1 开关电源的原理介绍
开关电源电路有许多种，但最常见的是反激式转化器，其原理如图1所示，电源输入首要经过整流，然后滤波，接下来经过变压器和初级开关，以及初级操控器；这个操控器依据反应信号来改动开关的占空比，反应信号是由次级反应而来。
图1 开关电源的原理电路
虽然可选用电感器，但所示规划选用的是未阻隔的变压器。阻隔规划在离线设备中更为常见，在离线设备中，变压用具有阻隔效果，可方便地完成占空比调整。反激式开关电源可在非接连导通和接连导通两种形式下作业，不接连导通形式如图2所示。Ilm和Vlm是变压器磁化电感经过的电流和施加的电压。
图2 开关电源的两种导通形式
当开关闭合时，电压施加在变压器初级的两头，由于此刻次级二极管是截止的，变压器所起的效果就像电感器。经过初级线圈的电流会上升，一起能量储存在磁通量中。当开关断开时，次级二极管导通，电流经过次级时会下降，由于能量被转化至次边大容量电容器。假如电流经过磁化电感区后降至零，这是不接连导通形式。假如磁化电流未降至零，如图3所示，则体系以接连导通形式作业。
图3 开关电源的不接连导通形式
两种形式各有其优缺点，可依据规划要求进行挑选。能够挑选大负载的接连形式规划，或挑选小负载的非接连形式规划。有电压和电流两种操控形式，在电压形式中，次边电压被反应，直接操控作业循环；而在电流形式中，次边电压被反应，操控最大的开关电流，即操控IC的PWM部分使开关闭合，当电流到达反应设定的极限时，开关就断开。
2 操控器的挑选
曩昔，大多数SMPS体系选用分立操控器%&&&&&%和用场效应晶体管（FET）作为开关，现在能够选用集成操控器，这些集成器材针对各种功率等级和使用进行了优化，一般可分为双芯片式和单芯片式两类。双芯片式包含操控器芯片和MOSFET芯片，而单芯片式仅有一个芯片，一般选用BCDMOS工艺制作。选用 BCDMOS工艺制作高压功率MOSFET器材，它的局限性多于选用优化MOSFET工艺制作的器材。一般，选用BCDMOS工艺制作的芯片的单位面积 RDS（on）值会高出许多。
但是，单芯片解决计划的本钱较低，在低功率使用领域具有优势。因而，一般是为高功率使用挑选双芯片计划，而为低功率使用挑选单芯片计划，凹凸功率的分界点在15至20W左右，飞兆半导体有供给两种类型的功率开关。
3 使用实例
图4所示为选用KA5M0365R的通用开关形式电源的电路图，KA5M0365R是双芯片器材。电源的输入电压为85~265VAC，开关频率为66kHz，输出为3.3V、1.2A，5V、1.5A，9V、0.5A和33V、0.1A.
图4 选用KA5M0365R的通用开关形式电源的电路
内部MOSFET的额定值为3A和650V，但不是简略的MOSFET，而是SenseFET，其源极面积约有1%被阻隔出来，构成次感应源极。漏极电流的1%来自感应源极，它流经集成电阻器，便于精确地丈量电流值，不存在与外部电流采样电阻器相关的损耗。
自线路输入端开端，首要是一个用于按捺EMI的滤波器，接下来是桥型整流器、NTC电阻器和滤波电容器。NTC电阻器用于防止开关闭合时的电流浪涌。在第一次接通电源时，FPS以旁路形式作业，吸收很少的电流，Vcc电容器被充电，一旦到达电压确定阈值15V规模的上限，该器材就开端开关，它的电流需求添加，Vcc电压开端下降。但是，假定Vcc电容器足够大，Vcc电压仍保持在电压确定阈值规模的较低水平，在正常运作期间，第三线圈开端供电。
缓冲网络（Snubber Network）连接在变压器初级的两头，以保证变压器走漏电感引起的尖峰信号，不会形成开关漏极电压超越其击穿电压。假如超越击穿电压，器材会产生雪崩，由于它具有必定的雪崩额定值，这样只是多耗费一点功率，不需装备贵重的齐纳缓冲器。
有四个次级线圈供给四路电压输出，经过一个光耦，由431型电压参阅器供给反应信号。 一切的离线式电源有必要到达必定的安全规范，图4所示的规划具有杰出的维护功用，得益于操控用具有的过载维护、过压维护、过流维护、欠压维护和过热维护特性。
4 针对特定使用的改善
低功率电源常常是备用、辅佐电源，或用于内务处理，FSDH0165或FSDH565等单芯片器材适用于此类电源，芯片集成了操控器和SenseFET.
由于器材选用BCDMOS技能制作，不存在起动电阻器。有可能将高压整流电源直接连接到器材上，其起动与双芯片器材类似，但是，区别是该器材用内部电流源为Vcc电容器充电，一旦Vcc引脚电压到达阈值电压，器材起动，电流源从内部断开，因而在正常运作期间，不从电路中直接汲取能量，因而功率进步。关于较高功率电源，可选用图5所示的体系，它与从前的体系很类似，但它以准谐振形式作业，Lm不是一个独自的元件，而是变压器的一部分。
图5 离线式开关电源电路
在这种形式下，开关频率与输入电压和负载水平无关，在低输入电压和大负载的情况下，频率下降，而在高输入电压和小负载的情况下，开关频率升高。在最大输入电压下，所需频率不该超越最高开关频率150kHz，因而施加的负载应有所约束。准谐振形式的长处是EMI较低和功率较高。
这儿未呈现从前所用的传统RCD（电阻器电容器二极管）缓冲器，作为代替，选用一个与开关并联的小型电容器，电源开关配有一个额定的同步引脚，用于注册SenseFET.在次级二极管截止之前，其作业与非接连电流反激办法根本相同。在初级二极管截止后，开关管漏极开端振铃动作，频率由串联的%&&&&&%器和初级电感量所决议。同步引脚电压开端下降，当电压超越阈值时，开关再次闭合。挑选适宜的同步引脚元件，使得漏极电压到达最小值时，同步电压到达阈值。该体系为软开关型，具有很小的EMI，由于漏极电压很小，开关损耗也降至最低。
6 结语
总归，有几种办法可完成功率因数校对，从简略的无源解决计划到较杂乱和功能较好的有源解决计划。飞兆半导体的ML4803选用小型8引脚封装，集成了PFC和PWM SMPS操控器，在技能和本钱具有适当的优势。现在已经有多种合适不同使用和功率规模的器材，使离线式开关电源的规划变得更为简略。
