開關電源電氣圖，開關電源電氣圖形符號

大家好，今天小編關注到一個比較有意思的話題，就是關于開關電源電氣圖的問題，于是小編就整理了2個相關介紹開關電源電氣圖的解答，讓我們一起看看吧。

開關電源為什么還需要高頻變壓器？

傳統的工頻變壓器的傳遞效率低（將初級的能量耦合到次級），而且體積重量都很大。高頻磁性材料的效率可以達到80%以上，頻率越高，體積重量越小。加之開關電源的功率輸出晶體管工作在開關狀態，這樣高頻的開關電源的效率大大的提高了。至于仍然使用變壓器的另一原因有二，一是便于隔離，使得輸出電壓與交流電源的火線隔離；二是利用變壓器的匝數比可以更靈活、更簡單的設計出各種不同的輸出電壓，以及多路輸出的直流電源。開關電源的最大缺陷就是電源噪聲大，尤其是不適合微弱模擬信號放大器的供電。

朋友可能只考慮步驟，沒在意頻率。

一、工作頻率的不同

在交流變直流階段，這里的交流是50Hz，那是相當的低了，如果在此處放變壓器(就是我們常說的線性變壓器)，后面也是整流濾波。完全沒問題。只不過因為頻率低，會導致變壓器體積龐大（相對于開關電源），效率低下（50%左右）。

而開關電源是人為的把頻率提高到60kHz左右（是50Hz的1200倍），并且是方波信號，所以高頻變壓器相對來說可以做的很小。運輸成本和包裝成本都相對低。

同時，由于頻率高了，濾波電感和電容體積也小了。這個不在你提問之列，不在討論。

二、隔離的需要

開關電源不一定需要變壓器，用電感也可以降壓。只有需要隔離的時候才用高頻變壓器。

實際中，高頻變壓器初級與次級之間并不是完全隔離。而是跨接有一個Y電容。容量102左右。這個電容使初次級電壓在一個水平內。并且只對交流起作用。對人體來說是安全的，只有一點點漏電流。這個電流在安全值內，只有用敏感的皮膚才能感覺的到（比如舌頭）。

下面這個電路就是不用變壓器的電路。

開關電源為什么還需要高頻變壓器?

答：開關電源是由主電路、輔助電源（包括沖擊電流限幅、輸入濾波器、整流與濾波、逆變功率轉換電路、低壓直流整流濾波）、控制電路（過電壓過電流保護電路、高頻時鐘振蕩器、PWM調制電路、驅動控制電路）、檢測電路（檢測比較芯片）、四大部份組成的。見下圖所示

簡單理解為開關電源是將頻率為50Hz交流電，經過橋式整流堆整流，再通過濾波電解電容，將電壓穩定在300V左右直流電，內部的振蕩器控制芯片可以產生60KHz左右頻率（是工頻頻率50Hz的1200倍），通過芯片的輸出，控制場效應管的控制極，達到將直流電壓變成高頻電，在高頻變壓器的二次側，通過不同匝數進行降壓，再經過高頻低壓整流，輸出需要的不同直流電壓。值得注意的是，開關電源出來沒有整流前的波形為方波，不是正弦波。

開關電源中的變壓器，一般普通50Hz頻率的硅鋼片可以長期工作不發熱，這種硅鋼片的導磁率一般在10000高斯。但如果開關電源使用這種硅鋼片是不能進行能量轉換的，因為高頻頻率會讓硅鋼片嚴重發熱，如果它使用鐵氧體材料組成的變壓器就不同了，MnZn鐵氧體可以從30000~5000高斯以上高磁導率，這是硅鋼片鐵芯望塵莫及的。

正是由于鐵氧體有很高的導磁率，所以高頻鐵氧體變壓器的體積可以做得很??；再者高頻頻率提高后，輸出電壓的波紋系數非常小，出來的濾波電感和電容的容量不需要特別大，這樣這些輔助電子元器件的體積也就名正言順的小了。所以說開關電源的體積小，效率高，節約空間，不像普通的電源變壓器那樣笨重且效率不高。

我再簡單的回答你的問題

使用開關電源供電的根本考慮有以下幾點：1.降低適配器體積重量。因為用于手機要便于攜帶。如果使用工頻220伏供電，必須使用工頻變壓器先將220伏降低到所需電壓，再進行整流濾波、穩壓提供所需直流電壓。這也是早期采用的普遍方法。這種方法的主要缺點是體積大，重量大，不便隨身攜帶，而且價格也不便宜。2.采用開關電源的原因就是為了解決這兩個問題。先將220伏市電經整流電路整流變成約300伏的直流電壓，這個電壓是非常危險的電壓，需要的電壓一般是安全電壓，手機的標準供電是5伏直流電壓，所以必須先用開關電源的方法產生高頻方波，一般是20～200Khz. 然后要用高頻變壓器變成低壓高頻方波，這就要求高頻變壓器，由于工作在高頻，可以大大降低變壓器的體積重量和成本。從這里解決了減少重量體積的要求。然后再進行整流濾波，在高頻信號情況下，濾波器件又進一步減少條件重量，達到設計上的主要目的，減少體積重量。

