而在變壓器系統(tǒng)中，首先通過電力變壓器將100VAC轉(zhuǎn)換為較小的AC電壓以進行整流。在開關系統(tǒng)中，首先使用二極管橋直接對100VAC進行整流。因此，二極管橋應滿足高電壓要求，處于峰值的100VAC測量大約140V。
高DC電壓通過開關元件的導通/截止而被斬波，并且能量通過高頻變壓器傳輸?shù)酱渭墏?cè)。該操作使用開/關頻率，即開關頻率，其顯著高于50 / 60Hz的輸入AC頻率，測量數(shù)十kHz。結(jié)果是轉(zhuǎn)換為圖5中所示的方波。
利用設置在次級側(cè)的整流二極管對斬波的高頻AC電壓進行整流，由電容器平滑，并轉(zhuǎn)換為預定的DC輸出電壓。在該圖中，省略了高頻AC的整流波。與使用單個二極管的半波整流相同，請參考上一節(jié)中的圖2。此外，轉(zhuǎn)換為所需的直流電壓需要圖5所示的開關元件控制電路。（此電路配置是反激系統(tǒng)的一個示例 - 稍后將詳細介紹。）
將高DC電壓斬波并轉(zhuǎn)換為AC然后通過整流和平滑重新轉(zhuǎn)換回低DC電壓的方法與常規(guī)開關DC / DC轉(zhuǎn)換相同。當詳細觀察時，切換DC / DC轉(zhuǎn)換過程涉及DC / AC轉(zhuǎn)換然后AC / DC轉(zhuǎn)換。順便提及，使用3端子調(diào)節(jié)器的線性系統(tǒng)DC / DC轉(zhuǎn)換簡單地將DC轉(zhuǎn)換為DC。
整流和平滑后切換DC / DC轉(zhuǎn)換的原理
通過整流將AC轉(zhuǎn)換為DC的原理如上所述。我們現(xiàn)在簡要描述后續(xù)操作的原理：基于交換系統(tǒng)的DC / DC轉(zhuǎn)換。
上圖示出了使用脈沖寬度調(diào)制（PWM）系統(tǒng)的電壓降低的原理，該系統(tǒng)是代表性的控制方法。PWM是一種控制方法，通過保持周期（頻率）恒定來控制開/關時間比，即占空比，并且它用于各種應用。PWM通過切換將DC電壓轉(zhuǎn)換為所需的占空比AC，并通過對其進行整流將其返回到DC以產(chǎn)生期望的DC電壓。
例如，PWM通過切換到周期的25％ON而其余為OFF來轉(zhuǎn)換100VDC，從而產(chǎn)生25:75 AC。然后對AC進行整流和平滑，即平均，并轉(zhuǎn)換為DC。結(jié)果是25VDC，或相當于25％。實際上，DC / DC轉(zhuǎn)換是功率轉(zhuǎn)換，并且必須考慮轉(zhuǎn)換效率。因此，結(jié)果可能不是圖中所示的精確等式的類型，然而，轉(zhuǎn)換是基于剛剛描述的原理來執(zhí)行的。另外，隨著負載電流增加，電壓下降，并且控制電路執(zhí)行反饋控制，以通過增加脈沖寬度將電壓恢復到設定電平。結(jié)果，脈沖寬度不一定保持固定。
在螺母外殼中，AC / DC轉(zhuǎn)換包括整流和平滑輸入AC電壓，將其轉(zhuǎn)換為DC并將DC重新轉(zhuǎn)換為高頻AC，并對其進行整流和平滑以轉(zhuǎn)換為所需的DC電壓，與上述變壓器系統(tǒng)相比，開關系統(tǒng)執(zhí)行兩次AC / DC轉(zhuǎn)換，這看起來很復雜。因為該系統(tǒng)確實很復雜，所以提供了顯著的優(yōu)點，近來越來越多的AC / DC轉(zhuǎn)換器采用該開關系統(tǒng)。我們稍后將討論交換系統(tǒng)的優(yōu)點。
交換系統(tǒng)中使用的組件和實現(xiàn)示例
圖中的照片說明了基于交換系統(tǒng)的AC / DC轉(zhuǎn)換所需的組件，以及電路實現(xiàn)示例。在基本配置中，系統(tǒng)與圖5中所示的系統(tǒng)相同。因此，電路通過向PWM控制電路提供輸出電壓的反饋來控制調(diào)節(jié)。
雖然這些組件類似于前面描述的變壓器系統(tǒng)的組件，但在該轉(zhuǎn)換器中，二極管橋，初級側(cè)電解質(zhì)電容器和開關元件（晶體管）都應滿足高耐壓規(guī)范。
因為變壓器必須在幾十kHz的高頻下工作，所以它被稱為高頻變壓器或開關變壓器。開關變壓器的核心通常由鐵氧體制成。
對于開關元件，基本上使用晶體管，其被稱為功率晶體管，開關晶體管等，用于開關電源的高功率MOSFET已經(jīng)獲得了更廣泛的流通。選擇開關晶體管以匹配所需的輸出功率。在輸出功率不是很高的情況下，可以使用包含開關晶體管的控制IC來減少所需的元件數(shù)量。
可以通過使用晶體管，運算放大器和其他類型的分立器件來配置調(diào)節(jié)輸出電壓的控制電路，在許多應用中，AC / DC轉(zhuǎn)換IC因其能夠提供精確的調(diào)節(jié)控制和許多保護功能而越來越受歡迎。特別是對于板載AC / DC電源設計，設計具有AC / DC轉(zhuǎn)換器IC的系統(tǒng)可能是一種現(xiàn)實的方法。
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