集成開關電源第1頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四12.6開關穩壓電路12.6.2并聯開關穩壓電路12.6.1開關串聯穩壓電路12.6.3開關集成穩壓器第2頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四輸入直流電壓VI通常是整流濾波電路的輸出電壓；調整管T（可以是場效應管）與負載RL串聯，基極脈沖電壓vB驅動調整管工作在開關狀態；電感電容組成低通濾波器，開關二極管D用于保證電感電流連續，故亦稱為續流二極管。1．主電路的工作原理12.6.1開關串聯穩壓電路+vOTCDRL-+-VIiLvBkce+-vO1La當基極電壓vB為高電平時，晶體管T飽和導通，二極管D截止。輸入電壓VI使電感和負載電流增加，電容充電。當基極電壓vB為低電平時，晶體管T截止，電感產生的反電勢使二極管D導通，電感電流形成回路。電感釋放磁場能量，電流逐漸減小。第3頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四OOtttvBvO1VI-VDO圖(b)開關串聯穩壓電路的工作波形TonTiLOtVOvODLCRＬ+-+-vOVIiLakce+-vO1(a)T飽和導通DLCRL+-+-vOVIiLakce+-vO1圖(a)工作等效電路(b)T截止電路的工作波形如圖：1．主電路的工作原理12.6.1開關串聯穩壓電路第4頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四輸出電壓的調節方式稱為開關穩壓電路的控制方式。輸出電壓的調節有3種控制方式：

1）開關周期T不變，調節開關導通時間Ton，這種方式稱為脈沖寬度調制（PulseWideModulation，PWM）；

2）開關導通時間Ton不變，調節開關周期T，這種方式稱為脈沖頻率調制（PulseFrenquencyModulation，PFM）；

3）既調節開關周期T，又調節開關導通時間Ton，這種方式稱為混合調制。2．控制方式12.6.1開關串聯穩壓電路第5頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四+TDLCRＬ+-+-vOVIiLakce+-vO1圖12.6.5開關串聯穩壓電路基準電壓三角波發生器+A2A1VPVREFVFvSvBPWM電路R１R２OOtttvBvSvOOVPvtvO1VI-VDO(b)T截止圖12.6.4開關串聯穩壓電路TonT（a）(b)(c)(d)VO3．PWM開關串聯穩壓電路12.6.1開關串聯穩壓電路控制電路的作用是采用適當的調制方式，產生調整管的開關驅動信號，維持輸出直流電壓穩定。為此，開關穩壓電路形成負反饋系統。第6頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四3．PWM開關串聯穩壓電路VO↓維持輸出直流恒定。當任何因素引起輸出直流電壓變化時，負反饋將自動調整導通時間Ton，維持輸出直流電壓恒定。例如，負載電流減小引起輸出電壓增大，將啟動下述自動調節過程：12.6.1開關串聯穩壓電路

PWM控制電路由取樣電路、基準電壓電路、比較放大電路（A1）、三角波發生電路和電壓比較器（A2）組成。第7頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四主電路由電感、并聯調整管、續流二極管、電容和負載組成。12.6.2并聯開關穩壓電路1．PWM并聯開關穩壓電路TDLCRＬ+-+-vOVIiLakcevB

PWM

電路+-vL當基極電壓vB為低電平時，晶體管T截止，電感電流減小；電感產生的反電勢和輸入電壓VI使二極管D導通，向電容和負載提供電流，電感釋放磁場能量。

當基極電壓vB為高電平時，晶體管T飽和導通，二極管D截止，電容向負載放電。輸入電壓VI使電感電流增加，補充磁場能。第8頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四OttvBiLOtvLVIVI-VOOTDLCRＬ-+-vOVIiLakce+TDLCRＬ-+-vOVIiLakce+vLvL(a)T飽和導通(b)T截止圖12.6.7圖12.6.6主電路工作等效電路圖12.6.8開關并聯穩壓電路的波形TonT++電感電流的增加量為：電感電流的減少量為1．PWM并聯開關穩壓電路在一個開關周期內，電感補充的能量和釋放的能量相等，即電感電流的增加量和減少量的絕對值相等。所以，輸出電壓：第9頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四在升壓式開關穩壓電路中，將電感用高頻脈沖變壓器替換，并將續流二極管、電容和負載連接在變壓器的付邊，可構成具有脈沖變壓器的開關穩壓電路。注意：變壓器的同名端使原、付邊電壓的相位相反，故稱為反激式開關穩壓電路。2．反激式開關穩壓電路12.6.2并聯開關穩壓電路TDL1CRＬ+-+-vOVIiL2akce圖12.6.9反激式開關穩壓電路vB

PWM

電路+-vL1L2**+-vL2iL1OttvBOtOTonTiL2iL1(b)T截止圖12.6.10反激式開關穩壓電路的波形第10頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四設變壓器原邊和付邊的等效電感分別是L1和L2。可知，原邊電感電流的增加量為：

電感電流的減少量為：在一個開關周期內，變壓器補充的能量和釋放的能量相等，即原邊電感電流的增加量和付邊電感電流的減少量的絕對值相等。所以電感與線圈匝數的平方成正比，調整原邊匝數N1或付邊匝數N2，可調節輸出電壓。

2．反激式開關穩壓電路12.