開關(guān)電源設(shè)計原理：
什么是開關(guān)電源?所謂開關(guān)電源，故名思議，就是這里有一扇門，一開門電源就通過，一關(guān)門電源就停止通過，那么什么是門呢，開關(guān)電源里有的采用可控硅，有的采用開關(guān)管，這兩個元器件性能差不多，都是靠基極、(開關(guān)管)控制極(可控硅)上加上脈沖信號來完成導通和截止的，脈沖信號正半周到來，控制極上電壓升高，開關(guān)管或可控硅就導通，由220V整流、濾波后輸出的300V電壓就導通，通過開關(guān)變壓器傳到次級，再通過變壓比將電壓升高或降低，供各個電路工作。振蕩脈沖負半周到來，電源調(diào)整管的基極、或可控硅的控制極電壓低于原來的設(shè)置電壓，電源調(diào)整管截止，300V電源被關(guān)斷，開關(guān)變壓器次級沒電壓，這時各電路所需的工作電壓，就靠次級本路整流后的濾波電容放電來維持。待到下一個脈沖的周期正半周信號到來時，重復上一個過程。這個開關(guān)變壓器就叫高頻變壓器，因為他的工作頻率高于50HZ低頻。那么推動開關(guān)管或可控硅的脈沖如何獲得呢，這就需要有個振蕩電路產(chǎn)生，我們知道，晶體三極管有個特性，就是基極對發(fā)射極電壓是0.65-0.7V是放大狀態(tài)，0.7V以上就是飽和導通狀態(tài)， -0.1V- -0.3V就工作在振蕩狀態(tài)，那么其工作點調(diào)好后，就靠較深的負反饋來產(chǎn)生負壓，使振蕩管起振，振蕩管的頻率由基極上的電容充放電的時間長短來決定，振蕩頻率高輸出脈沖幅度就大，反之就小，這就決定了電源調(diào)整管的輸出電壓的大小。那么變壓器次級輸出的工作電壓如何穩(wěn)壓呢，一般是在開關(guān)變壓器上，單繞一組線圈，在其上端獲得的電壓經(jīng)過整流濾波后，作為基準電壓，然后通過光電耦合器，將這個基準電壓返回振蕩管的基極，來調(diào)整震蕩頻率的高低，如果變壓器次級電壓升高，本取樣線圈輸出的電壓也升高，通過光電耦合器獲得的正反饋電壓也升高，這個電壓加到振蕩管基極上，就使振蕩頻率降低，起到了穩(wěn)定次級輸出電壓的穩(wěn)定，太細的工作情況就不必細講了，也沒必要了解的那么細的，這樣大功率的電壓由開關(guān)變壓器傳遞，并與后級隔開，返回的取樣電壓由光耦傳遞也與后級隔開，所以前級的市電電壓，是與后級分離的，這就叫冷板，是安全的，變壓器前的電源是獨立的，這就叫開關(guān)電源。
開關(guān)電源是大家經(jīng)常使用的一種電源，但是也有的是不需要用到開關(guān)電源的，但是有幾種情況是必須用到開關(guān)電源。那么是那幾種情況呢？下面就為大家解答：
1. 輸入的電源電壓比系統(tǒng)所需要的電壓低，在這種情況下，系統(tǒng)需要升壓芯片來提高輸入電壓，對于這種電路，如果被供電電路是敏感的模擬信號或者是射頻信號，那么建議采用LC 的網(wǎng)絡濾波，或者再采用一級LDO來降壓，從而達到輸出低紋波的特性。
2. 系統(tǒng)的電壓需要負壓，在這種情況下，系統(tǒng)需要電源">開關(guān)電源把正壓變換為負壓。如果被供電電路是敏感的模擬信號或者是射頻信號，那么建議采用LC 的網(wǎng)絡濾波，或者再采用一級負壓的LDO來降壓，從而達到輸出低紋波的特性。
3.系統(tǒng)的輸入電壓比系統(tǒng)所需要的電壓大很多，并且系統(tǒng)需要的電流很大，此時若使用LDO或者三端穩(wěn)壓芯片，芯片上的功耗會很大，不僅降低了系統(tǒng)的效率，而且給系統(tǒng)的散熱帶來問題。此時可以首先使用電源">開關(guān)電源電壓降低到一個比較合適的電
壓，再使用LDO.
在使用的過程中還有一些問題需要注意：
一。最近使用正電到負電的變壓芯片時，發(fā)現(xiàn)輸出的負電壓不足，當與負載斷開時，發(fā)現(xiàn)電壓恢復，開始懷疑時后級電路出了問題，但是當采用穩(wěn)壓電源供電時，負電壓并沒有限流，而且采用萬用表的電流檔測試時，發(fā)現(xiàn)電流只有50mA，后來發(fā)現(xiàn)當我把芯片輸出正電的線路中串連的大電感去掉后，輸出正常。所以在電源">開關(guān)電源中，輸入電壓供電的線路中加入大電感，雖然在一定程度上有隔掉直流分量的作用，但是同樣影響的電源">開關(guān)電源的的正常工作。
二。電源">開關(guān)電源雖然具有很高的效率，但是畢竟不是100％，而且電源">開關(guān)電源芯片的熱阻相對比較小，散熱能力相對差，所以一定要計算系統(tǒng)所需的電壓和電流，從而計算出系統(tǒng)的功耗，然后根據(jù)效率曲線計算出消耗在電源">開關(guān)電源芯片的上功耗。通過熱阻計算芯片的溫度是否超過芯片能承受的溫度。然后留出一定的余量的情況下，選擇芯片。
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