高频开关稳压电源的分类

现在，随着电子技术和应用的迅速发展，对电子仪器和设各提出了更高的要求，即要求性能更加安全可靠，功能不断增加，使用的自动化程度越来越高，体积日趋小型化。这使得采用具有众多优点的高频开关稳压电源就显得更加重要了，因此高频开关稳压电源在计算机、通信、航天、彩色电视等方面都得到了越来越广泛的应用，并且发挥了巨大的作用，这又大大促进了高频开关稳压电源的发展，从事这方面研究和生产的人员也在不断地增加，高频开关稳压电源的品种和类型也越来越多。如图给出了各种类型的高频开关稳压电源的原理图。目前的高频开关稳压电源的拓扑结构可分为以下几类。

　　图 各种类型的高频开关稳压电源的原理图

　　（1）按激励方式分类
　　①他激式高频开关稳压电源。电路中设有激励信号的振荡器，电路形式图（e）所示。

　　②自激式高频开关稳压电源。开关管兼作振荡器中的振荡管，电路形式如图（f）所示。

　　（2）按调制方式分类
　　①脉宽调制型高频开关稳压电源。开关电路的振荡频率保持不变，通过改变脉冲宽度来改变和调节输出电压的大小。有时还通过取样电路、耦合电路等构成反馈闭环回路，来稳定输出电压的幅度。

　　②频率调制型高频开关稳压电源。开关电路的占空比保持不变，通过改变振荡器的振荡频率来调节和稳定输出电压的幅度。

　　③混合调制型高频开关稳压电源。通过调节开关管导通时间和开关频率来达到调节和稳定输出电压的目的。
（3）按开关管电流的工作方式分类
　　①开关型高频开关稳压电源。用开关管把直流变成高频标准方波，电路形式类似于他激式。

　　②谐振型高频开关稳压电源。开关管与LC谐振回路共同作用将直流变成标准正弦波，电路形式类似于自激式。

　　（4）按开关管的类型分类
　　①晶体管型高频开关稳压电源。采用晶体管作为开关管，电路形式如图（d）所示。②晶闸管型高频开关稳压电源。采用晶问管作为开关管，这种电路的特点是可以从输入端直接输入交流电，不需要一次整流部分，其电路形式如图（c）所示。

　　（5）按储能电感与负载的连接方式分类
　　①串联型高频开关稳压电源。储能电感串联在输入与输出电压之间、电路形式如图（a）所示。

　　②并联型高频开关稳压电源。储能电感并联在输入与输出电压之间，电路形式如图（b）所示。

　　（6）按开关管的连接方式分类
　　①单端式高频开关稳压电源。开关电路中仅使用一个开关管，这种电路的特点是价格低，电路结构简单，但输出功率不高，其电路形式如图（a）、（b）、（d）所示。

②推挽式高频开关稳压电源。使用两个晶体管作为开关管，将其连接成推挽功率放大器形式。这种电路的特｀茕是开关变压器必须具有中心抽头，电路形式如图（j）所示。

　　③半桥式高频开关稳压电源。使用两个晶体管作为开关管，将其连接成半桥形式。它的特点是适用于输入电压较高的场合。电路形式如图（i）所示。

　　④全桥式高频开关稳压电源。使用四个开关管，将其连接成全桥形式。它的特点是输出的功率比较大，其电路形式如图（k）所示。

　　（7）按输入与输出的电压大小分类
　　①升压式高频开关稳压电源。输出电压比输入电压高，实际就是并联型高频开关稳压电源。

　　②降压式高频开关稳压电源。输出电压比输入电压低，实际就是串联型高频开关稳压
电源。

　　（8）按工作方式分类
　　①可控整流型高频开关稳压电源。所谓可控整流型高频开关稳压电源，是指采用晶间管整流元件作为调整开关管的电源，它可由交流市电电网直接供电，也可用变压器变压后供电（这种供电方式在高频开关稳压电源刚兴起的初期常常采用，目前基本上不太采用。）。可控整流型高频开关稳压电源，依靠调节导通角的大小，可达到调整输出电压和稳定电压的目的。其电路如图（h）所示。

　　②斩波型高频开关稳压电源。斩波型高频开关稳压电源采用直流供电，输入直流电压加到开关电路上，在开关电路的输出端得到单向的脉动直流，然后经过滤波得到与输入电压不同的稳定直流电压。斩波型高频开关稳压电源的控制电路从输出电压取样，经过比较、放大、控制脉冲发生电路产生的脉冲信号，用以控制开关管的导通时间和截止时间的长短或开关管的工作频率，最后达到稳定输出电压的目的。电路的过压保护电路也是依据这一部分提供的取样信号来进行工作的，斩波型电路形式如图（g）所示。

　　③隔离型高频开关稳压电源。这种形式的高频开关稳压电源是在输入回路与逆变电路之间加入了高频变压器（也可称为开关变压器），它是利用磁场的变化来实现能量的传递的，并没有电流间的直接流通。隔离型高频开关稳压电源采用直流供电，经过开关电路，可将直流电变成频率很高的交流电，再经变压器隔离、变压（升压或降压），然后经整流器整流，最后就可以得到新的极性和数值各不相同的多组直流输出电压。电路从输出端取样，经放大后反馈至开关控制端，并控制驱动电路的工作，最后达到稳定输出电压的目的。这种形式的高频开关稳压电源在实际稳压电源中的应用最为广泛。

　　（9）按电路结构分类
　　①散件式高频开关稳压电源。整个高频开关稳压电源电路都是由分立元器件组成的，它的电路结构较为复杂，可靠性较差。

　　②集成电路式高频开关稳压电源。整个高频开关稳压电源电路或电路的一部分是由集成电路组成的，这种集成电路通常为厚膜电路。有的厚膜集成电路中包括开关管，有的则不包括开关管。这种电源的特点是电路结构简单，调试方便，可靠性高。彩色电视机中常采用这种高频开关稳压电源。

　　以上阐述的高频开关稳压电源都是站在不同的角度，以不同特点分类的。尽管各种电路的激励方法、输出直流电压的调节手段、储能电感的连接方式、开关管器件种类，以及串、并联结构等各不相同，但是它们最后总可以归结为串联型高频开关稳压电源和并联型高频开关稳压电源这两大类。