子電路愛好者都知道，開關電源在我們生活中應用特別廣泛，而開關電源電路又是每一個電子電路愛好者必須要學習和掌握的，可以這樣說，掌握了開關電源電路，學習其他電路就一通百通了，今天我在這里簡單的講解開關電源的基礎知識，如果大家覺得有用，就請關注，留言，后續就分享更多的開關電源電路知識。
在早期，我們用的更多的是一個大鐵芯線圈變壓器，很沉很重，然后外圍一堆電子元件，那種電源叫做線性電源，就是把我們220V的交流電變成低壓交流電，然后通過橋堆整流，濾波，再通過穩壓二極管或電壓整流電路后就變成了純凈的低壓直流電輸出。缺點就是對于高功耗產品，電源要做的很大，勢必就會非常笨重了，比如說筆記本電腦。
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然后，開關電源就很好的解決了這個問題，
而開關電源電路由一下幾個部分構成：
1，輸入整流濾波電路，主要由包括橋堆和濾波電容組成。
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2，MOS管開關電路和控制器(含振蕩器、基準電壓源、誤差放大器和PWM比較器)和漏極鉗位保護電路。
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3)，開關（高頻）變壓器，輸出整流濾波電路。
?6) 光耦反饋電路，偏置電路 （給光耦的光敏提供偏壓）。
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關電源工作原理。
大家好，這節課給大家分享一個小型的開關電源電路。此電路采用一只開關管以及開關變速器以及整流二極管、預撥電容。其次這邊有三個元器件：尖峰吸收電路。接下來看一下電路原理。
·首先打開可以看到現在輸出電壓接近二十伏左右，當然這個地方沒有采用穩壓電路，只是簡單的給大家做一個小型的試驗。這是做了一個電路指示，可以觀察輸出電壓的狀況。
·接下來看一下開關管積極，這個地方有一個一百赫茲的頻率，在這個地方可以顯示出來。現在這就是一百赫茲的頻率，在這里是不停的開關。
·接下來看一下如何工作。如果這里彈開sw1，積極沒有頻率、沒有脈沖，那么來扣一不倒通。這里的直流五十伏只能通過變壓器直接到達開光管的集電極c，這里變壓器的刺激就這端沒有感應電動勢，所以后面的負載沒有電壓。
·繼續看一下，假如將開關閉合，這個時候三極管就會不停的導通。再看一下，如果三極管一導通，這里是同命端，這邊是負的，這邊正的。同命端這個地方是正的，這邊是負的，等于三極管導通的時刻，二極管不通，輸出電壓為零輔。
·再看一下，假如現在三極管斷開，這個時候原來這里為正，這面為負，斷開之后這邊為負，這邊為負，這邊為正。正的通過二極管整流之后，再經過電容一波就可以得到一個直流電壓，直流就可以給負載使用。
·如果給其他的負載使用，這個地方前一集會需要加穩壓電路或者是增加一個7812或者是7805等等都可以實現。這個電動就是主要采用脈沖來實現讓開關管不停的開與關，然后變壓器可以實現能量轉換。
晶顯示器電源電路的功能主要是將 220V 市電轉換成液晶顯示器工作需要的各種穩定的直流電，為液晶顯示器中的各種控制電路、邏輯電路、控制面板等提供工作電壓，其工作的穩定性 直接影響液晶顯示器能否正常工作。
一、液晶顯示器電源電路的結構
液晶顯示器電源電路主要產生+5V、+12V 的工作電壓。其中，+5V 電壓主要為主板邏輯電 路、操作面板指示燈等提供工作電壓；+12V 電壓主要為高壓板、驅動板等提供工作電壓。
電源電路主要由濾波電路、橋式整流濾波電路、主開關電路、開關變壓器、整流濾波電路、 保護電路、軟啟動電路、PWM 控制器等組成。
其中，交流濾波電路的作用是消除市電中的高頻干擾（線性濾波電路一般由電阻、電容和電感組成）；橋式整流濾波電路的作用是將 220V 交流電變成 310V左右的直流電；開關電路的作用是將310V 左右的直流電通過開關管和開關變壓器后，變成不同幅度的脈沖電壓；整流濾波電路的作用是將開關變壓器輸出的脈沖電壓經過整流和濾波后變成負載需要的基本電壓5V 和 12V； 過壓保護電路的作用是盡量避免因負載異常或其他原因導致的開關管損壞或開關電源損壞；PWM控制器的作用是控制開關管的切換，根據保護電路的反饋電壓控制電路。
二、液晶顯示器電源電路的工作原理
液晶顯示器的電源電路一般采用開關電路方式，此電源電路將交流220V輸入電壓經過整流濾波電路變成直流電壓，再由開關管斬波和高頻變壓器降壓，得到高頻矩形波電壓，最后經整流濾波后輸出液晶顯示器各個模塊所需要的直流電壓。
下面以AOCLM729液晶顯示器為例講解液晶顯示器電源電路的工作原理。AOCLM729液晶顯示器的電源電路主要由交流濾波電路、橋式整流電路、軟啟動電路、主開關電路、整流濾波電路、過壓保護電路等組成。
