一.开关电源的电路结构
开关电源的主要电路由输入电磁干扰滤波器(EMI )、整流滤波电路、功率转换电路、PWM控制电路、输出整流滤波电路组成。 辅助电路有输入过欠电压保护电路、输出过欠电压保护电路、输出过电流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路结构框图如下。
二.输入电路原理和常见电路
1、交流输入整流滤波电路原理：
避雷电路(有雷击、产生高压并通过电网引入电源时，用MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路保护。 施加在变阻器两端的电压超过工作电压时，其电阻值降低，高压能量消耗在变阻器上，电流过大时，F1、F2、F3烧损，保护后段的电路。
输入滤波电路：由C1、L1、C2、C3组成的双型滤波网络主要抑制输入电源的电磁噪声和噪声信号，防止对电源的干扰，同时也防止电源自身产生的高频噪声对电网的干扰。 接通电源的瞬间对C5充电，但瞬间电流较大，接通RT1 (热敏电阻)可以有效防止浪涌电流。 瞬时能量全部消耗在RT1电阻上，因此一定时间后温度上升时RT1的电阻值减少，RT1是负温度系数元件。 此时消耗的能量非常小，后段的电路正常动作。
整流平滑电路：交流电压经BRG1整流后，经C5平滑后，得到较纯的直流电压。 C5容量变小时，输出的交流脉动变大。
2、直流输入滤波电路原理：
输入滤波电路：由C1、L1、C2组成的双型滤波网络主要抑制输入电源的电磁噪声和噪声信号，防止对电源的干扰，同时也防止电源自身产生的高频噪声对电网的干扰。 C3、C4是额定电容器，L2、L3是差动模式电感。
R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7构成浪涌保护器电路。 在启动的瞬间，由于C6的存在，Q2不导通，电流通过RT1构成电路。 当C6的电压充电到Z1的稳定化值时，Q2变为on。 如果发生C8漏电或后级电路短路现象，启动瞬间电流在RT1上产生的电压降会变大，如果Q1导通而Q2在无栅极电压的情况下不导通，RT1会在短时间内烧损，保护后级电路。
三.电力转换电路
1、MOS管工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(mos管)，利用半导体表面的电声效应工作。 也称为表面场效应器件。 由于其栅极处于非导电状态，输入电阻最大可高达105欧姆，MOS管利用栅极源极电压的大小，改变半导体表面感应的电荷量，控制漏极电流的大小。
2、常见原理图：
3、工作原理：
R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2构成缓冲器，与开关MOS管并联，减少开关管的电压应力，减少EMI，不发生二次击穿。 当开关管Q1断开时，变压器的初级线圈容易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件的组合可以很好地吸收尖峰电压和电流。 从R3测量的电流峰值信号参与了当前动作优美的芝麻占空比控制，是当前动作优美的芝麻限流。 当R5的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即断开。 R1与Q1中结电容CGS、CGD共同构成RC网络，电容的充放电直接影响开关管的开关速度。 R1过小时，容易引起振动，电磁干扰也变大； 如果R1过大，开关管的开闭速度会降低。 Z1通常通过将MOS管的GS电压限制在18V以下来保护MOS管。 Q1的门控电压为锯齿波，其占空比越大，Q1导通时间越长，变压器中存储的能量也越多； Q1关闭后，变压器通过D1、D2、R5、R4、C3释放能量，同时达到磁场复位的目的，为变压器下一次能量的储存、传递做准备。 集成电路根据输出电压和电流随时调整线锯波形的占空比大小，使装置整体的输出电流和电压稳定。 C4和R6是尖峰电压吸收电路。
4、推挽式功率转换电路：
Q1和Q2交替导通。
5、有驱动变压器的电力转换电路：
T2是驱动变压器，T1是开关变压器，TR1是电流环。
四.输出整流滤波电路：
1、正激式整流电路：
T1是开关变压器，其初极和次极的相位同相。 D1是整流二极管，D2是回流二极管，R1、C1、R2、C2是尖峰截止电路。 L1是回流电感，C4、L2、C5构成型滤波器。
2、反激式整流电路：
T1是开关变压器，初极和次极的相位相反。 D1是整流二极管，R1、C1是尖峰切断电路。 L1是回流电感，R2是虚拟负载，C4、L2、C5构成型滤波器。
3、同步整流电路：
工作原理：变压器二次上端为正时，电流通过C2、R5、R6、R7导通Q2，电路组成电路，Q2为整流管。 Q1网格因反向偏置而关闭。 变压器二次下端为正时，电流通过C3、R4、R2导通Q1，Q1为回流管。 Q2网格因反向偏置而关闭。 L2是回流电感，C6、L1、C7构成型滤波器。 R1、C1、R9、C4是峰值截止电路.
