压经过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将这个基准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，如果变压器次级电压升高，本取样线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高，这个电压加到振荡管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳定次级输出电压的稳定，太细的工作情况就不必细讲了，也没必要了解的那么细的，这样大功率的电压由开关变压器传递，并与后级隔开，返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开，所以前级的市电电压，是与后级分离的，这就叫冷板，是安全的，变压器前的电源是独立的，这就叫开关电源。说到这里吧。
开关条件
正激式开关电源工作原理
单端正激式开关电源原理简述：电路原理框图如上所示。这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作原理不太相同。当开关管VT1导通时，VD2也 导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感L储存能量；当开关管VT1截止时，电感L通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2,它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于50%，由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，可输出50-200 W的功率。电路使用的变压器结构复杂，体积也较大，所以这种电路的实际应用比较少。
开关电源维修100例
1．开关电源无输出的检修方法与步骤；（1）查开关管c极有无300v直流工作电压，若没；（2）若开关管c极电压正常，在开机瞬间测电源开关；（3）若查得振荡电路正常，开机瞬间再测电源＋b1；1）脉宽或频率控制电路（含依靠光耦器导通来强制开；2）负载短路（指并联型开关电源，因串联型开关电源；3）开关电源因输出过压或过流而引起保护电路动作（；并在开关电源＋b1端对地
1．开关电源无输出的检修方法与步骤
（1）查开关管c极有无300v直流工作电压，若没有，查交流输入电路、市电整流滤波电路。开／关机电路属切断交流输入电压型的（如图1所示类型），应检查开／关机控制电路是否正常。
（2） 若开关管c极电压正常，在开机瞬间测电源开关管b极电压是否为正常的0．4～0．6v。若为0v，说明开关电源启动电路开路或开关管b、e极相关元件击穿；若开机瞬间开关管b极有正常电压，但随即又降为0v，则表明启动电路及开关管b、e极相关元件正常，故障在振荡电路（含正反馈电阻、电容、放电二极管、开关变压器的正反馈绕组及其连接电路）。
（3） 若查得振荡电路正常，开机瞬间再测电源＋b1输出电压，若电压表瞬间有很小读数，然后迅速降为零，则故障可能在：
1）脉宽或频率控制电路（含依靠光耦器导通来强制开关电源停振或靠振荡减弱来实现待机的控制电路。如康佳“06”系列彩电开关电源就属这一类型，待机时开关电源输出电压只有开机时的1／9，使彩电声、光全无）；
2）负载短路（指并联型开关电源，因串联型开关电源不会因负载短路而停振）；
3）开关电源因输出过压或过流而引起保护电路动作（含保护电路本身元件损坏而引起的误动作）。此故障的判别技巧及步骤是： 用一只500w的交流调压器接入市电，将电视机电源输入端接入调压器的输出端，将调压器输出电压从 100v开始起调（用表监视），
并在开关电源＋b1端对地并联一只60～100w白炽灯（或51ω／50w电阻）和一只电压表，在确认＋b1滤波电容正常的情况下，断开行管c极供电回路，然后试机。若灯泡发亮（或电阻发热），则表明电源已有输出，可每升高10v输入电压而测一次输出电压（指＋b1），若输入电压升至某一值时，＋b1已超过规定值，说明开关电源不工作是过压保护电路动作所致。此时应对取样、误差放大及脉宽（频率）控制电路进行检查。 若在上述调试监视过程中灯泡一直不亮或电阻不发热（电压表无指示），则可能是开／待机控制电路发生故障，使机器处于关机（待机）状态；或开关电源的稳压系统发生异常，使机器处于无输出状态；或保护电路元件损坏。 若在上述检测中确认开关电源能正常输出，且稳压性能良好，则表明开关电源原来无输出，系负载短路或过流引起保护电路动作所致。此时可在原断开的行输出管c极回路串入一只毫安表试机。若电流大于500ma（有过流保护功能的机器，此时过流保护电路会动作，即电流表马上会无指示），则表明行输出电路（含行偏转线圈、行输出变压器及其次级所接的负载电路）有短路。 若查得三无故障系行扫描电路故障所致，则应对行扫描电路进行检修。行扫描电路故障分两种情况：一是行输出级因无行激励信号（如行振荡级无信号输出或行推动级损坏），而导致行输出级不工作；二是行负载（如行偏转线圈、水平枕校电路、行输出变压器及其负载）或行输出级（如行输出管、行逆程电容等）击穿短路所致。