電源電路板實物圖：
電源電路原理圖：
1．交流濾波電路
交流濾波電路的作用是用于濾除由交流輸入線引入的噪聲，抑制電源內部產生的反饋噪聲。
電源內部的噪聲主要有共態噪聲和正態噪聲兩種。對于單相電源，輸入側有2 根交流電源線和1根地線。在電源輸入側2根交流電源線與地線之間產生的噪聲為共態噪聲；2根交流電源線之間產生的噪聲為正態噪聲。交流濾波電路主要用于濾除這兩類噪聲，另外，還要起到電路過流保護和過壓保護。其中，保險用于過流保護，壓敏電阻用于輸入電壓過壓保護。下圖為交流濾波電路原理圖。
圖中，電感L901、L902，電容 C904、C903、C902、C901 組成了EMI濾波器。電感L901、L902用于濾除低頻共態噪聲；C901和C902 用于濾除低頻正態噪聲；C903和C904 用于濾除高頻共態和正態噪聲（高頻電磁干擾）；限流電阻R901、R902用于拔下電源插頭時對電容起放電作用；保險F901用于過流保護，壓敏電阻NR901用于輸入電壓過壓保護。
當液晶顯示器的電源插頭插入電源插座后，220V 交流電經過保險管F901、壓敏電阻NR901防浪涌沖擊后，通過由電容C901、C902、C903、C904，電阻R901、R902，電感 L901、L902 組成的抗干擾電路后進入橋式整流電路。
2．橋式整流濾波電路
橋式整流濾波電路的作用是將220V 交流電經過全波整流后轉變為直流電壓，再經過濾波后將電壓變為市電電壓的2倍。
橋式整流濾波電路主要由橋式整流器DB901，濾波電容C905 組成。
圖中，橋式整流器由4個整流二極管組成，濾波電容為400V電容。當220V 交流市電經過濾波后，進入橋式整流器。橋式整流器對交流市電進行全波整流后，變為直流電壓。接著此直流電壓再經過濾波電容C905將電壓轉換為 310V的直流電壓。
3．軟啟動電路
軟啟動電路的作用是防止電容器上的瞬時沖擊電流，以保證開關電源正常而可靠地運行。由于在輸入電路接通電源瞬間，電容器上的初始電壓為零會形成很大的瞬時沖擊電流，此電流往往會導致輸入保險絲燒斷，因此需要設置軟啟動電路。軟啟動電路主要由啟動電阻、整流二極管、濾波電容等組成。如圖所示為軟啟動電路原理圖。
圖中，電阻R906、R907 為1MΩ的等效電阻，由于這些電阻的阻值很大，所以其工作電流很小。剛啟動開關電源時，SG6841所需要的啟動工作電流由 +300V直流高壓經過電阻R906和R907降壓后加至 SG6841 的輸入端（第 3 腳）實現軟啟動。一旦開關管轉入正常的工作狀態，開關變壓器上所建立的高頻電壓經整流二極管D902、濾波電容C907 整流濾波后，就作為SG6841芯片 的工作電壓，至此啟動過程結束。
4．主開關電路
主開關電路的作用是通過開關管斬波和高頻變壓器降壓，以得到高頻矩形波電壓。
主開關電路主要由開關管、PWM 控制器、開關變壓器、過流保護電路、高壓保護電路等組成。
圖中，SG6841為PWM 控制器，它是開關電源的核心，它能產生頻率固定而脈沖寬度可調的 驅動信號，控制開關管的通斷狀態，從而調節輸出電壓的高低，達到穩壓的目的。Q903 為開關管，T901為開關變壓器，穩壓管 ZD901、電阻 R911、三極管 Q902 和Q901、電阻 R901 等組成的 電路為過壓保護電路。
SG6841 芯片各個引腳的功能
當 PWM開始工作后，SG6841的第8腳輸出一個矩形脈沖波（一般輸出的脈沖的頻率為58.5kHz，占空比為11.4%）。該脈沖控制開關管 Q903 按其工作頻率進行開關動作，在開關管Q903不斷地導通/截止形成自激振蕩時，變壓器 T901就開始工作，產生振蕩電壓。
當 SG6841 的第 8 腳輸出端為高電平時，開關管Q903導通，接著開關變壓器 T901 的初級線圈有電流流過，產生上正下負的電壓；同時，變壓器的次級產生下正上負的感應電動勢，這時次級上的二極管 D910 截止，此階段為儲能階段；當 SG6841 的第 8 腳輸出端為低電平時，開關管 Q903 截止，開關變壓器 T901 初級線圈上的電流在瞬間變為 0，初級的電動勢為下正上負，在次級上感應出上正下負的電動勢，此時二極管 D910 導通，開始輸出電壓。
（1）過流保護電路
過流保護電路的工作原理如下。
在開關管Q903 導通后，電流會從開關管 Q903 的漏極流向源極，并在 R917 上產生電壓。電阻R917 為電流檢測電阻，由它產生的電壓直接加到 PWM 控制器 SG6841 芯片的過流檢測比較器的同相輸入端（即第 6 腳），只要該電壓超過1V，將使 PWM 控制器 SG6841 內部的電流保護電路啟動，使第 8 腳停止輸出脈沖波，開關管及開關變壓器停止工作，實現過流保護。
