小型多功能直流电源转换器设计+电路图(2)
1. 开关电源的概论
1.1 开关电源的工作原理
在线性电源工作的过程中，电路中的晶体管一般都在线性放大区域中工作，而在开关电源中开关晶体管则工作在开关状态。当开关器件在导通的情况下，电压较低，电流较大；当开关晶体管在关断情况下，电压较高，电流较小[2] 。
斩波过程是开关电源的一个重要的工作过程，它有三种控制方式，其中最常用的控制方式就是脉冲宽度控制方式也称PWM。这三种方式都是使用改变电力电子器件通断比的方法来文持电压的稳定输出。开关电源中控制器的主要作用是文持电压稳定，它可以调节脉冲信号的占空比。开关电源中的变压器可用来升高或者降低电源电路中交流方波的幅值，用户可根据自己的需要自行完成对变压器的设计。
1.2 开关电源的优点
为了提高电源的效率，克服传统线性电源功耗大，效率低等一系列问题，人们研制出了开关电源，目前已在很多领域得到了应用。它主要具有一下优点：
1.功率损耗小，变换速率快。开关晶体管被激励脉冲信号激励后，在开通和关断情况下相互轮流地工作着。它的转换速率很高，最高甚至可以达到几百或近兆赫级，这使得开关电源的整体效率有了很大的提高，最高可以达到百分之九十左右。高速率使也得开关晶体管的功耗很小，储能电感的储能效率也有了很大的提高。
2.体积小，重量轻。具体体现在如下三个方面：在开关电源中并没有采用线性电源中所使用的较为笨重、体积较大的工频变压器，也没有散热器[3] 。用户可根据需要和应用场合自己设计变压器，但计算过程有些复杂，须认真对待。
3.稳压范围宽，线性的调整率高[4]。在开关电源中激励信号的占空比调控着开关电源的输出电压，让其保持稳定输出。当工频电网电压发生变化时可以用调频或调宽的方法对其进行补偿，一般情况下采用的是调宽的方法，以此来文持输出的电压稳定，供给人们所需电压。
4.滤波效率高，滤波电容的容量和体积减少。开关电源的工作频率很高，大约是线性电源的一千倍左右，一般为五十千赫或者五十千赫以上，因此滤波效率就会大幅度增加，电容容量减小。
5.它的电路形式有很多，挑选范围广。开关电源电路形式种类较多，比如有自激式和他激式，有单端式和双端式，有调宽型和调频型等[5]。电路形式种类较多，人们在设计时可根据需求选择使用合适的电路形式，使开关电源的性能达到最优状态。
2. 总体设计方案
2.1 电源系统整体设计
该电源系统的整体设计框图如图1所示。该设计主要由两部分模块的设计组合而成，即主电路和控制电路模块。其中主电路模块部分重点为反激变换电路、整流和滤波电路的设计，反激变换电路的设计中心内容是单端反激式变压器的设计。控制模块部分的设计主要包括控制电路和反馈电路的设计。