开关电源设计原理：

什么是开关电源?所谓开关电源，故名思议，就是这里有一扇门，一开门电源就通过，一关门电源就停止通过，那么什么是门呢，开关电源里有的采用可控硅，有的采用开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极上电压升高，开关管或可控硅就导通，由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通，通过开关变压器传到次级，再通过变压比将电压升高或降低，供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来，电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压，电源调整管截止，300V电源被关断，开关变压器次级没电压，这时各电路所需的工作电压，就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时，重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器，因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢，这就需要有个振荡电路产生，我们知道，晶体三极管有个特性，就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态，0.7V以上就是饱和导通状态， -0.1V- -0.3V就工作在振荡状态，那么其工作点调好后，就靠较深的负反馈来产生负压，使振荡管起振，振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定，振荡频率高输出脉冲幅度就大，反之就小，这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢，一般是在开关变压器上，单绕一组线圈，在其上端获得的电压经过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将这个基准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，如果变压器次级电压升高，本取样线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高，这个电压加到振荡管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳定次级输出电压的稳定，太细的工作情况就不必细讲了，也没必要了解的那么细的，这样大功率的电压由开关变压器传递，并与后级隔开，返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开，所以前级的市电电压，是与后级分离的，这就叫冷板，是安全的，变压器前的电源是独立的，这就叫开关电源。

开关电源是大家经常使用的一种电源，但是也有的是不需要用到开关电源的，但是有几种情况是必须用到开关电源。那么是那几种情况呢？下面就为大家解答：

1. 输入的电源电压比系统所需要的电压低，在这种情况下，系统需要升压芯片来提高输入电压，对于这种电路，如果被供电电路是敏感的模拟信号或者是射频信号，那么建议采用LC 的网络滤波，或者再采用一级LDO来降压，从而达到输出低纹波的特性。

2. 系统的电压需要负压，在这种情况下，系统需要电源">开关电源把正压变换为负压。如果被供电电路是敏感的模拟信号或者是射频信号，那么建议采用LC 的网络滤波，或者再采用一级负压的LDO来降压，从而达到输出低纹波的特性。

3.系统的输入电压比系统所需要的电压大很多，并且系统需要的电流很大，此时若使用LDO或者三端稳压芯片，芯片上的功耗会很大，不仅降低了系统的效率，而且给系统的散热带来问题。此时可以首先使用电源">开关电源电压降低到一个比较合适的电  

压，再使用LDO.

在使用的过程中还有一些问题需要注意：

一。最近使用正电到负电的变压芯片时，发现输出的负电压不足，当与负载断开时，发现电压恢复，开始怀疑时后级电路出了问题，但是当采用稳压电源供电时，负电压并没有限流，而且采用万用表的电流档测试时，发现电流只有50mA，后来发现当我把芯片输出正电的线路中串连的大电感去掉后，输出正常。所以在电源">开关电源中，输入电压供电的线路中加入大电感，虽然在一定程度上有隔掉直流分量的作用，但是同样影响的电源">开关电源的的正常工作。

二。电源">开关电源虽然具有很高的效率，但是毕竟不是100％，而且电源">开关电源芯片的热阻相对比较小，散热能力相对差，所以一定要计算系统所需的电压和电流，从而计算出系统的功耗，然后根据效率曲线计算出消耗在电源">开关电源芯片的上功耗。通过热阻计算芯片的温度是否超过芯片能承受的温度。然后留出一定的余量的情况下，选择芯片。