串联开关型稳压电源电路识图方法

图3-50所示是串联开关型稳压电源电路方框图，通过这一方框图可以掌握串联开关型稳压电源电路的基本工作原理。电路中，VT1是开关三极管;L1是储能电感;VD1是续流二极管;C1是滤波电容;R1是稳压电源的负载电阻;Ui是未经稳压的直流输入电压，它来自于整流电路的输出端;Uo是经过稳压电路稳压后的直流输出电压。

电路组成

从图3-50中可以看出，开关管VT1和储能电感L1串联在输入电压和负载之间，所以这是串联开关型稳压电源电路。

电路中还设有采样电路、基准电压电路、比较放大器电路和脉冲调宽电路，前面3种电路与串联调整型稳压电源电路中的采样电路、基准电压电路、比较放大器的作用一样。

重要提示

脉冲调宽电路用来控制开关的导通与截止，通过开关管VT1控制开关稳压电源电路的直流输出电压的大小，稳定直流输出电压。

电路分析

电路中，输入Ui是直流电压，所以它就是开关管VT1的集电极直流电压，VT1管发射极通过负载电路(负载电阻R1)与地相连，这样VT1管的导通与截止就受其基极上的脉冲信号控制。

关于开关管导通和截止的工作过程主要说明下列几点。

(1)VT1基极正极性脉冲电压出现期间。在开关管VT1的基极加有正极性脉冲电压期间，VT1管基极为高电平，如图3-51所示，给VT1管正向偏置，使VT1管导通;没有脉冲出现在VT1管基极期间，VT1基极为低电平，VT1管处于截止状态。

重要提示

开关脉冲的出现与否决定开关管VT1是否导通。

图3-50 串联开关型稳压电源电路方框图

图3-51 示意图

(2)VT1管导通期间。在VT1管导通期间，输入电压Ui为电路提供电流，这一电流流过储能电感L1，如图3-52所示，通过L1将电能提供给负载R1，同时输入电流又以磁能的形式储存在L1中(电感器与电容器一样具有存储电能的特性)，L1储能电感之名由此而来。

图3-52 示意图

(3)VT1管截止期间。在VT1管截止期间，VT1管集电极与发射极之间相当于开路，此时输入电压Ui无法为负载供电，这期间改由电容C1对负载R1放电，为负载提供直流工作电压。与此同时，由于储能电感L1的输入电压断开，在储能电感L1两端要产生电动势，其极性在L1上为左负右正，这一电动势通过续流二极管VD1对电容C1充电，如图3-53所示，这一充电过程将磁能转换成电能形式储存在电容C1中，为电容C1补充电能。

(4)VT1管基极正脉冲再次出现。当VT1管基极上的正脉冲再次到来时，VT1管再度导通，为储能电感L1补充能量，开始了第二个循环。

图3-53 示意图

稳压过程

由于VT1管的导通与截止受到VT1管基极脉冲电压的控制，所以VT1管工作在导通、截止的开关状态，开关型稳压电源电路名称由此而来。

在一定时间内，如果开关管VT1导通的时间长、截止的时间短，在L1中储存的电能就多，稳压电源电路的输出电压就大。如果VT1管的导通时间短、截止时间长，则L1中的电能就少，稳压电源电路的输出电压就小。显然，改变VT1管基极上的脉冲宽度就能改变稳压电路输出电压的大小。

重要提示

当开关型稳压电源电路输出端的直流工作电压大小波动时，通过采样电路取出直流输出电压大小波动的成分(电压)加到比较放大器中，在比较放大器完成与基准电压的比较和放大后，输出误差控制电压给脉冲调宽电路，再控制开关管VT1基极上的脉冲宽度，控制VT1导通与截止特性，达到稳定直流输出电压的目的。

电路识图说明

关于这种串联开关型稳压电源电路还要说明以下几点。

(1)由于输入电压与负载是串联关系，没有隔离电路，所以整个电路是带电的，称为热底板，在调试和修理时要注意安全。

(2)由于开关管与负载串联，所以对开关管的反向耐压要求不高。

(3)这种开关型稳压电源电路只能输出一个电压等级的直流工作电压，而且输出电压低于输入电压。如果这种开关型稳压电源用于彩色电视机中，由于彩色电视机往往需要电源电路输出多个等级的直流工作电压，显然这一电路不够方便，加上又是热底板，所以这种电路只用于一些单一直流工作电压等级的电子设备中。