开关型稳压电路打破了传统的稳压模式，它的调整元件工作在开关状态，即通过调整开关元件的开关时间来实现稳压。由开关型稳压电路构成的电源称为开关电源。开关电源具有体积小，重量轻，功耗小、稳压范围宽等特点，在家用电器及其他设备中得到越来越多的应用。

　　开关稳压电源的特点及分类

1．特点

在串联稳压电路中，虽然电特性优良，但调整管串接在负载回路里是它的根本弱点。对于输出低电压大电流的场合，效率非常低，三极管的发热和散热便成了问题，使得电源体积变大。与串联调整式稳压电源相比，开关电源具有如下特点：

（1）允许电网电压变化范围宽：当电网电压在110～260V范围内变化时，开关式稳压电源仍能获得稳定的直流输出电压，其直流输出电压的变化率保持在2％以下，而串联调整式稳压电源允许电压变化范围一般为190～240V。

（2）功耗低,效率高:效率约为80～95％,其功耗是串联式稳压电源的60％左右.例如,56mm(22in)彩色电视机采用串联调整式稳压电源功耗为150W，而采用开关式稳压电源时,功耗仅为100W左右。

(3) 体积小,重量轻:不使用工频变压器,滤波电容小,开关调整管工作在截止、饱和两种状态，其发热量小，散热片体积也小。开头式稳压电源的体积和重量要比同功率的串联式稳压电源小且轻。

（4）可靠性高：在开关电源电路中，容易加入过电流、过电压、短路等保护电路，且保护电路灵敏、可靠。

（5）容易实现多路电压输出和遥控：开关电源可借助储能变压器多个不同匝数的二次绕组以获得不同数值的输出电压，而且不同的电压之间不会产生相互干扰。还可以通过控制调整管的开关状态，来实现对电源的遥控。

（6）电路复杂，造价较高：由于开关电源的种类多，且具有采样、放大、反馈电路及过电压、过电流保护电路等，故电路复杂，维修困难。另外，开关调整管工作在高压功率下，参数要求高，或者采用厚膜电路，价格均较贵。

2．开关电源的分类

开关型稳压电源的分类方法有多种多样，按负载与储能电感的连接方式分，有串联型与并联型开关稳压电源。按不同的控制方式分，有调宽型与调频型开关稳压电源。按不同的激励方式分，有自激式与他激式开关稳压电源。

3．开关稳压电源的基本组成

开关稳压电源是由整流滤波电路、变换电路、开关调整管导通和截止控制电路、采样比较和放大电路、保护电路、抗干扰电路、直流输出电路等组成。

4．开关稳压电源的工作原理

图a当K₁闭合后，E对C₁充电，（上正下负）；当K₁断开后，C₁放电，为后级提供电源。K₁闭合时间越长，则C₁上充得的电压越高，反之，C₁所充电压则较低。实际电路中，用三极管的导通和截止状态代替开关K₁。如图8.17所示。  
   

absolute; TOP: -135px; HEIGHT: 157px">

图8.17开关电源工作原理图

图b中，在三极管V的基极加脉冲信号电压，当脉冲为高电平时，V饱和导通，相当于开关闭合状态，E通过ce对C₁充电（上正下负）；当脉冲为低电平时，V截止。

这说明，改变V的基极脉冲宽度，就可以改变对C₁的充电时间，从而改变输出电压的大小

用开关稳压管制做的电源称为开关稳压电源。调整开关以一定的频率导通和断开，则在负载上得到图8.18所示的脉冲电压，其输出电压平均值为：

_（8.19）

式中，T为开关工作周期，t₁为开关接通的持续时间，q为开关工作的占空比。             图8.18开关型稳压电源输出波形

据式８．１９可知，要想改变输出电压，可利用改变脉冲的占空比来实现。具体实现的还有两种方式。一种是固定开关的频率，改变脉冲的宽度t_1，，使输出电压变化，称为脉宽调制型开关电源，用PWM表示；另一种是固定脉冲宽度而改变周期，使输出电压变化，称为脉冲频率调制型开关电源，用PFM表示。

开关电路是用电路本身形成的反馈回路来实现自动调节的。当输入电压Ｕ_i升高而引起输出电压升高时，我们可以将开关接通时间减小，使输出电压恢复到额定值。反之，当输入电压U_i降低时，我们将开关接通的时间增加。调整开关通常采用三极管、可控硅和磁开关等。 三种类型开关电源工作原理分析

1．   串联型开关电源

串联型开关电源如图8.19所示。 absolute; HEIGHT: 195px; mso-ignore: vglayout">

图8.19   串联型开关电源

220V交流经整流、C₁滤波后，在C₁上得到300V直流电压（市电220V是指有效值，实际上最大可达到220 _{=311V，故整流可得300V直流电压），该电压经L1加到开关管V的集电极。V基极加有脉冲信号，当脉冲信号高电平加到V的基极时，V饱和导通，300V电压经L1、V的ce极对Ｃ2充电,在C2上充得上正下负的电压，充电电流在流经L1时，L1会产生左正右负电动势阻碍电流，L2上感应出左正右负电动势（同名端原因），二极管D1截止。当脉冲信号低电平加到V基极时，V截止，无电流流过L1，L1马上产生左负右正电动势，L2上感应出左负右正电动势，D1导通，L2上电动势经D1对C2充电。}

absolute; HEIGHT: 14px; mso-ignore: vglayout"> absolute; HEIGHT: 14px; mso-ignore: vglayout"> absolute; HEIGHT: 14px; mso-ignore: vglayout"> absolute; HEIGHT: 14px; mso-ignore: vglayout"> 充电途径：L₂右正     C₂        地    D₁       L₂左负，结果在C₂上获得电压U₀，供给负载R_L。

