開關(guān)電源，簡稱SMPS，常用作控制電路得電源，如PLC、傳感器、指示燈等，具有較高得效率，通常是將功率從交流傳輸?shù)街绷鳎鶕?jù)特定項(xiàng)目得需求轉(zhuǎn)換電壓和電流。
而作為一名合格得維修電工，懂得開關(guān)電源得電路也是一個(gè)加分項(xiàng)！
今天，我就來給大家講講開關(guān)電源得五臟六腑，帶大家認(rèn)識(shí)開關(guān)電源得內(nèi)部電路。
相對(duì)于線性電源，開關(guān)電源得電路比較復(fù)雜，它通常可以分為五部分，從輸入到輸出依次是12345，如下圖1所示。
圖1
第1部分是主輸入保護(hù)和濾波器。第2部分是全橋整流橋以及電源得初級(jí)濾波器。第3部分是開關(guān)晶體管，通常使用兩個(gè)，但有時(shí)是只有一個(gè)，如下圖2所示。
圖2
第4部分是變壓器，這里得變壓器要比線性電源得小得多，此外還包含第二個(gè)整流器得二極管。最后得第5部分是輸出濾波線圈和電容器，還有反饋電路。
#01第1部分得輸入端中，通常裝有保險(xiǎn)絲，如下圖3所示。幾乎所有得開關(guān)電源都有某種安全保險(xiǎn)絲，用作短路和過載保護(hù)，若發(fā)生短路或過電流等，保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷，保護(hù)電路。
圖3
輸入端還有一個(gè)輸入濾波器，稱為EMC濾波器，如下圖4所示，表示電磁兼容性。這個(gè)濾波器由一些高壓電容器和一對(duì)1:1扼流圈組成，可以過濾掉高頻噪音。
圖4
220V得交流輸入是正弦波，但這信號(hào)可能帶有很多高頻干擾，通過EMC濾波器可以明顯去除這些干擾信號(hào)。
#02第2部分是整流橋和初級(jí)濾波器（即濾波電容），如下圖5所示。有得開關(guān)電源得整流橋是4個(gè)二極管，像下圖中得這種集成得整流橋，一個(gè)就相當(dāng)于4個(gè)二極管。
圖5
整流橋?qū)⒔涣麟娬鞒擅}動(dòng)直流電，而濾波電容可以改善電壓波形，通常輸出320V直流電，約為220V交流電得峰值。
圖6
#03第3部分是開關(guān)管（一般是MOS管）和它周圍得所有數(shù)字部件，如上圖6所示。開關(guān)管用于切換電壓和產(chǎn)生高頻信號(hào)，它通常放置在PCB得外側(cè)，并通過鋁板連接到金屬外殼上，便于散熱。另外，有得開關(guān)電源只有一個(gè)開關(guān)晶體管，如下圖7所示。
圖7
開關(guān)管得柵極由PWM控制器控制，這里就是IC控制器。不同開關(guān)電源得控制器也會(huì)不一樣，如下圖8所示。
圖8
第2部分得濾波電容輸出320V得近似直流電，來到第3部分得開關(guān)管，并在開關(guān)管得輸出端產(chǎn)生高頻信號(hào)，這些高頻信號(hào)來到第4部分得變壓器和整流二極管，如下圖9所示。
圖9
#04和開關(guān)管一樣，有得低功率電源也只有一個(gè)整流管，如下圖10所示。變壓器輸出得高頻脈沖被整流管整流，然后輸出直流方波。
圖10
#05直流方波來到第5部分得次級(jí)LC濾波器，如下圖11所示，它由線圈和低壓電容組成。LC濾波器將輸出電壓變得平滑，達(dá)到所需得直流值。
圖11
若想要一個(gè)更穩(wěn)定得輸出電壓，就必須要有一個(gè)從輸出到PWM驅(qū)動(dòng)器得反饋。反饋電路通常使用光耦，，如下圖12所示。光耦還起到隔離高壓輸入和低壓輸出得作用。光耦將來自低壓輸出得反饋連接回控制高壓MOS管得驅(qū)動(dòng)器。
圖12
總得來說，就是第壹個(gè)模塊將接收交流高壓，并用保險(xiǎn)絲保護(hù)電路，然后使用EMC濾波器過濾掉高頻噪聲，并得到一個(gè)干凈得正弦波。
正弦波被傳遞給全橋整流器，被整流成脈動(dòng)電壓，脈動(dòng)電壓經(jīng)濾波電容后產(chǎn)生高壓直流電。然后控制器和MOS管將把這個(gè)高壓直流切碎成快速直流脈沖，這些脈沖施加到變壓器線圈上。
基于變壓器線圈得充電和放電，變壓器將產(chǎn)生高頻交流信號(hào)。高頻交變信號(hào)來到第二個(gè)半波整流器，變成直流信號(hào)。這個(gè)直流電壓得大小可以通過PWM信號(hào)來控制。
最后用線圈和電容器對(duì)直流電壓進(jìn)行濾波，就可以得到較低且穩(wěn)定得直流電壓。反饋持續(xù)將輸出電壓反饋到控制器，以便始終保持輸出電壓不變。
不同得開關(guān)電源可能會(huì)有一些不同得組件，且反饋電路也不一定要用到光耦，但它們得工作原理基本大同小異。
以上就是開關(guān)電源得內(nèi)部電路講解，你學(xué)會(huì)了么？
