开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关无件接通时输入电源vi通过开关s和滤波电路向负载rl提供能量,当开关s断开时,电路中的储能装置(l1、c2、二极管d组成的电路)向负载rl释放在开关接通时所储存的能量,使负载得到连续而稳定的能量。
vo=ton/t*vi
vo为负载两端的电压平均值
ton为开关每次接通的时间
t为开关通断的工作周期
由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,vo间电压平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整ton和t的比例便使输出电压vo维持不变。改变接通时间ton和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”(time ration control,缩写为trc)。
按trc控制原理,有三种方式:
1、脉冲宽度调制(pulse with modulation,缩写为pwm):开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
2、脉冲频率调制(pulse frequency modulation,缩写为pfm):导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
3、混合调制:导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。