顧名思義，開關電源就是利用電子開關器件（如晶體管、場效應管、可控硅閘流管等），通過控制電路，使電子開關器件不停地“接通”和“關斷”，讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調制，從而實現DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調和自動穩壓。
開關電源一般有三種工作模式：頻率、脈沖寬度固定模式，頻率固定、脈沖寬度可變模式，頻率、脈沖寬度可變模式。根據開關器件在電路中連接的方式，大體上可分為：串聯式開關電源、并聯式開關電源、變壓器式開關電源等三大類。其中，變壓器式開關電源（后面簡稱變壓器開關電源）還可以進一步分成：推挽式、半橋式、全橋式等多種；根據變壓器的激勵和輸出電壓的相位，又可以分成：正激式、反激式、單激式和雙激式等多種。
電子元件技術網之前已經連載過陶顯芳老師的開關電源原理與設計系列，此次在之前的基礎上增加了許多內容，將繼續以連載形式分享給大家，希望能夠幫助大家更加了解開關電源的工作原理并做好開關電源設計。
開關電源電路的過渡過程——陶顯芳老師談開關電源原理與設計前面我們分析過的所有開關電源電路，很少提到電路過渡過程的概念，實際上，在開關電源電路中，工作開關的接通和關段，電路中電流和電壓的變化過程，都是屬于電路過渡過程，但我們為了分析簡單，都把電路的過渡過程基本忽略掉了。如果認真對開關電源電路進行分析，輸出電路中的電流一般都不是線性的或鋸齒波；輸出電壓也不是一個矩形波或鋸齒波，我們把它們當成矩形波或鋸齒波，只是在一個特定條件或范圍內，把它們的變化率或數值當成了一個平均值來看待。
在具有電感、電容、電阻的電路中，發生電路過渡過程的電壓、電流一般都是按指數函數的曲線規律變化，正弦或者余弦函數是指數函數的特殊情況。在具有過渡過程的電路中，我們不能簡單地用正弦波電路的計算方法來分析，用付氏變換的方法也很難分析出精確結果，用微分方程對電路過渡過程進行分析是最好的方法。在電路的過渡過程中，一定要考慮電壓或電流的初始值，只有當初始值基本為0 或趨于某個固定值時，才可認為電路的過渡過程已經進入穩定狀態，但嚴格來說，這種情況在開關電源電路中不存在...點擊閱讀>>
反激式變壓器開關電源電路參數計算
——陶顯芳老師談開關電源原理與設計上一章電子元件技術網分享了陶老師的開關電源電路的過渡過程分析與計算，接下來電子元件技術網將繼續為大家介紹反激式變壓器開關電源電路參數計算，主要是對儲能濾波電感、儲能濾波電容，以及開關變壓器的參數進行計算。
前面已經詳細分析，儲能濾波電容進行充電時，電容兩端的電壓是按正弦曲線的速率變化，而儲能濾波電容進行放電時，電容兩端的電壓是按指數曲線的速率變化，但由于電容充、放電的曲率都非常小，所以，把圖1-19 反激式變壓器開關電源儲能濾波電容兩端電壓的充、放電波形畫成了鋸齒波，這也相當于用曲率的平均值來取代曲線的曲率，如圖1-26 所示。
圖1-26中，uo 是變壓器次級線圈輸出波形，Up 是變壓器次級線圈輸出電壓正半周波形的峰值，Up-是變壓器次級線圈輸出電壓負半周波形的峰值，Upa 是變壓器次級線圈輸出電壓波形的半波平均值，uc 是儲能濾波電容兩端的電壓波形，Uo 是反激式變壓器開關電源輸出電壓的平均值，i1 是流過變壓器初級線圈的電流...點擊閱讀>>
推挽式變壓器開關電源原理——陶顯芳老師談開關電源原理與設計在前兩期的“陶顯芳老師談開關電源原理與設計”中介紹了開關電源電路的過渡過程以及反激式變壓器開關電源電路參數計算，本期將繼續為大家講解雙激式變壓器開關電源的相關參數計算，由于內容較多，先就其中的推挽式變壓器開關電源進行講解。
