【導(dǎo)讀】開關(guān)方式為一開始先用橋式二極器，整流100VAC。變壓器方式，會先利用變壓器降低AC/AC電壓，但開關(guān)方式卻是直接整流高AC電壓。因此，橋式二極管必須能夠承受高電壓。100VAC的峰值約140V左右。
使用開關(guān)元件的AC/DC轉(zhuǎn)換方式如圖5所示。
開關(guān)方式為一開始先用橋式二極器，整流100VAC。變壓器方式，會先利用變壓器降低AC/AC電壓，但開關(guān)方式卻是直接整流高AC電壓。因此，橋式二極管必須能夠承受高電壓。100VAC的峰值約140V左右。
再以電容器使其平滑。這部分同樣使用高電壓規(guī)格品。
接著，通過開關(guān)元件ON/OFF斬波(切分)高DC電壓，并經(jīng)由高頻變壓器，將電能傳送至二次側(cè)。
此時的ON/OFF頻率，也就是開關(guān)頻率，使用比輸入AC頻率50/60Hz高出許多的數(shù)十kHz，然后再轉(zhuǎn)換成呈現(xiàn)如圖5般方波的AC。
線性與開關(guān)對比圖，來自Advanced Conversion Technology
利用二次側(cè)的整流二極管，整流該高頻率AC電壓，接著以電容器使其平滑后，再轉(zhuǎn)換成設(shè)定的DC輸出電壓。圖片中省略了高頻率AC電壓的整流波形，但它是使用1個二極管的半波整流，因此請各位參照圖2。此外，轉(zhuǎn)換成需要的DC電壓時，必須設(shè)定如圖5般的開關(guān)元件控制電路。（此電路構(gòu)造為反激式的范例。反激式留待后述。）
切分高DC電壓轉(zhuǎn)換成AC，之后再通過整流-平滑，轉(zhuǎn)換成低DC電壓的方法，和一般采用開關(guān)方式轉(zhuǎn)換DC/DC相同。此進一步細分采用開關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換的過程，就是先從DC開關(guān)成AC后，再開關(guān)至DC。另外，使用3引腳的線性穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換DC/DC時，就只是單純將DC轉(zhuǎn)換成DC而已。
整流-平滑后以開關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換原理
先說明整流AC后再轉(zhuǎn)換成DC的原理，并在之后約略解說一下采用開關(guān)方式轉(zhuǎn)換DC/DC的原理。
圖6是利用代表性的控制方式PWM（Pulse Width Modulation:脈沖寬度調(diào)制)方式加以降壓的原理。PWM是指讓周期(頻率)保持恒定，調(diào)整ON和OFF的時間比，也就是占空比來進行控制的方法，能運用在多種應(yīng)用上。采用PWM時，經(jīng)由開關(guān)將DC電壓轉(zhuǎn)換成達到必要占空比的AC后，接著再進行整流回到DC，以取得想要的DC電壓。例如經(jīng)由開關(guān)將100VDC轉(zhuǎn)換成周期25%ON、剩下OFF的25:75的AC。接著，整流-平滑該AC，也即將其均勻化后轉(zhuǎn)換成DC，電壓就會轉(zhuǎn)換成相當(dāng)于25%的25VDC。事實上，DC/DC轉(zhuǎn)換屬于功率轉(zhuǎn)換，必須提升轉(zhuǎn)換效率，雖然不必如圖片般配置，但仍須遵照其原理。此外，負(fù)載電流如果增加，電壓就會下降，反之，必須增加控制電路的脈沖寬度，并將電壓返回到設(shè)定值，進行反饋控制，因此脈沖寬度無法保持恒定。
總而言的，AC/DC轉(zhuǎn)換是直接將輸入的AC電壓整流-平滑后，轉(zhuǎn)換成DC，再將該DC轉(zhuǎn)換成高頻率的AC，接著重復(fù)整流-平滑步驟，轉(zhuǎn)換成想要的DC電壓。和前述的變壓器方式相比，必須重復(fù)AC/DC轉(zhuǎn)換2次，讓人覺得非常復(fù)雜。的確是有些復(fù)雜，但優(yōu)點大于缺點，因此近年來采用開關(guān)方式的AC/DC轉(zhuǎn)換器日漸增加。至于有哪些優(yōu)點則留待后述。
開關(guān)方式使用部件和安裝例
圖7的照片是采用開關(guān)方式的AC/DC轉(zhuǎn)換所必須部件和電路安裝例?；緲?gòu)造和圖5相同，將輸出電壓反饋至PWM控制電路上，借此穩(wěn)定控制。
圖7:PWM開關(guān)方式 AC/DC轉(zhuǎn)換器的部件和安裝例
部件和前述的變壓器方式相似，但橋式二極管、一次側(cè)的電解電容器、開關(guān)元件(晶體管)，全部采用可支持高電壓的規(guī)格品。
必須以數(shù)十kHz的高頻率才能工作的變壓器，我們稱為高頻變壓器或開關(guān)式變壓器。開關(guān)式變壓器的鐵芯，一般都是使用鐵氧體。
開關(guān)元件基本上使用晶體管。有功率晶體管或開關(guān)晶體管等多種名稱，但則以開關(guān)電源用的高功率MOSFET最為普遍。開關(guān)晶體管必須配合輸出功率選擇適合的規(guī)格，但當(dāng)輸出功率不太時，就能夠使用內(nèi)置開關(guān)晶體管的控制IC，減少部件數(shù)量。
至于穩(wěn)定輸出電壓的控制電路，可以使用晶體管和運算放大器等單獨的元件組成電路。最近除了正確、穩(wěn)定控制外，也開始提供各種保護功能，因此愈來愈多裝置采用AC/DC轉(zhuǎn)換用IC。特別是在電路基板上安裝AC/DC電源時，設(shè)計電路上以AC/DC轉(zhuǎn)換器用IC為中心會較為實際。另外，該電路的控制IC是安裝在基板背面下方正中央旁邊。雖然SOP8是非常小的封裝，但除了控制功能外，還具備了多種保護功能。
（來源：ROHM，作者：ROHM）
免責(zé)聲明：本文為轉(zhuǎn)載文章，轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息，版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請電話或者郵箱聯(lián)系小編進行侵刪。
