开关式稳压电源：工作原理与电路解析

"本文主要介绍了开关稳压电源的基本工作原理及其不同类型的电路，包括调宽式原理、基本电路结构以及单端反激式开关电源的典型应用。" 开关稳压电源是现代电子设备中广泛采用的一种高效电源解决方案，其效率高达85%以上，具有宽稳压范围、高稳压精度以及无需电源变压器等优点。开关稳压电源的工作原理基于开关元件（如MOSFET或BJT）的控制，通过调节开关元件的导通和截止时间来改变输出电压。 一、开关式稳压电源的基本工作原理 开关稳压电源主要分为调宽式（PWM，Pulse Width Modulation）和调频式（PFM，Pulse Frequency Modulation）。调宽式更为常见，其基本原理是通过改变矩形脉冲的宽度来调整输出电压的平均值。当矩形脉冲宽度T1增大时，直流平均电压Uo也会增加，反之则减小。通过实时调整脉冲宽度，可以确保输出电压的稳定。 二、开关式稳压电源的原理电路 1. 基本电路 开关稳压电源的核心结构包括交流/直流转换（整流滤波）、高频变换器、控制电路和后级整流滤波。控制电路中的脉宽调制器负责根据输出电压的变化调整开关元件的占空比，以保持稳定的输出电压。整流滤波电路则将高频变换器产生的方波电压转化为平滑的直流电压。 2. 单端反激式开关电源 单端反激式开关电源是开关电源的一种经济型设计，适用于中低功率应用。在这种电路中，高频变压器只在磁滞回线的一个方向工作，当开关管导通时，能量存储在初级绕组，然后在开关管截止时通过次级绕组释放。这种设计可以提供多路输出电压，但输出纹波较大，适合负载相对固定的场景。 开关稳压电源通过高效地控制开关元件，实现了对输出电压的精确控制。其工作原理和电路设计的多样性使得它能够满足各种电子设备的供电需求，从而在现代电子技术中占据重要地位。不同的电路结构如单端反激式开关电源，各有利弊，适应不同的应用场景和性能要求。在实际应用中，工程师会根据设备的功率需求、效率要求以及成本考虑来选择合适的开关稳压电源设计方案。