开关电源基础知识入门(开关电源的基本原理及优点)
导语：开关电源的基本原理
开关电源的控制方式，通常有下面三种：
1、PWM：脉冲宽度调制
2、PFM：脉冲频率调制
3、PWM+PFM：脉冲宽度和频率混合调制
目前常见的是PWM方式，其他方式较为少见，本文主要以PWM方式控制的开关电源基本原理进行讲述。
各控制方式的工作特点【脉冲宽度调制方式】简称：脉宽调制
外文全称：Pulse Width Modulation
外文缩写：PWM
工作特点：开关频率固定，通过改变脉冲宽度来实现控制。固定的开关频率，为滤波电路的设计提供了方便。缺点是开关管的最小导通时间限制了最小脉冲宽度，使得输出电压不能在较宽范围调节；此外输出端通常需要接假负载(或称：预负载)，用于防止空载输出电压升高。
【脉冲频率调制方式】简称：脉频调制
外文全称：Pulse Frequency Modulation
外文缩写：PFM
工作特点：脉冲宽度固定，通过改变开关频率来实现控制。要用固定脉宽发生器来代替脉宽调制器中的锯齿波发生器，利用电压/频率转换器（如：压控振荡器）改变控制频率。这种方式的输出电压调节范围很宽，输出可不接假负载。
PWM和PFM方式的调制波形分别如下图(a)、(b)所示：
【tp】表示脉冲宽度，即：功率开关管的导通时间tON
【T】代表周期，即：功率开关管开和关状态的总时长
两种方式的共同之处：
①均采用时间比率控制(TRC)的稳压原理，尽管采用的方式不同，但控制目标一致。
②当负载由轻变重，或者输入电压从高变低时，分别通过增加脉宽、升高频率的方法，使输出电压保持稳定。
【混合调制方式】，即：脉冲宽度与开关频率都不固定
这种方式，脉宽与频率都能改变，属于PWM和PFM的混合控制。由于【tp】和【T】都可单独调节，因此调节范围最宽，适合实验室等需要很宽电压调节范围的开关电源。
脉宽调制式开关电源的基本原理脉宽调制式开关电源的基本原理如下图所示：
交流220V输入电压经过整流滤波后变成直流电压【U1】，由功率开关管【VT】或【MOSFET】斩波、经高频变压器【T】降压，得到高频矩形波电压，通过输出整流滤波器【VD】、【C2】，获得所需要的直流输出电压【Uo】。
脉宽调制器是这类开关电源的核心，它能产生频率固定，脉宽可调的驱动信号，控制功率开关管通断，从而调节输出电压的高低，达到稳压目的。
锯齿波发生器提供时钟信号。误差放大器和PWM比较器构成闭环调节回路，输出电压在误差放大器中与基准电压源【Uref】进行比较得到调节比例。如果负载变化引起Uo下降，脉宽将变宽使斩波后的平均电压升高，致使Uo上升，回到设定电压。反之亦然。
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