开关电源电路详细解析

图中的变压器左侧上边的绕组是主绕组，310V直流电压接在绕组的一端，然后另一端受那个型号为13003的三极管控制形成高频电流。变压器左侧下边的绕组是反馈绕组，与电路的振荡有关。接通电源后，在启动电阻(左侧那两个510kΩ电阻)的作用下，13003导通，电流流过变压器主绕组;随后在下边那个线圈和9013三极管的作用下，13003又立即截止，往复循环形成振荡，这样流过变压器的电流就不是直流电了，而是脉冲信号。变压器右边的绕组是次级绕组，输出电压。

电路中开关的功能:

1这个开关可以切断电路中的电流。

2开关可以控制电路的接通和断开。

3开关可以起到检测电路是否损坏的作用。

4开关可以帮助电路中的电源输出。

开关是指可以打开电路、中断电流或使电流流向其他电路的电子元件。1输入滤波器:其作用是滤除电网中存在的杂波，同时防止本机产生的杂波反馈到公共电网中。

2整流滤波:将电网的交流电源直接整流为平滑的DC电源，用于下一级转换。

3逆变器:是高频开关电源的核心部分，将整流后的DC转换成高频交流电。频率越高，体积、重量与输出功率的比值越小。

4输出整流滤波:根据负载要求提供稳定可靠的DC电源。

第二，控制电路一方面从输出端采样，与设定的标准进行比较，然后控制逆变器改变其频率或脉宽，实现稳定输出。另一方面根据测试电路提供的数据和保护电路识别的数据，为控制电路提供整机的各种保护措施。

第三，检测电路不仅提供保护电路运行中的各种参数，还提供各种显示仪表数据。

4输出整流滤波:根据负载要求提供稳定可靠的DC电源。

1、截止状态

当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，即为三极管的截止状态。开关三极管处于截止状态的特征是发射结，集电结均处于反向偏置。

2、导通状态

当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并且当基极的电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大。

而是处于某一定值附近不再怎么变化，此时三极管失去电流放大作用，集电极和发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态，即为三极管的导通状态。

开关三极管处于饱和导通状态的特征是发射结，集电结均处于正向偏置。而处于放大状态的三极管的特征是发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。这也是可以使用电压表测试发射结，集电结的电压值判定三极管工作状况的原理。开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。

3、工作模式

三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装，常见三极管的外观，有一个箭头的电极是发射极，箭头朝外的是NPN型三极管，而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是表示电流的方向。

扩展资料

三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化。

且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。

如果将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。

如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=RI可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。

参考资料来源：百度百科-三极管开关

单线进出的电子开关（以下简称为单线电子开关）有着广阔的应用前景：一方面它可以直接代换家居中非常普及的墙壁开关，安装和代换都很方便；另一方面还可以方便地实现遥控或智能控制。然而，正因为只有单线进出，在开关闭合时，开关两端电压几乎为零，电子开关的自身供电难以解决；况且又由于开关所控制的负载不确定性，使得这个问题难上加难。

单火线开关的供电一般是分成两部份来实现对控制电路的供电：关态供电和开态供电，下面分别加以说明:

1 关态供电（灯不亮，待机供电）：

在关灯的时候，即可控硅截止不导通的状态下主要是由微功耗电源模块 PI-3V3-B4 来实现取电的（参以下电路原理图），PI-3V3-B4 负责把 220V 的电网电压变成 33V 的稳定的低压直流输出。从图 1 的路径中看到，市电电网电源从零线（N）通过灯负载（LAMP）经过整流二极管 D5，然后串入了限流电阻 R1 加到电源模块 PI-3V3-B4 的高压输入脚(IN)，由电源模块的公共接地端（GND）经桥式整流器（D1-D4）中的一个二极管（D1）回到电网的火线端（L）形成一个电流回路。使得电源模块有高压电源输入，低压输出端（OUT）就有了 33V 的稳定直流电压输出供给控制电路（如控制芯片、无线模块等）使用。

有些朋友会问：既然称为单火线开关是不是不需要零线都能工作，其实“单火线”是相对电子开关盒来说的（只需要接入火线到开关盒中，不需要接入零线到开关盒中）,对整个电路来说，实际上也是经过零火线来工作的，只不过借用了灯具作为连接零线的通路，这就产生了一个问题，由于节能灯或 LED 类灯具只要通过很小的电流，在关灯时都会产生闪烁发光现象，特别是 LED 灯闪光的时候非常亮，这个电流一般不能大于 30μA，当然有些灯具大一些（例如 100μA）也不会闪，但为了做成的开关能适应更多的灯具这个电流是越小越好。由于微功耗的电源模块转换效率一般都比较低，大都不超过 50%（优化后可以达到 65%），所以在输入电流 30μA 的情况下，低压输出端（OUT）能提供给控制电路使用的电流不会超过 1mA（即使瞬间电流可以几十 mA，但平均电流都必须控制在 1mA 以下）。

除了控制尽量小的后级控制电路电流以外，电源模块本身的空载电流也是一个关键因素。如果电源模块本身的空载输入电流大于 30μA 的话，就算后级控制电路使用的电流为零也无法将电子开关的整体待机电流做到 30μA 以下，所以我们改进开发了这一种电源模块。它的空载电流非常小（近乎“零”功耗），这样在有条件把控制电路的使用电流做得很小的话，整个开关的待机电流就能做得很小，就能适应更多的节能灯或 LED 灯。

2 开态供电（灯点亮）：

在开灯的时候，即可控硅导通的状态下，为了维持电路的供电，我们使用了两个稳压管（Z1、Z2）和桥式整流器（D1-D4）组成了开态取电电路。

负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上，输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作，当三极管呈开启状态时，负载电流便被阻断，反之，当三极管呈闭合状态时，电流便可以流通。 详细的说，当Vin为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极亦无电流，致使连接于集电极端的负载亦没有电流，而相当于开关的开启，此时三极管乃工作于截止(cut off)区。 同理，当Vin为高电压时，由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放大电流，因此负载回路便被导通，而相当于开关的闭合，此时三极管乃工作于饱和区(saturation)。

截止状态：

当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，即为三极管的截止状态。开关三极管处于截止状态的特征是发射结，集电结均处于反向偏置。

饱和导通状态：

当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并且当基极的电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不再怎么变化，此时三极管失去电流放大作用，集电极和发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态，即为三极管的导通状态。开关三极管处于饱和导通状态的特征是发射结，集电结均处于正向偏置。而处于放大状态的三极管的特征是发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。这也是可以使用电压表测试发射结，集电结的电压值判定三极管工作状况的原理。开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。

你说的这种电路较双稳态自偏式触发电路，两个晶体管是对称的，只要这个管导通，另一管就截止，是交替动作的，所以，你在第一个晶体管基极输入一个触发脉冲，它就翻转一次，它如果原来是截止状态，就会变导通，那么另一管肯定截止，接在另一管上的控制设备（继电器等）就会关闭，再输入一个脉冲，又翻转一次，另一管就由截止变导通，控制设备就会接通。所以脉冲输入控制开关就不用自锁了。

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