开关电源的分类

开关电源是开关稳压电源的简称，一般指输入为交流电压、输出为直流电压的AC-DC变换器。开关电源内部的功率开关管工作在高频开关状态，本身消耗的能量很低，电源效率可达75%~90%，比普通线性稳压电源(线性电源)提高一倍。说到线性电源，它与开关电源的区别是什么呢?说的通俗一点就是线性电源的调压可以看成是调阻值调压，相当于调节滑动变阻器使电压发生改变。开关电源则可以看成是通过调节开关的频率而使电压发生变化。

开关电源按控制原理来分类，可以有以下4种分类：

1)脉冲宽度调制(简称PWM，即脉宽调制)式：简单讲就是通过调节脉冲宽度实现稳压目的，其核心是PWM控制器。这种方式开关电源的应用最为普遍，其占空比调节范围大，PWM还可以和主系统的时钟保持同步。

2)脉冲频率调制(简称PFM，即脉频调制)式：与脉宽调试类似，它是通过调节开关频率来实现稳压目的，其核心是PFM控制器。这种方式适合于便携式设备，它在低占空比、低频条件下降低控制芯片的静态电流。

3)脉冲密度调制(简称PDM，即脉密调制)式：其特点是脉宽恒定，通过调节脉冲数实现稳压目的。它采用零电压技术，能显著降低功率开关管损耗。

4)混合调制式：它是PWM和PFM的组合。开关周期开关周期和脉冲宽度都可调

需要指出的是，PWM控制器既可作为一片独立的集成电路使用，也可被集成开关稳压器中，或集成在开关电源中。其中，开关稳压器属于DC-DC变换器，开关电源一般为AC-DC变换器。

开关电源按开关管与负载的连接方式分类，开关电源可分为串联型、并联型和变压器耦合(并联)型3种类型。

串联型。其特点是开关调整管VT与负载R1串联。因 此，开关管和续流二极管的耐压要求较低。且滤波电容在开关管导通和截止时均有电流，故滤波性能好， 输出电压叽的纹波系数小;要求储能电感铁心截面积也较小。其缺点为：输出直流电压与电网电压之间没 有隔离变压器，即所谓“热底盘”，不够安全;若开关管内部短路，则全部输入电压直接加到负载上，会 引起负载过压或过流，损坏元件。因此输出端一般需加稳压管加以保护。

并联型。其工作波形与串联电路基本相同，因开关管VT与 负载RL并联而称为并联型。此外，二极管YD通常称为脉冲整流管，C为滤波电容。

当开关管基极输人开关控制脉冲时，开关管周期性地导通与截止。当开关管饱和导通时，输入电压Ui加 在储能电感L两端。此时电感中的电流线性上升，二极管VD反偏而截止，电感L储存能量，此时负载RL所需 的电流由前一段时间电容上所充的电压供给。当开关管截止时，VD导通，通过电感上的电流线性下降，感 应电压为左负右正，输入电压Ui和电感L上的感应电压同极性串联，电源输人Ui和电感L所释放的能量同时 给负载RL提供电流，并向电容C充电。同样，达到动态平衡时，电感L在开关管饱和时增加的电流量(能量 )与开关管截止时减小的电流量(能量)相等，即电感上能量保持一个恒量。

脉冲变压器耦合(并联)型。开关器件可以是双极型晶体管，也可以是场效应管，T为开关(脉冲)变压器，VD为脉冲整流二极管，C为滤波电 容，RL为负载。这里脉冲变压器的初级绕组起储能电感作用，脉冲变压器通过电感耦合传输能量，可使输 入端与稳压输出端之间互相隔离，实现机壳(底板)不带电，同时还可便利地得到多种直流电压，给制作 和维修带来方便，因此，大多数彩电都采用变压器耦合型开关电源。