串聯開關穩壓電路工作原理

圖8-18所示是串聯開關穩壓電路原理方框圖，通過這一方框圖可以掌握串聯開關穩壓電路的基本工作原理。電路中，VT1是開關三極管，Ll是儲能電感，VD1是續流二極管，Cl是濾波電容，Rl是穩壓電源的負載電阻。Ui是未經穩壓的直流輸入電壓，它來自于整流電路的輸出端。Uo是經過穩壓電路穩壓后的直流輸出電壓。

電路組成

從電路中可以看出，開關管VT1和儲能電感Ll串聯在輸入電壓和負載之間，所以這是串聯開關穩壓電路。

電路中還設有取樣電路、基準電壓電路、比較放大器和脈沖調寬電路，前面三種電路與串聯調整穩壓電路中的取樣電路、基準電壓、比較放大器作用一樣。

脈沖調寬電路用來控制開關的導通與截止，通過開關管VT1控制開關穩壓電路的直流輸出電壓，達到穩定直流輸出電壓的目的。

電路工作原理

關于串聯開關穩壓電路的工作原理主要說明下列幾點。

穩壓過程

由于VT1導通與截止受到VT1基極脈沖電壓控制，所以VT1工作在導通、截止的開關狀態，開關穩壓電路名稱由此而來。

若VT1導通的時間長、截止的時間短，在Ll中儲存的磁能就多，穩壓電路的輸出電壓就大。若VTl的導通時間短、截止時間長；則L1中的磁能就少，穩壓電路的輸出電壓就小。顯然，改變VT1基極上的脈沖特性，就麓改變穩壓電路靜輸融電壓。

當開關穩壓電路輸出端的直流工作電壓大小波動時，通過取樣電路取出直流輸出電壓大小波動的成分（電壓）加到比較放大器中，在比較放大器完成與基準電壓的比較和放大，輸出誤差控制電壓給脈沖調寬電路，再控制開關管VT1基極上的脈沖特性，控制VT1導通與截止特性，穩定直流輸出電壓。

串聯穩壓開關電路圖（一）

波形分析及輸出電壓平均值

關鍵技術：大功率高頻管，高質量磁性材料

穩壓原理：若某種原因使輸出電壓升高，則應減小占空比。

串聯穩壓開關電路圖（二）

電路組成∶電路中，VT1是開關三極管，L1是儲能電感，VD1是續流二極管，C1是濾波電容。從電路中可以看出開關管VT1和儲能電感L1與負載電路是串聯在電路當中，所以是串聯型開關穩壓電路。

當開關管VT1導通時，直流輸入電壓Ui產生的電流流過儲能電感L1，這一電流對電容C1充電和流入負載電路。同時儲能電感產生左正右負的自感電動勢，阻礙電流增大。使C1的電壓不至于太高。

當VT1截止的時候，直流輸出的Ui電壓不能加到儲能電感L1上，輸入電壓與穩壓電路暫時脫開。由于開關管VT1從飽和導通突然轉為截止，儲能電感L1產生左負右正的自感電壓阻礙電路中電流減小，自感電壓產生的電流通過C1、VD1構成回路。這一過程對C1構成充電回路，補充濾波電容C1中的能量，這種電路中的二極管VD1稱為續流二極管。在開關管VT1截止期間，由電容C1對負載電路放電，為負載電路提供直流工作電壓。