2．行输出级不工作或工作异常的检修步骤
（1）测行输出管b极有无－0．1～－0．25v电压，若没有，测有关ic的行振荡级（如ta7698{33}脚、la7680{25}脚、tda8362{36}脚、ta8659／8759{40}脚）有无正常的8～9v输入电压，若没有，应检查供电电路。
（2） 若查得行振荡电路供电正常，再查行推动管b极有无行激励信号波形（或正常的0．45～0．55v直流电压）。若无激励信号波形或直流电压为0v，则可能是行振荡电路未振荡或ic内部的预推动级损坏而导致无输出，也有可能是行推动管b极回路有断路或短路之处。若是前者，ic的行激励信号输出端一般没有激励信号输出；至于后者，可通过检测电路的电阻值予以确认。如果测得行推动管b极电压达0．6v以上，则说明行振荡器未振荡。
（3） 若确认行振荡电路未工作，先考虑x射线保护电路是否动作。检测有关ic的x射线端子（如ta7698{30}脚、ta8659／8759{52}脚）电压，正常时一般为0v，若在1．2v以上，则可能是束电流过大或行逆程脉冲过高，导致保护电路动作。检查＋b1电源电压是否过高，逆程电容是否失灵，亮度控制电路是否失常，高压嘴是否严重脏污等。
（4）若测得x射线保护电路未动作，则应对行振荡电路的rc定时元件或500khz晶振进行替换法检查。若无效，基本上可认定是ic损坏。
（5）如果测得行激励信号已到达行推动管b极，但行输出管b极却无激励信号，则表明行推动级或行输出管b极回路出现开路或短
路性故障。测推动管c极有无电压，若没有，多数是c极限流电阻开路或行推动变压器初级绕组焊点开裂，少数是推动管c、e极击穿或行推动变压器初级所接阻尼电容短路。若测得行推动管c极限流电阻两端无电压降（即电阻不发热），则基本上可认定是行推动管开路。 （6）若测得行推动级工作正常，显然是行输出管b极回路出现开路或短路性故障。应对b极回路的电阻、电容、电感等元件（包括其焊点、铜箔走线等）作认真检查。
（7）若测得行激励信号已加至行输出管，再测其c极有无＋b1（105～150v）电压，如没有，应对＋b1供电电路进行检查。若机器的开／待机是靠切断＋b1来实现的，则须对其开／待机电路作检测。但必须注意，若测得行管c极对地电阻为0ω，则无电压系行管或行逆程电容击穿所致。
（8）若行输出级虽工作，但不正常（如出现“吱吱”声、行输出管严重发烫、同时行输出管c极电压有明显下跌现象，则说明行负载严重短路），可用下述方法来确定：
1）在行输出管c极供电回路中串入一只500ma电流表，拔下行偏转线圈插头，有枕校电路的，断开枕形校正电路（如图3中，可断开vd408），行输出变压器除保留行输出管c极供电回路的两引脚外，其余全部断开。
2）开机观察电流表读数，正常值约40～70ma，若大于70ma、小于120ma，说明行输出变压器损耗、辐射严重，不宜采用；若大于120ma，表明行输出变压器已经短路，必须更换。
3）若开机后电流表读数在正常范围内，则可依次接通行偏转线圈和枕校电路。若接通某路负载后，电流值立即增至500ma以上，则说明该路负载存在短路。
4）若接通上述负载后，电流表读数未超过200ma，则表明短路故障在行输出变压器的次级负载电路。可将负载逐个恢复，若恢复某路负载后，电流表读数明显增大至500ma以上，则表明该路负载（或整流、滤波系统）出现短路，需检查排除。 三、故障检修实例 ［例1］一台康佳t2587h彩电出现三无故障，机内发出微弱的“吱吱”声。 由故障现象分析，行负载短路的可能性较大。在行输出管c极回路串入500ma电流表试机，发现电流表指针“打表”，再拔下行偏转线圈插头，电流减为450ma，显然故障点不在行偏转线圈。于是再断开枕校电路隔离二极管vd408（见图3）后，电流降至125ma，显然故障在枕校电路。首先检测vd408，发现已击穿，更换后故障排除。 ［例2］一台佳丽ec－2583m彩电呈三无故障。 经查，＋b1端电压（130v）已降至120v，且行输出管温升很快，由此分析行负载短路的可能性极大。在行输出管c极回路串入电流表，发现电流竟达1．2a，拔掉行偏转线圈后电流仍有1a。再断开行输.
自激式开关电源电路图讲解
VT1的基极和集电极可看做一个等效电阻-Rbe,他和C1，R2，L2串联，L2采样也就是采集一个电压回来，这个电压看做定值（其实是随L1电流变化的），L2就相当于电源给Rbe,C1，R2供电，C1的充电时电压越来越高，也就是分去的电压越高，那么Rbe分得的电压（基极电压）就越来越小。
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