开关电源电路详解：从输入到功率变换

"开关电源的电路组成及工作原理详解" 开关电源是一种高效能的电源转换设备，广泛应用于各种电子设备中。其主要电路包括输入电磁干扰滤波器、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路以及输出整流滤波电路。此外，还有多种保护电路如输入过欠压保护、输出过欠压保护、过流保护和短路保护，以确保电源系统的稳定性和安全性。 一、输入电路的原理及常见电路 1. AC输入整流滤波电路： - 防雷电路：由压敏电阻和熔丝构成，用于吸收雷击产生的高压，保护后级电路。 - 输入滤波电路：双π型滤波网络能有效抑制电网中的噪声和杂波，同时防止电源自身产生的高频噪声干扰电网。 - 整流滤波电路：经过桥式整流器BRG1转换成直流，通过电容C5滤波，提供平滑的直流电压。 2. DC输入滤波电路： - 同样具有滤波功能，C3、C4是安规电容，L2、L3为差模电感，用于抑制噪声。 - 抗浪涌电路：在启动时，通过RT1限制启动电流，避免对电路造成冲击。 二、功率变换电路 1. MOS管（MOSFET）的工作原理： - MOSFET是一种绝缘栅场效应管，其栅极与源极之间有一层绝缘层，使得输入电阻极高，适合于开关操作。当栅极电压达到一定阈值时，MOSFET导通，实现电源的高效率转换。 开关电源的功率变换通常采用开关方式，通过控制MOSFET的开通和关断，调整输出电压和电流。PWM控制器电路负责生成控制MOSFET开关频率和占空比的脉冲信号，以实现稳压输出。 三、保护电路 - 输入过欠压保护：防止输入电压过高或过低导致的设备损坏。 - 输出过欠压保护：确保输出电压保持在安全范围内，保护负载。 - 输出过流保护和短路保护：在电流超出设定极限或出现短路时，立即切断电源，防止设备烧毁。 这些电路设计和保护机制确保了开关电源在复杂环境中能够稳定、安全地工作。了解这些基本原理对于设计和维护开关电源系统至关重要。