稳压过程：若市电电压下降会引起300V电压也下降，如果V基极脉冲宽度不变化，则在V导通时，充电电流下降（因300V电压下降），C₂充电少，C₂两端电压下降。为了保证在市电电压下降的情况下，C₂两端电压仍正常，可让脉冲信号变宽，V导通时间长，300V电压经V对C₂充电时间长，C₂两端电压回升到正常值。

2．   并联型开关电源

并联型开关电源如图8.20所示。

开关管V基极加有脉冲信号，当脉冲信号高电平到来时，V饱和导通，300V电压产生电流，电流流经V的ce极、电感Ｌ₁到地。电感L₁的电感量很大，电流在流经L1时，产生很高的上正下负电动势阻碍电流，同时L₁储存了能量。脉冲信号低电平到V时，V截止，无电流流过L₁，L₁马上产生上负下正电动势，该电动势对C₂充电。

absolute; HEIGHT: 14px; mso-ignore: vglayout"> absolute; HEIGHT: 14px; mso-ignore: vglayout"> absolute; HEIGHT: 14px; mso-ignore: vglayout"> absolute; HEIGHT: 14px; mso-ignore: vglayout"> 充电途径是：L₁下正     地     C₂     D₁     L₁上负，在C₂上充得上负下正电压，该电压供给负载R_L。

absolute; HEIGHT: 3px; mso-ignore: vglayout">   absolute; HEIGHT: 155px; mso-ignore: vglayout">

图8.20开联型开关电源

稳压过程：若300V电压上升，会导致C2两端电压U₀上升。这时可让加到V基极的脉冲信号宽度变窄，V导通时间短，L₁流过电流时间短，储能减少，在V截止时，L₁产生的上负下正电动势小，对C₂充电少，C₂两端电压下降，回到正常值。

2.  变压器耦合型开关电源

     变压器耦合型开关电源如图8.21所示。

absolute; HEIGHT: 173px; mso-ignore: vglayout">

图8.21变压器耦合型开关电源

300V 电压经L₁加到开关管V的集电极，与此同时，脉冲信号加到V的基极，当脉冲信号高电平到来时，V 饱和导通，有电流流过L₁，L₁产生上正下负电动势阻碍电流，由于同名端的原因，L₂感应出上负下正电动势，D₁截止。当脉冲信号低电平加到V 基极时，V截止，L₁马上产生上负下正电动势，L₂H上感应出上正下负电动势，该电动势经D₁对C₂充电，在C₂上充得上正下负电压U₀，供给后级电路。

稳压过程：若市电下降      300V电压下降      L₁储能少，产生电动势低      输出电压U₀下降。这时可让V基极脉冲变宽，V导通时间长，L₁储能多，在V截止时产生的电动势高，L₂感应电动势高，它对C₂充电，C₂两端电压上升到正常值。

从图8.21中可以看出，这种开关变压器有两种地，其中C₁负端的地称为热地，因为该地与220V 市电只隔一个整流二极管，二极管还会导通，所以热地带电，在检修时手不要接触；C₂负端的地称为冷地，它通过变压器与电源电路隔开，故冷地不带电。前面分析的串联型和并联型开关电源只有热地，采用这种电源电路的电视机整机都带电。变压器耦合开关电源有热地和冷地，除电源电路外，其他电路都是冷地，故采用变压器耦合型的开关电源较安全，很多电视机都采用这种类型的开关电源。

8.4.3直流稳压电源的调整测试

1.在直流稳压电源测试之前，对安装电路的检查事项。

（１）        对电源变压器的绝缘电阻进行检测，以防止变压器漏电，危及人身和设备的安全。一般采用兆欧表测量一、二次绕组之间，各绕组与接地屏蔽之间，以及绕组与铁芯之间的绝缘电阻，其值不应小于1000MΩ,如果用万用表高电阻档检测，则其指示电阻应为无穷大。

（２）      电源变压器的一次和二次绕组不能搞错，否则将造成变压器损坏或电源故障。

（３）    二极管的引脚（或整流硅堆的引脚）和滤波电容器的极性不能接反，否则将会损坏元器件。

（４）      三端稳压器的输入、输出和公共端一定要识别清楚，不能接错。特别是公共端不能开路，一旦开路，输出电压U₀很可能接近U_I，导致负载损坏。

（５）      检查负载端不应该有短路现象。

2.调整测试步骤。

直流稳压电源的调整测试一般分三步进行，即空载检查测试、加载检查测试和指标测量。

（１）      空载检查测试

第一步，断开变压器与整流电路，接通220V电压，用万用表电压挡测量变压器二次交流电压值，其值应符合设计值。

第二步，将整流滤波电路与稳压电路断开，接通220V电压，观察电路有无异常，（如整流二极管是否发烫等）然后用万用表直流电压挡测整流滤波电路输出的直流电压U_I，其值应接近于1.4U₂，（U₂为电源变压器二次侧交流电压的有效值）。

第三步，断开负载，测量稳压后的输出电压U₀，其值应为设计值。

（２）      加载检查测试

空载检查测试符合要求后，则稳压电路工作基本正常，此时可接上额定负载R_L并调节输出电压，使其为额定值（固定输出稳压器不需调节），测量各级输出电压的大小，观察是否符合设计值。

（３）      质量指标测量

主要包括电压调整率的测量、电流整率及输出电阻的测量和纹波电压的测量。