（2）高壓保護電路
高壓保護電路的工作原理如下。
當電網電壓升高超過最大值時，變壓器反饋線圈輸出的電壓也將升高。該電壓將會超過20V， 此時穩壓管ZD901被擊穿，電阻R911上產生壓降。當這個壓降有 0.6V 時，三極管 Q902 導通， 接著三極管 Q901 的基極變為高電平，使三極管 Q901 也導通。同時，二極管 D903 也導通, 致使 PWM 控制器 SG6841 芯片第 4 腳接地，產生瞬間短路電流，使 PWM 控制器 SG6841 迅速關斷脈沖輸出。
另外，三極管 Q902 導通后，使 PWM 控制器 SG6841 第 7 腳的 15V 基準電壓通過電阻 R909、 三極管 Q901 直接接地。這樣 PWM 控制器 SG6841 芯片的供電端電壓變為 0，PWM 控制器停止輸出脈沖波，開關管及開關變壓器停止工作，達到高壓保護作用。
5．整流濾波電路
整流濾波電路的作用是將變壓器輸出的電壓經過整流濾波后，得到穩定的直流電壓。因為開關變壓器的漏感和輸出二極管的反向恢復電流造成的尖峰，都形成了潛在的電磁干擾。因此要得到純凈的 5V 和 12V 電壓，開關變壓器輸出的電壓必須經過整流濾波處理。
整流濾波電路主要由二極管、濾波電阻、濾波電容、濾波電感等組成。
圖中，開關變壓器 T901 的次級輸出端的二極管 D910 和 D912 上并接的 RC 濾波電路（電阻 R920 和電容 C920，電阻 R922 和電容 C921）的作用是吸收二極管 D910 和 D912 上產生的浪涌電 壓。
二極管 D910、電容 C920、電阻 R920、電感 L903、電容 C922 和C924 構成的 LC 濾波器，可 以過濾變壓器輸出 12V 電壓的電磁干擾，輸出穩定的 12V 電壓。
二極管 D912、電容 C921、電阻 R921、電感 L904、電容 C923 和C925 構成的 LC 濾波器，可以過濾變壓器輸出 5V 電壓的電磁干擾，輸出穩定的 5V 電壓。
6．12V/5V 穩壓控制電路
由于 220V 交流市電是在一定范圍內變化的，當市電升高，電源電路的變壓器輸出的電壓也會隨之升高，為了得到穩定的 5V 和 12V 電壓，在電源電路中一般都會設計一個穩壓電路。
12V/5V 穩壓電路主要由精密穩壓器（TL431）、光耦合器、PWM 控制器、分壓電阻等組成。
圖中，IC902 為光耦合器，IC903 為精密穩壓器，電阻 R924 和R926 為分壓電阻。
當電源電路工作時，+12V 輸出直流電壓經過電阻 R924 和R926 分壓后，在 R926 上產生電壓，該電壓直接加到TL431 精密穩壓器上（加到R 端），由電路上的電阻參數可知該電壓正好能使TL431導通。這樣+5V 電壓就可以流過光耦合器和精密穩壓器，當電流流過光耦合器發光二極管，光耦合器 IC902 開始工作，完成電壓的取樣。
當 220V 交流市電電壓升高導致輸出電壓隨之升高時，流過光耦合器 IC902 的電流也就隨之增大，光耦合器內部發光二極管的亮度也隨之增強，光耦合器內部的光敏三極管的內阻同時也變小，這樣則光敏三極管端的導通程度也會加強。光敏三極管導通程度加強的同時，PWM 電源控 制器 SG6841 芯片的第 2 腳端的電壓同時會下降。由于該電壓加到 SG6841 內部誤差放大器的反相輸入端，從而控制 SG6841 輸出脈沖的占空比，降低輸出電壓。這樣就構成了過壓輸出反饋回路，達到穩定輸出的作用，能使輸出電壓穩定在 12V 和 5V 輸出左右。
提示：
光耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極管（LED）， 使之發出一定波長的光，被光探測器接收而產生光電流，再經過進一步放大后輸出。這就完 成了電—光—電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相 隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機工作的可靠性。
7．過壓保護電路
過壓保護電路的作用是檢測輸出電路的輸出電壓，當變壓器輸出電壓異常升高時，通過 PWM 控制器關斷脈沖輸出，到達保護電路的目的。
過壓保護電路主要由 PWM 控制器、光耦合器、穩壓管等組成，如上圖所示電路原理圖中的穩壓管 ZD902 或 ZD903 就是用來檢測輸出電壓的。
當開關變壓器次級輸出的電壓異常升高時，穩壓管 ZD902 或 ZD903 將會被擊穿，從而將導致光耦合器內部發光管的亮度異常加大，致使 PWM 控制器第 2 腳通過光耦合器內部的光敏三極管接地，PWM 控制器迅速關斷第 8 腳的脈沖輸出，開關管和開關變壓器立刻停止工作，達到保護電路的目的。