5v开关电源的工作原理和参考价格

　
　　开关电源顾名思义就是利用电子开关器件，通过控制电路，使电子开关器件实现接通和开关，以到达对电压的调节和自动稳定，开关电源相比传统的电源相比，成本更低，而输出功率更高，所以开关电源具有更广阔的市场发展前景，深受广大朋友的喜爱，大家对开关电源的工作原理都了解多少呢?接下来就为大家具体的讲解开关电源工作原理的相关内容。
　　
　　开关电源工作原理解析
　　对于热爱电源物理的人来所，其实还是很好理解开关电源工作原理的，在线性电源中，功率晶体管在工作，而线性电源中导致闭合或者是断开的则是PWM开关电源，在闭合、断开两种的状态之下，加上功率晶体管的电压是比较小的，就会成产很大的电流，关闭开关电源的时候，则是反过来的，电压大，而电流就会特别的小，而控制开关电源工作原理的控制器，就是为了能够更好的保持稳定性，从而给人们的生活环境带来安全。

　　开关电源工作条件
　　除了以上讲述的开关电源工作原理之外，而开关电源工作原理在运行的时候，开关电源也是一定的工作条件的，比如开关，在工作的时候，不是线性状态，而是在电子电器工作之下呈现开关状态;另外，直流，开关电源在工作时候，是直流，不是交流;最后一个开关电源的高频，在电子电器工作状态之下，是高频，而不是接近于工作的低频状态哦!在开关电源工作原理中，这些工作条件是一定的。
　　开关电源主要特点
　　每一样产品的诞生，都有它独自存在的主要特点，就连开关电源也是一样的。那么除了以上不同的开关电源工作原理之外，开关电源主要的特点是什么呢?首先从外观上看，重量较轻、体积较小，因为没有采用工频变压器，所以开关电源的重量、体积只有线性电源的百分之二十到百分之三十左右;另外还有一个非常重要的特点，从开关电源工作原理上看，效率较高、耗能较小，所采用的功率晶体管无论是在闭合、断开的状态，转化效率非常之高，一般为60%到70%左右，而线性电源状态之下在30%到40%左右。

　　这种采用闭合回路系统的高频开关电源在目前的市场之中，还可以根据结构分为主动式PFC设计的电源和被动式PFC设计的电源两种。因为主动式PFC设计的电源比被动式PFC设计的电源的生产成本高，所以我们可以简单的认为，主动式PFC设计的电源是相对比较高端的电源，而被动式PFC设计的电源是比较低端的电源。下面我们将主要讲解主动式PFC开关电源工作原理。
　　主动式PFC开关电源：主动式PFC电路通常使用两个功率MOSFET开关管。这些开关管一般都会安置在一次侧的散热片上。为了易于理解，我们用在字母标记了每一颗MOSFET开关管：S表示源极(Source)、D表示漏极(Drain)、G表示栅极(Gate)。

　　主动式PFC开关电源：PFC二极管是一颗功率二极管，通常采用的是和功率晶体管类似的封装技术，两者长的很像，同样被安置在一次侧的散热片上，不过PFC二极管只有两根针脚。PFC电路中的电感是电源中最大的电感;一次侧的滤波电容是主动式PFC电源一次侧部分最大的电解电容。主动式PFC控制电路通常基于一颗IC整合电路。

　　通过小编对开关电源工作原理的相关介绍，大家对开关电源工作原理有没有更多的了解和认识呢?开关电源主要分为主动式和被动式电源两种，针对不同的开关电源类型来了解不同的工作原理，如果我们掌握了开关电源工作原理的话，对于我们生活中的应用非常重要，当今电子信息产业中开关电源应用领域非常的广泛，开关电源工作原理就结束了，希望大家能够有更多的收获。

　　随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低(只有40% -50%)、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85% 以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。正因为如此，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中，本文对各类开关电源工作原理作一阐述。



　　一、开关电源工作原理

　　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。
　　调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。



　　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。
　　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。这样，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

　　1、基本电路



　　图二 开关电源基本电路框图
　　开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。
　　交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
　　控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。

　　2.单端反激式开关电源

　　单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器T初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器T初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容C滤波后向负载输出。



　　单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20-100W，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。
　　单端反激式开关电源使用的开关管VT1 承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在20-200kHz之间。

　　3.单端正激式开关电源

　　单端正激式开关电源的典型电路如图四所示。这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。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，所以输出功率范围大，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，正因为这个原因，这种电路的实际应用较少。

　　4.自激式开关稳压电源

　　自激式开关稳压电源的典型电路如图五所示。这是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源，也是目前广泛使用的基本电源之一。



