现在，空间技术、计算机、通讯、雷达及家电中的电源逐步被开关电源所取代。现在通常使用的串联调整稳压电源是接连操控的线性稳压电源。这种传统的串联稳压器、调整管老是作业在扩大区，流过的电流是接连的，这种稳压器的缺点是接受过载和短路的能力差，功率低，通常只要35%～60%。因为调整管要损耗较大的功率，所以需求选用大功率调整管，并装有体积很大的散热器。而开关电源的调整管作业在开关状况，功率损耗小，功率可达70%～95%，稳压器的体积小，重量轻，调整管的功率损耗较小，散热器也随之减小。此外，开关频率作业在几十kHz，可用数值较小的滤波电感、电容元件，故能够大大提高答应的环境温度。

　　1 电路构成及作业原理

　　开关式沟通稳压电源电路框图如图1所示。作业原理描述：由三角波发生电路发生150 kHz的三角波，由低频正弦波发生电路发生50 Hz的正弦波。两个信号别离一起送到对比器的同相和反相输入端，在对比器的输出端将发生矩形波。该矩形波的频率与150 kHz的三角波一样，该矩形波的脉冲宽度受50 Hz正弦波实时起伏的调制后，随50 Hz正弦波实时起伏而改变，即已调制矩形波。将其送到高速电子开关中一个输入端，并通过一级反向器反向，送到高速电子开关的别的一个输入端。

　　市电整流滤波取得的倍于输入沟通电压(典型值约为311 V)的直流高电压送到高速电子开关的电源输人端。高速电子开关的两个输出端由两个反向的输入矩形波驱动，从约311 V直流电源取得能量后，别离通过一级短时间常数的LC滤波电路连接到高频开关变压器的初级。该LC滤波电路的效果是使进入高频开关变压器初级的矩形波脉冲角落趋于油滑，以下降其高频谐波。高频开关变压器的初、次级还起到对市电阻隔的效果，高频开关变压器的次级取得交变、角落油滑的矩形波电压，通过多级长期常数的LC滤波电路，将150 kHz高频信号滤除，复原出50 Hz正弦波的调制信号，送到负载用于对负载供电。

　　电压和电流取样电路从负载上获取电压和电流信号，别离送两路A/D变换器变换，成为离散的数字信号。一方面用于通过微处理器处理后进行实时显现;另一方面用于通过微处理器处理后送D/A变换器变换为模拟量，通过光电阻隔驱动电路来操控正弦波发生器的幅值，又通过对比器、反向器、高速电子开关、LC滤波、高频开关变压器、多级LC滤波等电路，用于操控负载上电压或电流的安稳。电压互感器的效果是从市电中取得低谐波失真的标准正弦波，经由正弦波发生电路操控其幅值;键盘用于输入预备向负载供给的电压或电流值。

　　2电路规划剖析

　　2.1 可控正弦波发生电路

　　可控正弦波发生电路的电路图如图2所示。

　　正弦波的来历选用直接从市电的220 V/50 Hz的正弦波，使用电压互感器变换成较低电压的50Hz正弦波(例如5 V)。该正弦波的谐波失真度取决于市电的谐波失真度和互感器的参数，其输出起伏由D/A变换器操控光电耦合器驱动电路完成，D/A变换器输出信号操控光电耦合器导通程度，与分压电阻分压后发生沟通和直流叠加的电压，经电容阻隔直流重量，仅保留沟通重量送运算扩大器进行若干倍的扩大，发生随D/A信号起伏巨细而操控的纯洁沟通信号量。

　　D/A操控信号发生的原则是：依据输出到负载上的电压或电流合作市电的电压起伏巨细进行归纳运算，由微处理器向D/A变换器供给通过归纳运算的数字量，使得供给给负载的输出电压(或电流)趋于安稳。

　　2.2 脉冲宽度调制器

　　PWM发生电路由正弦波发生电路、三角波发生电路和对比器三个有些构成。三角波加到对比器的反向输入端，正弦波加到对比器的同向输入端，对比器输出端发生受正弦波瞬时起伏而改变的脉冲宽度调制波。

　　图3是电压型PWM对比器的作业波形，输入三角波接在对比器的反向输入端，可控正弦波信号送至对比器的同相输入端，经扩大后输出PWM信号。

　　2.3 高速电子开关

　　高速电子开关电路用于完成将PWM波功率扩大，合作高频电子变压器和滤波电路，可完成对输入信号为受某信号参数调制的矩形波，输出信号为复原出该参数的解调电路。其典型电路图如图4所示，是PWM经反相器出来的波形。全部电路由4个场效应管构成的桥式开关电路、高频开关变压器、多组LC滤波电路(图中只画出一组L3，C3)构成。

　　高频开关变压器Tr还兼起市电阻隔的效果。电路中，L1，C1和L2，C2构成滤波电路，用以使输入到高频开关变压器初级的矩形波角落成为“缓变”形状，以使流经变压器的谐波重量减小，下降搅扰。

　　通过高频开关变压器次级感应到的电压通过L3，C3(实际为多级LC，如三级)的进一步滤波能够将PWM的高频矩形波滤除，在负载上得到被复原的原调制波的正弦波形，如图5所示。

　　图5中复原出来的调制波实际上是有必定程度的锯齿波成分，假如用数字存储示波器存储波形，然后有些扩大观测可发现，如图5中显现了有些扩大后的锯齿形状，其锯齿程度反映了信号的失真度，与多级LC滤波器的性能参数有关。

　　2.4 微处理器

　　微处理器有些用于完成体系设备的智能化，微处理器有些包含微处理器芯片、键盘、LCD显现器、A/D和D/A变换器，且适合于操控的微处理器芯片通常选用单片机，而单片机基本上都包含有I/O接口电路、ROM，RAM、定时器和中止体系，因而这些部件基本上都不需求拓展。

　　软件有些的规划包含A/D变换器、D/A变换器、LCD显现器、键盘体系等功能的子程序，还包含体系监控程序和各种中止效劳程序等。

　　3 结 语

　　在此介绍的开关式沟通稳压电源是一种较为领先的沟通电源规划方案。跟着时代的疾速开展，开关电源的集成化与小型化正在变为实际，现在正在研制开发开关与操控电路集成于同一芯片的集成模块。但是，把功率开关与操控电路，包含反应电路都集成于同一芯片上，有必要处理电气阻隔与热绝缘的疑问，这将是今后的一大研究课题。