3.如果不要高頻變壓器，要從高壓變電壓一般是費力不討好，無論從經濟性能還是安全性能上都會得不償失。解決不了安全問題就達不到要求。

這樣是否說明了開關電源必須使用高頻變壓器的原因了吧。

朋友們好，我是電子及工控技術，我來回答這個問題。開關變壓器以其轉化效率高、體積小、重量輕以及工作的電壓范圍比較寬等許多優點，在手機充電器、電瓶車充電器以及各種家用電器里都會用到開關電源，那么在開關電源中我們總會看到有一個高頻變壓器，今天我們就針對這個高頻變壓器來聊聊它在開關電源中的作用。

開關電源的工作原理

我們知道開關電源有自激式開關電源和他激式開關電源兩類，現在我們以他激式開關電源為例子來說明它的工作過程，以便我們進一步說明高頻變壓器在開關電源中的作用。在他激式開關電源中由獨立的振蕩器產生控制脈沖信號去控制開關管的導通與斷開，當開關管Ｖ處于開關狀態時，那么在高頻變壓器的一次繞組上就會有電動勢產生，這樣它就會感應到二次繞組上，二次繞做上的電動勢經過ＶＤ２二極管對電解電容進行充電，這個電解電容起到濾波的作用，這樣就會在負載ＲＬ上等到一個穩定的直流電壓。

開關電源中所用的高頻變壓器的作用

我認為在高頻變壓器在開關電源中主要有以下兩個作用，下面我們分別說一說。第一點是在開關電源中使用高頻變壓器是為了提高電源的轉化效率。由于高頻變壓器它的鐵芯采用的是硅鋼片鐵芯，這種硅鋼片導磁性能很好，能夠極大地提高電阻率和導磁率，從而提高了開關電源的轉換效率，增大它的輸出功率。

第二點是為了保護后面的負載和人身的安全，起到了安全隔離的作用，同時也凈化高壓電源防止干擾。我們假設開關電源在工作中由于某種原因造成輸出電壓過高，這樣過高的電壓就會送到保護電路中去，那么開關電源中的保護電路就開啟了保護模式，它會“命令”開關管停止工作，一但開關管停止了工作，高頻變壓器一次繞組端就沒有辦法產生電動勢了，這樣高頻變壓器二次繞組就無法得到感應的電動勢，輸出端也就沒有電壓輸出了，從而保護了負載免受高壓的損壞。如果不用高頻變壓器一旦出現這種現象就會很危險，如果開關管被擊穿的話，高壓直接輸出在用電器上，直接燒毀用電器，甚至會危及人的生命安全。

以上就是我對這個問題的解答，歡迎朋友們參與討論這個問題，想要學習電子及工控技術的朋友，敬請關注電子及工控技術，感謝點贊。

筆者在2002至2008年之間，曾有近6年智能高頻開關電源設計經歷，因此有資格來回答此問題。

正如問題中所說，開關電源的原理是：

1.交流變直流；

2.直流變高頻；

3.高頻變壓器變壓；

4.整流得到輸出。

第3步，高頻變壓器這個環節是萬萬不能省略的。

對于大多數開關電源來說，其輸出電壓與輸入的交流電經過整流后的電壓是有很大差異的，這就需要經過高頻變壓器進行變壓后，變成比較接近輸出要求的電壓，再通過調整電路進行精確調節，以便輸出需要的電壓。

即便輸出電壓與輸入電源經整流后的電壓相差不大，可以通過調整電路進行調節，這時候看起來似乎高頻變壓器是多余的，實際上一點也不多余。

有些開關電源輸出端并個電阻有什么作用？

開關電源輸出端并聯的電阻是假負載

開關電源與線性電源不同，它通過PWM信號來控制功率管的關斷和導通來實現對輸入的直流電的“斬波”，再通過變壓器進行降壓得到需要的直流電壓。也可以理解為PWM調節電壓，占空比越大，電壓越高，占空比越小，電壓越低。假負載可以起來穩定輸出電壓的作用，還可以在斷電的時候泄放電路中殘留的電壓。

開關電源輸出端為什么要接假負載？

在開關電源電路中，輸出端需要把電壓反饋給開關電源控制芯片，開關電源芯片通過偵測反饋電壓來，自動調節PWM信號，控制輸出電流，并把輸出電壓穩定在設定值。開關電源在輸出端通常會使用LC濾波電路。由于電感和電容這些儲能元件的影響，開關電源在空載的時候，輸出電壓很不穩定，甚至升高導至輸出電壓失控。

在開關電源輸出端并聯一個電阻后，會使開關電源有一定的電流控制能力，把升高的電壓拉下來，避免失控。同時在斷電的時候，這個電阻還會把電路中殘留的電放掉。

并聯的電阻并不是開關電源真正的負載，所以我們把它叫作“假負載”，當然這個假負載不能太小的，太小會增加開關電源的待機功耗。

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開關電源一般不能空載，否則輸出電壓會不穩定。

外電路無負載時電路板上要有一定負載，通常叫最小負載。不同的開關電源要求的最小負載不一樣，有些用分壓取樣電阻或輸出指示LED就行，有些則要在輸出端并接適當電阻。

到此，以上就是小編對于開關電源電氣圖的問題就介紹到這了，希望介紹關于開關電源電氣圖的2點解答對大家有用。