原標(biāo)題：什么是自激開關(guān)電源？

自激開關(guān)電源是一種利用電路自身元件的反饋?zhàn)饔脕?lái)產(chǎn)生振蕩信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)管周期性導(dǎo)通與關(guān)斷的電源電路，以下從工作原理、組成結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景幾個(gè)方面詳細(xì)介紹：

工作原理

自激開關(guān)電源通過正反饋機(jī)制使電路自行振蕩。以常見的單管自激式開關(guān)電源為例，當(dāng)電源接通時(shí)，電源通過啟動(dòng)電阻給開關(guān)管基極提供一個(gè)小電流，使開關(guān)管開始導(dǎo)通。開關(guān)管導(dǎo)通后，變壓器原邊繞組中有電流通過，產(chǎn)生磁場(chǎng)，同時(shí)副邊繞組感應(yīng)出電壓，通過整流濾波電路向負(fù)載供電。與此同時(shí)，變壓器輔助繞組也會(huì)感應(yīng)出電壓，經(jīng)整流濾波后為開關(guān)管基極提供更大的電流，使開關(guān)管迅速進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)。

隨著原邊電流的不斷增大，變壓器磁芯逐漸趨于飽和，原邊電感量減小，原邊電流上升速度加快，輔助繞組電壓開始下降，開關(guān)管基極電流減小，開關(guān)管逐漸退出飽和區(qū)，進(jìn)入放大區(qū)。此時(shí)，原邊電流開始減小，變壓器磁場(chǎng)能量開始釋放，輔助繞組電壓反向，使開關(guān)管迅速截止。開關(guān)管截止后，變壓器原邊電流為零，副邊電流通過續(xù)流二極管繼續(xù)向負(fù)載供電，同時(shí)變壓器磁芯去磁。當(dāng)磁芯去磁完成后，電路又重復(fù)上述過程，從而形成自激振蕩，使開關(guān)管周期性地導(dǎo)通與關(guān)斷，將直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻脈沖電壓，再經(jīng)整流濾波后得到穩(wěn)定的直流輸出電壓。

組成結(jié)構(gòu)

• 開關(guān)管：是自激開關(guān)電源的核心元件，通常采用晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管。它負(fù)責(zé)將直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻脈沖電壓，通過周期性地導(dǎo)通與關(guān)斷來(lái)控制能量的傳輸。

• 變壓器：起到電氣隔離和電壓變換的作用。原邊繞組接收輸入的直流電壓，副邊繞組輸出經(jīng)過變換后的電壓。輔助繞組則為開關(guān)管提供反饋信號(hào)，以維持電路的自激振蕩。

• 整流濾波電路：由整流二極管和濾波電容組成。整流二極管將變壓器副邊輸出的交流脈沖電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，濾波電容則對(duì)直流電壓進(jìn)行平滑濾波，減小紋波，得到穩(wěn)定的直流輸出電壓。

• 反饋電路：在自激開關(guān)電源中，反饋電路主要由變壓器輔助繞組及相關(guān)元件構(gòu)成。它將輸出電壓或電流的變化反饋到開關(guān)管的基極，通過調(diào)節(jié)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間和占空比，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的穩(wěn)定控制。

特點(diǎn)

• 電路簡(jiǎn)單：自激開關(guān)電源不需要額外的振蕩器電路，利用自身的反饋?zhàn)饔镁湍墚a(chǎn)生振蕩信號(hào)，因此電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低。

• 啟動(dòng)容易：由于電路自身具有正反饋機(jī)制，只要滿足一定的啟動(dòng)條件，就能自行起振，啟動(dòng)過程相對(duì)容易。

• 效率較高：開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通時(shí)電阻小，壓降小；截止時(shí)電流幾乎為零，功耗小，因此電源的轉(zhuǎn)換效率較高。

• 穩(wěn)定性較差：自激開關(guān)電源的振蕩頻率和輸出電壓容易受到輸入電壓、負(fù)載變化等因素的影響，穩(wěn)定性相對(duì)較差。而且，電路的參數(shù)設(shè)計(jì)較為敏感，需要精確匹配，否則容易出現(xiàn)振蕩不穩(wěn)定、輸出電壓波動(dòng)等問題。

• 功率較小：一般適用于小功率應(yīng)用場(chǎng)合，在大功率應(yīng)用中，自激開關(guān)電源的穩(wěn)定性和可靠性難以保證。

應(yīng)用場(chǎng)景

• 小功率電子設(shè)備：如小型充電器、電子玩具、LED 照明燈具等。這些設(shè)備對(duì)電源的功率要求不高，且對(duì)成本較為敏感，自激開關(guān)電源能夠滿足其供電需求。

• 輔助電源：在一些大型電子設(shè)備中，自激開關(guān)電源可作為輔助電源，為控制電路、信號(hào)處理電路等提供穩(wěn)定的工作電壓。