2.20世纪 年代：计算机全面实现开关电源化 世纪80年代 世纪 年代：
3.20世纪 年代：电子电器、家电广泛应用 世纪90年代 电子电器、 世纪 年代：
电 ( 调 )
电
调整器件
储能电路 取
UI
调 方 波 发 生 基 准 电 压
样
UO
RL
调整
1
1.1开关电源组成 1.1开关电源组成 及开关电源实例 二、工作原理： 工作原理： 调宽式） （调宽式）
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组成及开关电源实例 六、开关电源名词解释 P.1-P.7
10.输出电压精度： 输出电压精度： 输出电压精度 11.电源效率 ：开关电源输出功率与输入功率的比值 电源效率η： 电源效率 P η = O ×100% P 12.待机电流： 待机电流： 待机电流 13.占空比 ： 占空比D： 占空比 14.结温： 结温： 结温 15.最高结温： 最高结温： 最高结温 16.过热保护： 过热保护： 过热保护 17.过压保护： 过压保护： 过压保护
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组成及开关电源实例
3、并联独立输出型：通过续流电感的电磁耦合，实现隔离输出。 、 联独立输出型：通过续流电感的电磁耦合，实现隔离输出。 电源输入端不使用变压器、实现多种电压输出） （电源输入端不使用变压器、实现多种电压输出）
＊应用最多的一种电路形式 ＊三极管V可使用功率场效应管 三极管 可使用功率场效应管 ＊脉冲调宽、脉冲发生及误差信号的产生等可集成化例如TOP221∼TOP227 脉冲调宽、脉冲发生及误差信号的产生等可集成化例如 ∼
导通期间， 储存磁能 负载由电容C供电 储存磁能， 供电； ◆总之，调整管V导通期间，L储存磁能，负载由电容 供电； 总之，调整管 导通期间 调整管V截止期间 截止期间， 释放磁能 转变为C的电能 同时向负载供电。 释放磁能， 的电能， 调整管 截止期间，L释放磁能，转变为 的电能，同时向负载供电。 为串联型的两倍。 ※并联型电路中，调整管承受的反峰电压为2UI ，为串联型的两倍。 并联型电路中，调整管承受的反峰电压为
储能电路： ★储能电路： 即续流滤波电路
储能电路组成： ★储能电路组成： 续流二极管 储能电感 储能滤波电容
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组成及开关电源实例
根据储能电感的连接方式可分为： 根据储能电感的连接方式可分为： 储能电路： 四、储能电路： 串联型 并联型 并联独立输出型 1、串联型：储能电感 、串联型： 和负载相串联
1、单端型反激式开关电源：开关管导通时储能，开关管截止时，储能释放给负载。 单端型反激式开关电源：开关管导通时储能，开关管截止时，储能释放给负载。
开关管和脉宽调制采用三端单片集成稳压器TOP221P， 当221P内开关功率管导 开关管和脉宽调制采用三端单片集成稳压器 ， 内开关功率管导 通时， 上产生上正下负电压， 储存能量 开关功率管截止时， 储存能量。 通时，N1上产生上正下负电压，N1储存能量。开关功率管截止时，N1上产 生上 负下正电压， 产生上正下负电压， 导通， 负下正电压，N2产生上正下负电压，VD2导通， 经C2、L、C3滤波后提 供＋5V 、 输出电压。 UO1≈UZ＋UF（LED正向压降） 正向压降） 输出电压。 正向压降
2 3
1、输入和输出之间接开关调整管和储能电路。调整管周期性开、关， 输入和输出之间接开关调整管和储能电路。调整管周期性开、 将能量输入储能电路，经均衡滤波后成为电压输出， 将能量输入储能电路，经均衡滤波后成为电压输出，输出电压的大 取决于调整管开关时间的长短。 小，取决于调整管开关时间的长短。 调整管的开关状态受脉冲电压的控制， 2、调整管的开关状态受脉冲电压的控制，脉冲电压则由方波发生电路 产生，并经脉冲调宽电路调制后得到。 产生，并经脉冲调宽电路调制后得到。 3、取样比较电路将一部分输出电压和基准电压进行比较，当输出电压 取样比较电路将一部分输出电压和基准电压进行比较， 偏离正常值时，输出误差信号，对开关脉冲宽度进行调制。 偏离正常值时，输出误差信号，对开关脉冲宽度进行调制。
⑴、V饱和导通时，VD截止，UI经V在L中产生电流iL向电容C充电。 饱和导通时，VD截止， 中产生电流 向电容 充电。 截止 充电
截止时 中的电流不能突变， ⑵、V截止时， L中的电流不能突变，产生左负 右正⊕的自感电动 VD导通 导通， 向电容C充电 势，VD导通，续流电流 iZ 向电容 充电，将L中的磁能转换为电 容C中的电能。 中的电能。
第一章 开关电源的基础知识
1.1 开关电源组成及开关电源实例 开关电源名词解释 1.2 开关稳压电源的分类 1.3 开关稳压电源的特点 1.4 开关稳压电源的基本原理 1.5 开关电源集成电路产品
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组成及开关电源实例
发展史： 发展史： 1.20世纪 年代：美国宇航局用于搭载火箭 世纪50年代 世纪 年代：
