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一、开关稳压电源的基本工作原理
开关稳压电源有两种控制宽度调制和频率调制。在实际应用中，宽度调制的应用非常广泛，目前开发和使用的开关电源集成电路大多也是脉宽调制。因此，下面主要介绍宽度调制开关稳压电源。
调宽开关电源的基本原理见下图。
对于单极矩形脉冲，其dc平均电压uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其dc平均电压值越高。平均dc电压u .可以通过公式计算，
即uo = um× t1/t。
其中um为矩形脉冲的最大电压值；t是矩形脉冲周期；t1是矩形脉冲宽度。
从上面的公式可以看出，当um和t恒定时，平均dc电压uo将与脉冲宽度t1成比例。这样，只要随着稳压电源输出电压的增加，尽量缩小脉宽，就可以达到稳压的目的。
二、开关稳压电源的原理电路
1、基本电路
图2开关电源基本电路框图
开关稳压电源的基本电路框图如图2所示。
交流电压经整流电路和滤波电路整流滤波后，成为具有一定脉动成分的dc电压。该电压在高频转换器中被转换成具有所需电压值的方波，最后该方波电压被整流和滤波成所需的dc电压。
控制电路为脉宽调制器，主要由采样器、比较器、振荡器、脉宽调制和参考电压组成。目前这部分电路已经集成，制成各种开关电源的集成电路。控制电路用于调节高频开关元件的开关时间比，以达到稳定输出电压的目的。
2.单端反激式开关电源
单端反激式开关电源的典型电路如图3所示。所谓单端电路，就是高频变换器的磁芯只工作在磁滞回线的一侧。所谓反激就是当开关管vt1导通时，高频变压器t的初级绕组感应电压上正下负，整流二极管vd1关断，将能量储存在初级绕组中。当开关管vt1关断时，储存在变压器t初级绕组中的能量被次级绕组和vd1整流，并被电容c滤波，然后输出到负载。
单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路。输出功率20100 w，可同时输出不同电压，调压率好。唯一的缺点是输出纹波电压大，外特性差，适合相对固定的负载。
单端反激式开关电源中使用的开关管vt1的最大反向电压是电路工作电压的两倍，工作频率在20200khz之间。
3.单端正向开关电源
单端正激式开关电源的典型电路如图4所示。该电路的形式为电路类似于单端反激电路，但工作情况不同。当开关管vt1导通时，vd2也
导通，电网向负载输送能量，滤波电感l储能；当开关管vt1关断时，电感l继续通过续流二极管vd3向负载释放能量。
电路中还设置了箝位线圈和二极管vd2，可以将开关管vt1的最大电压限制在电源电压的两倍。为了满足磁芯复位条件，即磁通量建立和
复位时间应该相等，因此电路中脉冲的占空比不应大于50%。由于该电路在开关管vt1开通时通过变压器向负载输送能量，所以输出功率范围大，可以输出50200 w的功率。电路中使用的变压器结构复杂，体积大。正因如此，这种电路的实际应用较少。
4.自励开关稳压电源
自激式开关电源的典型电路如图5所示。这是一种由间歇振荡电路组成的开关电源，也是目前广泛使用的基本电源之一。
接通电源时，启动电流提供给r1的开关管vt1，使vt1开始导通，其集电极电流ic在l1线性增加。在l2，感应出一个正反馈电压，使vt1基极极正，发射极负，使vt1很快饱和。同时，感应电压给c1充电。随着c1充电电压的升高，vt1的基极电位逐渐降低，导致vt1退出饱和区，ic开始降低。在l2，感应出一个使vt1基极为负极而发射出正极的电压，使vt1迅速关断。此时，二极管vd1导通，高频变压器t的初级绕组中储存的能量释放给负载。vt1关断时，l2没有感应电压，dc电源输入电压通过r1反向给c1充电，使vt1的基极电位逐渐升高，使其再次导通，再次翻转达到饱和状态，如此反复振荡电路。这里，就像单端反激式开关电源一样，变压器t的次级绕组向负载输出所需的电压。
自励开关电源中的开关管起着开关和振荡的双重作用，也省去了控制电路。由于电路中的负载位于变压器的次级，工作在反激状态，所以具有输入和输出相互隔离的优点。该电路不仅适用于高电源，也适用于低电源。
5.推挽式开关电源
推挽式开关电源的典型电路如图6所示。属于双端转换电路，高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。该电路采用两个开关管vt1和vt2，在外部激励方波信号的控制下交替导通和关断，在变压器t的二次系统中得到方波电压，经过整流和滤波转换成所需的dc电压。
这种电路的优点是两个开关容易驱动，主要缺点是开关的耐压要达到电路峰值电压的两倍。电路输出功率大，一般在100500 w范围内。
6.降压开关电源
降压开关关闭电源的典型电路如图7所示。当开关管vt1导通时，二极管vd1关断，输入整流电压通过vt1和l充电到c，这个电流增加了电感l中的储能，当开关管vt1关断时，电感l感应出负的左电压和正的右电压，电感l中存储的能量通过负载r l和续流二极管vd1释放出来，保持输出dc电压不变。电路的输出dc电压由施加到vt1基极的脉冲宽度决定。
该电路使用的元件很少。与下面描述的其他两个电路一样，它只能通过使用电感、电容和二极管来实现。
7.升压开关电源
升压开关电源的稳压电路如图8所示。当开关管vt1导通时，电感l储存能量。当开关管vt1关断时，电感l感应出负的左电压和正的右电压，叠加在输入电压上，通过二极管vd1给负载供电，使输出电压大于输入电压，形成升压开关电源。
8.反向开关电源
逆变器开关电源的典型电路如图9所示。这个电路也叫降压升压开关电源。无论开关管vt1前的脉动dc电压高于还是低于输出端的稳定电压，电路都能正常工作。
当开关管vt1导通时，电感l储能，二极管vd1关断，负载r l由电容c的最后一次充电供电..当开关管vt1关断时，电感l中的电流继续流动，感应出负电压，通过二极管vd1向负载供电，并对电容c充电..
以上介绍了脉宽调制开关电源的基本工作原理和各种电路类型。在实际应用中，会有各种各样的实际控制电路，但无论如何，都是在这些基础上发展起来的。
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