摘 要：分析一种开关稳压电源的基本原理，介绍了它的电路结构及稳压过程。
关键词：开关电源；自激式；功率转换
1开关稳压电路的工作原理
开关稳压电源由输入部分、功率转换部分、输出部分、控制部分组成。功率转换部分是开关电源的核心，它对非稳定直流进行高频斩波并完成输出所需要的变换功能。它主要由开关三极管和高频变压器组成，电路如图1(a)所示，波形如图1(b)所示。
ui是用电网交流220v直接整流滤波得到的直流高压(这样可省去工频变压器)。高频变压器的原绕组为n1，n2为变压器副绕组，供输出用。n3为基极正反馈绕组，r1是启动电阻，r2是限流电阻。
加上电源时，电流通过r1流向开关管t的基极，使t导通。此时变压器副边的二极管反向偏置，于是t集电极电流和变压器绕组n1中电流相等。由于是从零起动，基极电流不大，就能使t导通。原绕组n1通过电流，产生上正下负的感应电压，经磁芯耦合，反馈绕组n3也产生感应电压ul3，并向t的基极注入ib，使t进一步导通，即ul3增加，ib增大，使ic进一步增大，这是一个正反馈雪崩过程。
在t导通期间，副边因二极管反偏没有电流。当t进入高饱和区后，ic的变化率减小，原边n1绕组感应电压下降，同时反馈绕组n3电压下降，造成ib下降，ic下降，这再次形成一个正反馈雪崩过程，使开关管迅速截止。t的导通时间ton取决于ic达到饱和的时间。
t导通期间，副边电路截止，原边线圈储能。t截止时，n1的感应电压上负下正，相应地n3的电压上负下正，保证t截止，同时副边n2电压上正下负，d导通。由n2通过d向负载传送能量，副边绕组中电流id线性下降，直到id=0，电路恢复起始状态，开始一个新的周期，t再次导通。toff取决于副边绕组放电到零的时间。输出电压与开关管的导通时间成正比。
2开关稳压电源的构成及稳压过程
开关电源电路如图2所示。下面对这个电路的各个主要组成部分的作用及原理作分析。
2.1输入部分
rt1、c1为输入滤波器(rc低通滤波器)，l1、c2、c3为共模滤波器，可以衰减、削弱共模干扰，v1为全桥电路，桥式整流可防止输入电源极性接反烧坏电源电路，c4为滤波电容，r2、c5、v2构成主绕组吸收网络，其作用在后面保护部分详细叙述。
2.2功率部分和部分驱动电路
v4为开关管，r1、r4为启动电阻，r5、c6及反馈绕组构成正反馈开关管驱动电路，v6、r7构成过激保护电路，r3、c8构成开关管吸收网络，减小其开关噪声。
2.3输出部分
(1)v9、c10、c11、l2、c12、c13和线性集成稳压器n1构成24v整流滤波及稳压电路，r10、hl4构成24v发光二极管指示电路，r34、xjd构成失压告警电路。
(2)v10、c14、c15、l3、c16构成+5v整流滤波电路，r11为固定负载，r12、hl1为+5v发光二极管指示电路、r31为+5v测试限流电阻。
2.4采样和控制部分
r14、r15、rp1和稳压管n2构成+5v取样测量回路，c17用于防止稳压管n2自激。光隔n3实现取样电路与开关管的电隔离，v8、c9对光隔起保护作用并抑制自激，v5为脉宽控制管，r6、c7、v7、r8构成电流负反馈回路，r9为限流电阻。
2.5电路稳压的过程
如上所述，通过改变开关管v4的导通时间ton即可达到稳定输出电压的目的。
当输出电压高于+5v时，稳压管n2击穿导通，使光电隔离器中的发光二极管导通，其亮度增大，光敏三极管的电流增大，管压降减小，v5导通。由于v5集电极电流ic5的分流作用，使开关三极管v4的基极电流减小，促使v4导通时间缩短，提前截止，变压器原绕组n1储能减小，从而使输出电压uo降低。
当输出电压低于+5v时，稳压管n2截止，光电三极管n3截止，v5也趋于截止，使v4的基极电流增加，导通时间延长，使n1储能增加，于是输出电压uo升高。
2.6保护电路
这里讨论对开关管v4采取的两种保护措施。
(1)过流保护
v4的过流保护元件为r6、c7、v7、r8。当v4管电流增大时，电阻r6上产生的压降也增大，v5基极电位升高，使v5导通加剧，v5的集电极分流使v4的基极电流减小，v4的集电极电流也减小，最终v4截止，使v4不会因过流而烧坏。
(2)过压保护
变压器原绕组n1上接有的二极管v2、电阻r2和电容c5，目的在于放掉积蓄在变压器漏感上能量。否则，开关管截止的瞬间会出现很高的浪涌电压，它重迭在开关管的集电极电压上，很容易将开关管击穿。
3结束语
这种开关稳压电源有很多优点，在sf600收发信机的实际应用中效果良好。但也存在缺点，需改进。如因为只从一组取样反馈，不能保证多路输出稳定等。因此，24v一路只能靠加集成线性稳压器7824来解决稳压问题。
参考文献：
［1］ 曲学基.