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组成及开关电源实例 另一种并联独立输出型开关电源 脉宽调制集成电路 UC3842简介 简介 7脚为电源正极 5脚为电源负极 6脚为脉冲输出直接驱动场效应管 3脚为最大电流限制，调整输出最大电流 脚为最大电流限制， 2、4脚为电压反馈，可调节输出电压 脚为电压反馈， 4、8脚外接振荡电阻和振荡电容
(参考开关电源原理方框图 参考开关电源原理方框图) 参考开关电源原理方框图
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组成及开关电源实例 五、三端单片开关集成稳压器及其应用 3. TOP Switch的应用电路： 的应用电路： 的应用电路
并联独立输出型
1.1 开关电源组成 及开关电源实例 五、三端单片开关集成 稳压器及其应用 工作原理说明： 工作原理说明：
D1：续流二极管 ： C： 滤波电容 ：
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组成及开关电源实例 另一种并联独立输出型开关电源
V导通时，电流I通过 ，电流逐渐增加，产生变化磁场，L1中自感电动 导通时，电流 通过 通过L1，电流逐渐增加，产生变化磁场， 中自感电动 导通时 势上正下负，在次级绕组 产生感应电压为上负下正 产生感应电压为上负下正， 截止 截止L1.储能 势上正下负，在次级绕组L2产生感应电压为上负下正，D1截止 储能
3、保护电路：R3、C1和VD1 、保护电路： 4、自动启动时间控制：C5 0.83S 、自动启动时间控制：
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组成及开关电源实例 另一种并联独立输出型开关电源
开关由一个功率场效应管构成（兼脉冲发生），也称为单端型。 开关由一个功率场效应管构成（兼脉冲发生），也称为单端型。 功率场效应管构成 ），也称为单端型 脉宽调制等由集成电路UC 完成。 脉宽调制等由集成电路 3842 完成。 开关管导通时储能，开关截止时，储能释放给负载，称为单端型反激式。 开关管导通时储能，开关截止时，储能释放给负载，称为单端型反激式。 开关管导通时间长，传输电能多，变压器次级绕组输出电压高、电流大。 开关管导通时间长，传输电能多，变压器次级绕组输出电压高、电流大。 控制功率开关管， 就可以改变次级绕组输出的电压和电流，同时， 用PWM控制功率开关管， 就可以改变次级绕组输出的电压和电流，同时， 控制功率开关管 使用闭环反馈可以稳定电压、电流或限制功率。 使用闭环反馈可以稳定电压、电流或限制功率。 单端型反激式电路结构及工作原理： 单端型反激式电路结构及工作原理：
1 2 LI 2
V截止时L1中电流不能突变，产生自感电动势下正上负，经电磁耦合，在 截止时L1中电流不能突变，产生自感电动势下正上负，经电磁耦合， L1中电流不能突变 L2中产生感应电压为上正下负，D1导通，感生电流从D1、RL构成闭合回路， L2中产生感应电压为上正下负，D1导通，感生电流从D1、RL构成闭合回路， 中产生感应电压为上正下负 导通 D1 构成闭合回路 L1储能得到释放。 L1储能得到释放。 储能得到释放
t D = ×100% T
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组 欠压保护： 欠压保护 19.过流保护： 过流保护： 过流保护 20.电池极性反接保护： 电池极性反接保护： 电池极性反接保护 21.瞬态响应： 瞬态响应： 瞬态响应 22.电源抑制比 纹波抑制比 ： 电源抑制比(纹波抑制比 电源抑制比 纹波抑制比)： 23.输出噪声电压： 输出噪声电压： 输出噪声电压 24.电磁干扰滤波器 电磁干扰滤波器(EMI)： ： 电磁干扰滤波器
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组成及开关电源实例 五、三端单片开关集成稳压器及其应用 1.TOP Switch－Ⅱ简介： － 简介： （TOP221∼TOP227） ∼ ）
三端器件 DIP－8或SMT－8封装 － 或 － 封装
2.TOP Switch－Ⅱ工作原理： － 工作原理：
1.1开关电源组成及开关电源实例 1.1开关电源组成及开关电源实例
2、并联型：储能电感 、 联型： 和负载相并联
饱和导通时，VD截止 截止， 中产生电流i 储能。 ⑴、V饱和导通时，VD截止，UI经V在L中产生电流 L，L储能。 储能 截止时 中的电流不能突变， ⑵、V截止时， L中的电流不能突变，产生上负 下正⊕的自感电动 VD导通 导通， 向电容C充电 势，VD导通，续流电流iZ 向电容 充电，将L中的磁能转换为电 容C中的电能。 中的电能。
SV =
∆UO ×100% ∆IO =0,∆T =0 UO
9.负载调整率 电流调整率 I：负载电流变化时，使输出电压保持 负载调整率(电流调整率 负载调整率 电流调整率)S 负载电流变化时， 恒定的能力。 恒定的能力。
∆UO SI = ×100% ∆IO =0.1IOM ∼IOM，T =0 ∆ UO
导通期间， 储存磁能 并给电容C充电 同时向负载供电； 储存磁能， 充电， ◆总之，调整管V导通期间，L储存磁能，并给电容 充电，同时向负载供电； 总之，调整管 导通期间 调整管V截止期间 截止期间， 释放磁能 转变为C的电能 同时向负载供电。 释放磁能， 的电能， 调整管 截止期间，L释放磁能，转变为 的电能，同时向负载供电。