開關型穩壓電路

開關穩壓電路是20世紀60年代發展起來的，控制電路主要採用脈衝寬度調製(pulsewidth modulation，簡稱PWM)和脈衝頻率調製(pulsefrequancy modulation，簡稱PFM)兩種方式，屬硬開關技術。70年代後相繼開發出軟開關技術。70年代後期，由於大規模集成技術日趨完善，從而陸續開發出開關穩壓電路專用的集成控制器，單片集成開關穩壓電源模塊。用它們組成的開關穩壓電路成本低，性能優良可靠，使用方便，因而獲得廣泛的應用。

(1)脈衝頻率調製：保持控制脈衝的寬度不變，改變脈衝頻率(即週期)以調節輸出電壓Uo使其穩定。當負載電流增大或電網電壓降低，而使U_o下降時，通過控制電路使脈衝頻率增加，就可以使Uo上升到原來穩定值，反之相同。

(2)脈衝寬度調製：控制脈衝的週期保持不變，改變脈衝佔空比來調節輸出電壓U_o使其穩定。當負載電流增大或電網電壓降低，而使Uo下降時，通過控制電路使脈衝寬度增加，就可以使U_o上升到原來穩定值，反之相同。由於這種方法控制脈衝的週期不變，濾波器電路容易設計，基本上都採用這種方法。

(3)硬開關技術：即強迫功率開關管在其電壓不為零時開通，電流不為零時關斷。在開關過程中，電壓、電流變化有一個交疊過程，會產生開關損耗。開關頻率越高，開關損耗就越大。提高開關頻率，可使開關穩壓電源的變壓器、電感等的體積、質量大為減小，從而提高開關穩壓電源的功率密度(單位體積輸出功率)，還可以降低可聞噪聲和改善動態響應。

(4)軟開關技術：為了減小體積、質量和開關損耗，自70年代以來，不斷研究開發高頻軟開關技術。“軟開關”是指零電壓開關(Zero-voltage-switching，簡稱ZVS)或零電流開關(Zero-current-switching，簡稱ZCS)。它是應用諧振原理，使開關穩壓電路中功率開關管的電流(或電壓)按正弦或準正弦規律變化，當電流過零時，使功率開關管關斷，或電壓為零時，使功率開關管開通，從而使開關損耗為零。

實現軟開關有兩種方法。一種是利用單端、半橋或全橋變換器中的寄生電感和寄生電容(如變壓器漏感、功率開關管和整流管的結電容)或主電路負載中的電感和電容產生諧振，使功率開關管的電流或電壓按準正弦規律變化，從而實現ZCS或ZVS。諧振參數可以超過兩個，這時就稱為多諧振變換器(MRC)。用準諧振或多諧振技術的開關穩壓電路，開關頻率可達1～10MHz，功率密度可達80W/in(硬開關的開關變換器受頻率限制，功率密度最高為0.5～3W/in)。但軟開關條件與電網電壓、負載電流的變化有關，在輕載下有可能失去實現軟開關的條件。另一種方法是附加一個諧振網絡輔助電路，以創造軟開關條件，其中有諧振電感、電容和輔助功率開關管。

開關穩壓電路按輸入電源和輸出電源的類型可分為AC-DC-AC-DC型開關穩壓電路和DC-DC型開關穩壓電路。按激勵方式可分為自勵式和他勵式。

出現最早，包括單管式和推輓式兩種，一般用於小功率開關穩壓電源。特點是電路簡單，價低，但開關頻率變化大，輸出紋波大。

由一個方波發生器來推動功率開關電路。特點是可做到開關頻率恆定，輸出紋波較小。 ^[1]