開關電源是進行交流/直流（AC/DC）、直流/直流（DC/DC）、直流/交流（DC/AC）功率變換的裝置，通過對主變換回路和控制回路的控制完成變換。主變換回路將輸入的交流電變換后傳遞給負載，它決定開關電源電路的結構形式、變換要求和負載能力等技術指標；控制回路按輸入、輸出技術指標的要求來檢測、控制主變換回路的工作狀態。開關電源集成控制電路就是將控制回路集成化的集成電路。

一般開關電源控制集成電路包括振蕩器、誤差放大器、PWM 觸發器、狀態控制器等部分功能電路，高品質開關電源還包括高電壓功率開關管、電流比較器，以及各種保護功能電路。

所謂 AC/DC 變換就是交流/直流變換；AC/AC 變換稱為交流/交流變換，即為改變電源的頻率；DC/AC 變換稱為逆變；DC/DC 變換為直流電變成交流電后再將交流電變為直流電。自 20 世紀 60 年代研發出了二極管、三極管半導體器件后，人們就開始利用半導體器件進行變換。所以，凡是利用半導體功率器件做開關，將一種電源形態變換成另一種電源形態的電路，稱為開關電源變換電路。在電源變換時，采用開關變換技術，利用自動控制技術來穩定輸出，并加有各種保護控制電路的電源開關變換電路，稱為開關電源。

在開關電源的變換過程中，用高頻變壓器隔離稱為離線式開關變換器，常用的 AC/DC 變換器就是離線式開關變換器。開關電源的工作原理框圖如圖 1-1 所示。

圖 1-1 開關電源的工作原理框圖

第一部分電路是交流市電供電輸入電路，包括低通濾波電路和一次整流電路。220V 交流輸入市電經低通濾波電路和整流電路整流后，輸出沒有穩壓的直流電壓Vi，直流電壓Vi送到第二部分電路進行功率因數校正，以提高開關電源電路的功率因數。功率因數校正電路的具體實現方法有無源功率因數校正和有源功率因數校正兩種。所謂有源功率因數校正是指開關電源在功率因數校正過程中，采用如三極管和集成電路等有源器件來實現功率因數校正功能的電路。由于有源功率因數校正具有功率因數校正特性好的優點，在開關電源電路中得到了廣泛應用。第三部分電路是功率變換，功率變換是通過高頻電子開關電路和高頻脈沖變壓器來實現的，把經過功率因數校正輸出的直流電壓變換成受控制的、符合設計要求的高頻脈沖電壓。第四部分電路是輸出電路，用于將高頻脈沖電壓經整流濾波后輸出所需的直流電壓。第五部分電路是驅動控制電路，輸出直流電壓經過分壓、采樣后與開關電源電路的基準電壓進行比較、放大，從而輸出相應的誤差控制電壓來穩定輸出直流電壓。第六部分電路是振蕩信號產生電路，由它產生高頻振蕩信號，該高頻振蕩信號與控制信號疊加，從而實現輸出穩壓控制，實現高頻電源變換。

開關穩壓電源是通過對輸入的直流電進行高頻開關變換，來實現輸出電壓變換和輸出直流電壓穩壓的控制目的，其工作原理如圖 1-2 所示。

圖 1-2 開關穩壓電源的工作原理圖

從圖 1-2（a）可以看出，未穩壓交流輸入市電經交流輸入市電整流電路（功率因數校正）后輸出的直流電壓 Vi經過高頻開關變換后輸出高頻脈沖波，高頻脈沖波的周期為 T，脈沖寬度為Ton，這個高頻脈沖波經濾波電路濾波后輸出如圖 1-2（b）所示的直流電壓Vo，輸出的直流電壓Vo可以用式（1-1）計算，可見當輸入直流電壓Vi發生變化時，改變Ton /T的比值，使Ton /T與Vi的乘積保持不變，就可以使輸出直流電壓保持不變，從而實現輸出直流電壓穩壓的控制目的。

圖 1-3 占空比示意圖

在實用中，根據改變脈沖占空比D 的實現方式不同，開關電源有 PWM（脈沖寬度調制）、PFM（脈沖頻率調制）和 PFM/PWM（脈沖調頻、調寬）實現方式。在 PWM 實現方式中，利用開關工作頻率不變，利用改變開關工作導通時間Ton的方法來改變脈沖占空比D，從而實現輸出直流電壓穩壓的目的。而在 PFM 工作方式中，利用保持開關工作導通時間Ton不變，而改變脈沖開關工作頻率（周期）的方法來改變脈沖占空比D，從而實現輸出直流電壓穩壓的目的。而在 PFM/PWM 實現方式中，利用既改變脈沖開關導通時間Ton，又改變脈沖開關工作頻率（周期）的方法來改變脈沖占空比D，從而實現輸出直流電壓穩壓的目的。以上幾種輸出直流電壓穩壓的實現方法在開關電源中都有所應用。

1.根據開關電路單開關、雙開關拓撲劃分

根據開關電路單開關、雙開關拓撲，開關電源可分為以下兩種。

1）單開關拓撲

單開關拓撲輸出單極性交流電（除非工作在諧振開關狀態）。從工作原理上來說，單端正激式、單端反激式開關逆變電路結構都應歸屬于單開關變換電路拓撲。它只利用了開關變壓器磁芯磁化曲線的一半（一個象限），單端反激式開關逆變器輸出功率一般在 200W 以下，而單端正激式開關逆變器的輸出功率較單端反激式開關逆變器要大。