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开关稳压电源设计说明书.docx开关稳压电源设计说明书
开关稳压电源设计说明书
学生姓名：
学 号：
专业班级： 物电学 C
为滤波电容。
当开关管基极输入开关控制脉冲时，开关管周期性地导通与截止。当开关管饱和
导通时，输入电压 Ui 加在储能电感 L 两端，此时电感中的电流线性上升，二极管 VD
反偏二截止，电感 L 储存能量，此时负载 RL 所需的电流由前一段时间电容上所充的
电压供应。当开关管截止时， VD 导通，通过电感上的电流线性下降，感应电压为左
负右正，输入电压 Ui 和电感 L 上的感应电压同极性串联，电源 Ui 和电感 L 所释放的
能量同时给负载 RL 提供电流，并向电容 C 充电。同样，到达动态平衡时，电感 L 在
开关管饱和时增加的电流量〔能量〕与开关管截止时减少的电流量〔能量〕相等。即
电感上能量保持一个恒量，故有
〔 Ui/L 〕 T1 =〔 U0-U i〕T2/L
所以有 U0 = Ui/〔1- σ〕 其中σ =T1/( T1 +T2)
可见，并联型开关稳压电源同样可通过控制σ来稳定或调整输出电压，同时还可
以看出，由于σ <1，这种并联型开关电源属于升压型电源，开关管所承受的最大反向
电压 Uce max=U0。而图 1 所示的串联型开关电源属于降压型电源，开关管所承受的最大
反向电压 Uce max =Ui 。
- 4 -
VD
I L
+ L
+
Ui U VT U0
+ C RL
- -
图 2 并联型开关电源根本电路
3〕脉冲变压器耦合〔并联〕型。
变压器耦合〔并联〕型开关电源〔自激式〕根本电路如图 3 所示。开关器件可以
是双极型晶体管，也可以是场效应管， T 为开关〔脉冲〕变压器， VD为脉冲整流二极
管， C为滤波电容。这里脉冲变压器的初级绕组起储能电感作用，脉冲变压器通过电感耦合传输能量，可使输入端与稳压输出端之间互相隔离，实现机壳不带电，同时还可以便利地得到多种直流电压，给制作和维修带来方便。
如果将脉冲变压器视为初、次级匝数比为 n:1 的理想变压器，把次级参数等效至
初级，可画成图 2 所示并联型的电路形式，只是用 nU0 代替图 2 中的 U0。对图 3 电
路，可得
U0=U iσ/n(1- σ )=UiN2T1/N 1T2
由于 n>1, 变压器型开关电源一般均为降压输出。 开关电源中开关管所承受的最大
脉冲电压 Uce max =Ui+nU0。
变压器耦合〔并联〕型开关电源的优点是： 1〕通过附加一个次级绕组间接取样的方法或采用光耦合器实现电源隔离， 使主电源电路与交流电网隔离， 即所谓“冷地盘〞电路； 2〕假设开关管内部短路，不会引起负载的过压或过流； 3〕容许辅助电源负载与
主电源负载无关。即不接主电源负载，辅助电源仍可从主电源中得到。其缺点是： 1〕对开关管和续流二级管的耐