所謂雙激式變壓器開關電源，就是指在一個工作周期之內，變壓器的初級線圈分別被直流電壓正、反激勵兩次。與單激式變壓器開關電源不同，雙激式變壓器開關電源一般在整個工作周期之內，都向負載提供功率輸出。雙激式變壓器開關電源輸出功率一般都很大，因此，雙激式變壓器開關電源在一些中、大型電子設備中應用很廣泛。這種大功率雙激式變壓器開關電源最大輸出功率可以達300 瓦以上，甚至可以超過1000 瓦。
推挽式、半橋式、全橋式等變壓器開關電源都屬于雙激式變壓器開關電源。本次先就其中的推挽式變壓器開關電源進行講解...點擊閱讀>>
推挽式變壓器開關電源參數的計算——陶顯芳老師談開關電源原理與設計在上期「推挽式變壓器開關電源原理及參數計算」中，介紹了交流輸出推挽式變壓器開關電源以及整流輸出推挽式變壓器開關電源原理，本期將接著上期內容繼續講解推挽式變壓器開關電源參數的計算，其中包括儲能濾波電感參數、儲能濾波電容參數、初級線圈匝數以及初/次級線圈匝數比的計算，并對推挽式開關電源的優缺點進行了分析。
圖 1-33 中，儲能濾波電感和儲能濾波電容參數的計算，與圖1-2 的串聯式開關電源中儲能濾波電感和儲能濾波電容參數的計算方法很相似。
根據圖1-33 和圖1-34，我們把整流輸出電壓uo 和LC 濾波電路的電壓uc、電流iL 畫出如圖1-35，以便用來計算推挽式變壓器開關電源儲能濾波電感、電容的參數。
圖 1-35-a）是整流輸出電壓uo 的波形圖。實線表示控制開關K1 接通時，推挽式變壓器開關電源開關變壓器次級線圈N3 繞組輸出電壓經整流后的波形...點擊閱讀>>
半橋式變壓器開關電源原理——陶顯芳老師談開關電源原理與設計在學習了推挽式變壓器開關電源原理與參數的計算之后，接下來要為大家講解的是半橋式變壓器開關電源。
從原理上來說，半橋式變壓器開關電源也屬于推挽式變壓器開關電源，它是多種推挽式變壓器開關電源家庭成員之一，更適用于工作電壓比較高的場合。來看看陶老師對半橋式變壓器開關電源又有什么獨到的見解吧！
在半橋式變壓器開關電源中，也是兩個控制開關K1和K2輪流交替工作，開關電源在整個工作周期之內都向負載提供功率輸出，因此，其輸出電流瞬間響應速度很高，電壓輸出特性也很好。
由于半橋式變壓器開關電源當K1開通的時候，K2的電壓正好等于輸入電壓，相當于K2的耐壓可比反激式電源或正激式電源的耐壓低一半（占空比等于二分之一時），因此，半橋式變壓器開關電源比較適用于工作電壓比較高的場合。
本期先為大家講解交流輸出半橋式變壓器開關電源。點擊閱讀>>
半橋式變壓器開關電源原理（二）——陶顯芳老師談開關電源原理與設計上期陶老師從理論角度深度分析了交流輸出半橋式變壓器開關電源原理，本期將繼續就半橋式變壓器開關電源進行講解，目前電子元件技術網已連載五期陶老師的《開關電源原理與設計》，相關文章可點擊電子元件技術網專題頁面進行閱讀。
圖1-39是單電容半橋式變壓器開關電源的工作原理圖。這里的單電容是把圖1-36中的上分壓電容器C1或下分壓電容器省掉了的意思，因此，圖1-39的單電容半橋式變壓器開關電源是相對于圖1-36的雙電容半橋式變壓器開關電源而言的。
圖1-36的半橋式變壓器開關電源采用兩個電容進行分壓的方式來對開關變壓器進行供電，因此我們把它稱之為雙電容半橋式變壓器開關電源；圖1-39的半橋式變壓器開關電源采用一個電容對開關變壓器進行供電，因此我們把它稱之為單電容半橋式變壓器開關電源。在沒有特別指明的情況下，我們把兩者都統稱半橋式變壓器開關電源。點擊閱讀>>
結語（conclusion）作為留學德國的高材生，陶老師在射頻、電子系統設計方面積累了深厚的經驗，而陶老師撰寫的技術文章也經常創下文章點擊率新記錄，《開關電源原理與設計》一書是陶老師準備出版的圖書，此書從理論深度分析開關電源的原理，書中很多公式均由陶老師自己推導得出，且內容由淺入深，非常適合工程師朋友學習。在國內開關電源書籍中可算是位列第一的奇書！在此，衷心地感謝陶先生無私地奉獻，也希望此書可以給本土工程師電源設計上更多幫助。
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