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对于开关电源的知识需要细心的了解,只有了解的熟悉,才能做到心中有数,然后在选购的时候才能够购买到适合自己的安全的开关电源,那么开关电源的工作原理是什么?开关电源如何控制输出电流?本期为您详细解答!
一、开关电源的工作原理是什么
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。
目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
开关电源工作原理:
开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态。
在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的,脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。
一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。***这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
二、开关电源如何控制输出电流
电流控制模式,输出电压和初级绕组电流是至关重要的量。
原理如图所示。

电流控制模式属于双闭环控制系统,相比电压控制模式,电压调整率更高,调节速度更快,在一定程度上增加了电路的复杂性,但电流模式不需要单独设计电流保护。
设计者在选择控制方案时往往有多种方案,即便电流控制方案比电压控制方案具有更好的鲁棒性,但是在很多DC-DC芯片中可以看到电压控制方案的身影。