開關(guān)電源具有體積小、效率高等一系列優(yōu)點,在各類電子產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用.但由于開關(guān)電源的控制電路比較復(fù)雜、輸出紋波電壓較高,所以開關(guān)電源的應(yīng)用也受到一定的限制.

　　電子裝置小型輕量化的關(guān)鍵是供電電源的小型化,因此需要盡可能地降低電源電路中的損耗.開關(guān)電源中的調(diào)整管工作于開關(guān)狀態(tài),必然存在開關(guān)損耗,而且損耗的大小隨開關(guān)頻率的提高而增加.另一方面,開關(guān)電源中的變壓器、電抗器等磁性元件及電容元件的損耗,也隨頻率的提高而增加.

　　目前市場上開關(guān)電源中功率管多采用雙極型晶體管,開關(guān)頻率可達(dá)幾十kHz;采用MOSFET的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換頻率可達(dá)幾百kHz.為提高開關(guān)頻率必須采用高速開關(guān)器件.對于兆赫以上開關(guān)頻率的電源可利用諧振電路,這種工作方式稱為諧振開關(guān)方式.它可以極大地提高開關(guān)速度,原理上開關(guān)損耗為零,噪聲也很小,這是提高開關(guān)電源工作頻率的一種方式.采用諧振開關(guān)方式的兆赫級變換器已經(jīng)實用化.

　　開關(guān)電源的集成化與小型化已成為現(xiàn)實.然而,把功率開關(guān)管與控制電路都集成在同一芯片上,必須解決電隔離和熱絕緣的問題.

　　1.1開關(guān)電源的基本構(gòu)成

　　開關(guān)電源采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)器件,通過周期性間斷工作,控制開關(guān)器件的占空比來調(diào)整輸出電壓.開關(guān)電源的基本構(gòu)成如圖1所示,其中DC/DC變換器進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換,它是開關(guān)電源的核心部分,此外還有起動、過流與過壓保護(hù)、噪聲濾波等電路.輸出采樣電路(R1、R2)檢測輸出電壓變化,與基準(zhǔn)電壓Ur比較,誤差電壓經(jīng)過放大及脈寬調(diào)制(PWM)電路,再經(jīng)過驅(qū)動電路控制功率器件的占空比,從而達(dá)到調(diào)整輸出電壓大小的目的.圖2是一種電路實現(xiàn)形式.

　　DC/DC變換器有多種電路形式,常用的有工作波形為方波的PWM變換器以及工作波形為準(zhǔn)正弦波的諧振型變換器.