1.1.3 开关稳压电源基本组成

虽然开关稳压电源的类型较多，电路组成也较复杂，但它们的基本原理是不变的，一般都由图1-1所示的结构功能方框图为主构成。

1. 输入电压ui

输入电压一般为整流、滤波后的不稳定电压，该电压提供给开关电路。

2. 理想开关电路

理想开关对输入电压ui进行开关振荡，产生出频率在15～50 kHz范围的开关脉冲电压送到后级整流及LC滤波器。

3. 整流及LC滤波器

整流及LC滤波器对理想开关电路送来的开关脉冲进行整流和滤波，产生出稳定的直流输出电压。

4. 反馈控制电路

反馈控制电路对输出电压uo（图1-1所示）进行取样，得到的误差电压对理想开关进行负反馈控制，以保证输出电压的稳定。

5. 工作过程

假设理想开关的开关周期为 T，接通时间为 tu，如果开关频率远大于电源频率，则在开关的一个周期内可以不考虑输入电压ui中的纹波，把ui视为常量。因此，开关输出电压就是幅度为ui、周期为T、脉冲宽度为tu的周期性矩形脉冲uo，如图1-1所示。

用LC滤波器滤去交流成分后，输出端便得到直流电压uo′，当uo增加或减小时由反馈电路产生控制信号去控制脉冲的占空系数 d，使之减小或增大，从而实现稳定输出电压的目的。

6. 脉冲调制电路的类型

在开关稳压电源中，保证输出直流电压的稳定是一个核心问题，通常都是由“脉冲调制电路”来实现的。脉冲调制电路通常分为脉冲宽度调制方式和脉冲频率调制方式两种。两者的工作原理基本相同，均是采用控制开关脉冲的占空比来实现稳压目的的，也就是通过控制开关管的导通时间与开关周期的比值来使输出的电压稳定的。

（1）脉冲宽度调制

所谓脉冲宽度调制是指开关工作频率受一标准频率（例如，在彩色电视机中利用行扫描频率）锁定，使开关脉冲周期恒定，稳压过程中是通过改变开关管的导通时间，即开关脉冲波形的占空比来达到直流输出电压的稳定。

（2）脉冲频率调制

所谓脉冲频率调制，它也是通过控制开关管的导通时间来稳定输出直流电压的，即开关脉冲宽度受控于输出直流电压的变化量，而其开关工作频率也跟着变化。当输出直流电压升高时，脉冲频率调制电路促使开关管导通时间缩短（开关电源的工作频率也随之会升高）。

当开关管导通时间缩短以后，就会使储能元件中储存的能量减少，最终就会使输出电压下降，达到了稳定输出电压的目的。

7. 其他方面说明

近年来，随着电子技术的发展，用于开关稳压电源电路中的新器件越来越多，在电路结构上也进行了较大地改进和提高。开关稳压电源也由分立元器件逐步发展到了厚膜集成电路。

所谓厚膜集成电路，它是将分立元器件开关电源电路中的取样电路、基准电路、比较放大电路、脉冲调制电路、开关管等集成在一块集成电路内，由此，可使开关稳压电源的元器件数量大幅度地减少，开关电源的可靠性得到进一步地提高。

微电子技术的迅速发展，也使开关稳压电源厚膜集成块的集成度越来越高，新技术的应用也越来越多，例如“过零检测”和逻辑控制电路等先进数字电路的引入，也使开关稳压电源的稳压特性越来越好，保护功能越来越完善，故障率也必将越来越低。