小白大科普：开关电源的六种典型结构-凡亿课堂

开关电源是电子电路中必不可少的电子元器件之一，也是工程师们需要了解运用的电子组件之一。然而很多小白都不清楚开关电源的典型结构，今天我们来盘点开关电源的典型结构并分析，希望对小伙伴们有所帮助。

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1、串联开关电源

串联开关电源原理图如图所示，开关元件即功率开关晶体管VT串联在输入与输出之间，正常工作时，功率开关晶体管VT在开关脉冲信号的作用下周期性地在导通、截止之间交替转换，促使输入与输出之间周期性地闭合与断开。输入不稳定的直流电压通过功率开关晶体管VT后输出为周期性脉冲电压，再经脉冲整流铝箔后，即可得到平滑直流输出电压U0。

需要注意的是，在串联开关电源，由于功率开关管VT串联在输入电压U1与输出电压U0之间，因此对开关管耐压要求低，然而由于输出电压和输入电压共用地线，电源输入与输出间不隔离，可能会使电路板底板带点，使用不安全，正处于淘汰阶段。

2、并联开关电源

并联开关电源原理图如图所示，其中功率开关管VT与输入电压、输出负载并联，输出电压为：

公式：U0=Ui * [1/（1-D）]

图片所示的是一种输出升压型并联宽电源，电路中有一个储能电感，适当利用这个储能电感，可将输出升压型并联开关电源转变为广泛是哟的变压器耦合并联开关电源。

需要注意的是，在并联开关电源中，对功率开关管VT的耐压要求较高，一般应高于2-3倍电源供电电压。

3、正激开关电源

正激开关电源是一种采用变压器耦合的降压型开关稳压电源，电路图如图所示，加载变压器N1绕组上的电压振幅等于输入电压U1，功率开关管VT导通时间TON为开关脉冲宽度，变压器次级侧开关脉冲电压经二极管V1整流变为直流。

这种开关电源中功率开关管VT导通时，变压器初级绕组励磁电流最大值为：

IN1 = （U1/LN1）* DT

式中，LN1表示变压器初级绕组N1的电感量，D表示脉冲占空比；T表示脉冲开关周期。

4、反激开关电源

反激开关电源如图所示，当功率开关管VT导通时，输入侧的电能以磁能的形式存储在变压器的初级线圈N1中，由于同名端关系，次级侧二极管V1不导通，负载没有电流流过，当功率开关晶体管VT断开时，变压器次级绕组以输出电压U0为负载供电，并对变压器进行消磁。

5、半桥开关电源

反激开关电源电路简单，常应用在输出功率为200W以下的开关电源，若是要求电源输出功率更大，如在200-400W范伟时，可选择采用半桥开关电源，如图所示。

两个功率开关VT1和VT2在开关脉冲信号作用下，交替地导通与截止。当开关管VT1导通、VT2截止时，输入电压U1经VT1、变压器初级绕组N1和电容C2为变压器初级线圈N1励磁，同时经次级侧二极管V1、绕组N2给负载供电。当开关管VT1截止、VT2导通时，输入电源经C1、变压器初级侧绕组N1和开关管VT2给变压器初级绕组N1励磁，同时经次级侧二极管V2给负载供电。所以初级侧电源通过功率开关管VT1、VT2交替给变压器初级线圈N1励磁并为负载供电。变压器初级侧的买充电呀峰值为Ui/2，同样电容C1、C2上的电压分别为Ui/2。

5、全桥开关电源

全桥开关电源电路如图所示，由四个功率开关管VT1、VT2、VT3、VT4组成一个电桥形式的电路，其中，由VT1与VT4、VT2与VT3分别组成两个导通回路。当VT2、VT3的触发控制信号有效时，VT1、VT4的触发控制信号无效时，VT2、VT3导通时，输入电压Ui经VT2、变压器的初级线圈N1和VT3形成电流回路，加至变压器初级线圈的电压为电源电压Ui，并经次级侧二极管V1整流、滤波后为负载供电。同理，当VT2、VT3关断，VT1、VT4导通时，输入电压U1从和VT2、VT3导通时电流相反的方向为变压器初级线圈N1励磁，并通过次级线圈N2和整流二极管V2为负载供电，这样在次级可得到如Up所示的脉冲波形。