　　当接入电源后在R1给开关管VT1提供启动电流，使VT1开始导通，其集电极电流Ic在L1中线性增长，在L2 中感应出使VT1 基极为正，发射极为负的正反馈电压，使VT1 很快饱和。与此同时，感应电压给C1充电，随着C1充电电压的增高，VT1基极电位逐渐变低，致使VT1退出饱和区，Ic 开始减小，在L2 中感应出使VT1 基极为负、发射极为正的电压，使VT1 迅速截止，这时二极管VD1导通，高频变压器T初级绕组中的储能释放给负载。在VT1截止时，L2中没有感应电压，直流供电输人电压又经R1给C1反向充电，逐渐提高VT1基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。这里就像单端反激式开关电源那样，由变压器T的次级绕组向负载输出所需要的电压。
　　自激式开关电源中的开关管起着开关及振荡的双重作从，也省去了控制电路。电路中由于负载位于变压器的次级且工作在反激状态，具有输人和输出相互隔离的优点。这种电路不仅适用于大功率电源，亦适用于小功率电源。

　　5.推挽式开关电源

　　推挽式开关电源的典型电路如图六所示。它属于双端式变换电路，高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。电路使用两个开关管VT1和VT2，两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止，在变压器T次级统组得到方波电压，经整流滤波变为所需要的直流电压。



　　这种电路的优点是两个开关管容易驱动，主要缺点是开关管的耐压要达到两倍电路峰值电压。电路的输出功率较大，一般在100-500 W范围内。

　　6.降压式开关电源

　　降压式开关电源的典型电路如图七所示。当开关管VT1 导通时，二极管VD1 截止，输人的整流电压经VT1和L向C充电，这一电流使电感L中的储能增加。当开关管VT1截止时，电感L感应出左负右正的电压，经负载RL和续流二极管VD1释放电感L中存储的能量，维持输出直流电压不变。电路输出直流电压的高低由加在VT1基极上的脉冲宽度确定。




　　这种电路使用元件少，它同下面介绍的另外两种电路一样，只需要利用电感、电容和二极管即可实现。

　　7.升压式开关电源

　　升压式开关电源的稳压电路如图八所示。当开关管 VT1 导通时，电感L储存能量。当开关管VT1 截止时，电感L感应出左负右正的电压，该电压叠加在输人电压上，经二极管VD1向负载供电，使输出电压大于输人电压，形成升压式开关电源。




　　8.反转式开关电源

　　反转式开关电源的典型电路如图九所示。这种电路又称为升降压式开关电源。无论开关管VT1之前的脉动直流电压高于或低于输出端的稳定电压，电路均能正常工作。




　　当开关管 VT1 导通时，电感L 储存能量，二极管VD1 截止，负载RL靠电容C上次的充电电荷供电。当开关管VT1截止时，电感L中的电流继续流通，并感应出上负下正的电压，经二极管VD1向负载供电，同时给电容C充电。

　　以上介绍了脉冲宽度调制式开关电源工作原理和各种电路类型，在实际应用中，会有各种各样的实际控制电路，但无论怎样，也都是在这些基础上发展出来的。更多信息请关注土巴兔装修网。

阅读本文的人还喜欢：
最全电工最常见电路符号以及电工最常见电路故障

　　开关电源是利用电子技术，控制开关接通和断开电路的使用，维持稳定输出电压的一种开关电源，开关电源一般由宽度调制控制和频率调制。下面小白带我们去了解下5v开关电源工作原理和参考价格吧。

　　5v开关电源参考价格

　　明纬双组电压输出5V开关电源型号D-120B双组输出开关电源 参考价格：¥85.00

　　伊莱科双组电压输出5V开关电源 型号D-60A双组输出开关电源 参考价格：¥60.00

　　明伟双电压输出5V开关电源 型号S-35-5双组输出开关电源 参考价格：¥56.00

　　力腾电源LET 5v 开关电源型号K10-05 超小开关电源 参考价格：¥ 32.00

　　欧斯克斯直流5v开关电源型号MS-100-5 参考价格：¥ 56.00

　　一.开关电路的主要组成

　　开关大多数是由主电路板、检测电路、控制电路、辅助电源四大部分组成。

　　二.5v开关电源的工作基本原理

　　5v开关电源可以改变功率的使用元件，通过通电的周期来控制通断电路，控制开关电源的电压。开关电源在一定的时间重复地接通和断开，可以改变电源的电压来完成。开关元件接通时输入电源，开关和电路的负载提供了电路的能量，当开关断开时，电路中的储能部分会向负载释放，在开关电源接通时会储存能量，使负载得到连续而稳定的能量。

　　直流平均电压U的计算公式，即U=Um×T1/T

　　按控制5v开关原理可以分为三种方式：

　　1. 5v开关混合调制：可以通过5v开关的宽度和5v开关工作频率来调配，彼此都能改变的方式。

　　2. 5v开关的频率调制：开关在周期恒定时，可以通过改变5v开关的频率来改变占比例的方式。

　　3. 5v开关的宽度调制： 在实际的应用中，调宽式使用得较多，通过改变宽度来改变占比例的方式。在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为5v开关宽调制电压。

　　以上就是小白为大家介绍的5v开关电源的工作原理的内容，希望能够帮助到大家。想理解更多关于开关电源的资料的，可以继续关注土巴兔。