五.稳压环原理
1、反馈电路原理图：
2、工作原理：
输出U0上升，被采样电阻R7、R8、R10、VR1分压时，U1脚电压上升，超过U1脚基准电压时U1脚输出变为高电平，Q1导通，光耦合OT1发光二极管发光，光电晶体管输出U0下降时，U1脚电压
降低，当其低过U1②脚基准电压后U1①脚输出低电平，Q1不导通，光耦OT1发光二极管不发光，光电三极管不导通，UC3842①脚电位升高，从而改变U1⑥脚输出占空比增大，U0降低。周而复始，从而使输出电压保持稳定。调节VR1可改变输出电压值。反馈环路是影响开关电源稳定性的重要电路。如反馈电阻电容错、漏、虚焊等，会产生自激振荡，故障现象为：波形异常，空、满载振荡，输出电压不稳定等。
六、短路保护电路
1、在输出端短路的情况下，PWM控制电路能够把输出电流限制在一个安全范围内，它可以用多种方法来实现限流电路，当功率限流在短路时不起作用时，只有另增设一部分电路。
2、短路保护电路通常有两种，下图是小功率短路保护电路，其原理简述如下：
当输出电路短路，输出电压消失，光耦OT1不导通，UC3842①脚电压上升至5V左右，R1与R2的分压超过TL431基准，使之导通，UC3842⑦脚VCC电位被拉低，IC停止工作。UC3842停止工作后①脚电位消失，TL431不导通UC3842⑦脚电位上升，UC3842重新启动，周而复始。当短路现象消失后，电路可以自动恢复成正常工作状态。
3、下图是中功率短路保护电路，其原理简述如下：
当输出短路，UC3842①脚电压上升,U1③脚电位高于②脚时，比较器翻转①脚输出高电位，给C1充电，当C1两端电压超过⑤脚基准电压时U1⑦脚输出低电位，UC3842①脚低于1V，UCC3842停止工作，输出电压为0V，周而复始，当短路消失后电路正常工作。R2、C1是充放电时间常数，阻值不对时短路保护不起作用。
4、下图是常见的限流、短路保护电路。其工作原理简述如下：
当输出电路短路或过流，变压器原边电流增大，R3两端电压降增大，③脚电压升高，UC3842⑥脚输出占空比逐渐增大，③脚电压超过1V时，UC3842关闭无输出。
5、下图是用电流互感器取样电流的保护电路，有着功耗小，但成本高和电路较为复杂，其工作原理简述如下：
输出电路短路或电流过大，TR1次级线圈感应的电压就越高，当UC3842③脚超过1伏，UC3842停止工作，周而复始，当短路或过载消失，电路自行恢复。
七、输出端限流保护
上图是常见的输出端限流保护电路，其工作原理简述如上图：当输出电流过大时，RS（锰铜丝）两端电压上升，U1③脚电压高于②脚基准电压，U1①脚输出高电压，Q1导通，光耦发生光电效应，UC3842①脚电压降低，输出电压降低，从而达到输出过载限流的目的。
八、输出过压保护电路的原理
输出过压保护电路的作用是：当输出电压超过设计值时，把输出电压限定在一安全值的范围内。当开关电源内部稳压环路出现故障或者由于用户操作不当引起输出过压现象时，过压保护电路进行保护以防止损坏后级用电设备。应用最为普遍的过压保护电路有如下几种：
1、可控硅触发保护电路：
如上图，当Uo1输出升高，稳压管（Z3）击穿导通，可控硅（SCR1）的控制端得到触发电压，因此可控硅导通。Uo2电压对地短路，过流保护电路或短路保护电路就会工作，停止整个电源电路的工作。当输出过压现象排除，可控硅的控制端触发电压通过R对地泄放，可控硅恢复断开状态。
2、光电耦合保护电路：
如上图，当Uo有过压现象时，稳压管击穿导通，经光耦（OT2）R6到地产生电流流过，光电耦合器的发光二极管发光，从而使光电耦合器的光敏三极管导通。Q1基极得电导通，3842的③脚电降低，使IC关闭，停止整个电源的工作，Uo为零，周而复始，。
3、输出限压保护电路：
输出限压保护电路如下图，当输出电压升高，稳压管导通光耦导通，Q1基极有驱动电压而道通，UC3842③电压升高，输出降低，稳压管不导通，UC3842③电压降低，输出电压升高。周而复始，输出电压将稳定在一范围内（取决于稳压管的稳压值）。
4、输出过压锁死电路：
图A的工作原理是，当输出电压Uo升高，稳压管导通，光耦导通，Q2基极得电导通，由于Q2的导通Q1基极电压降低也导通，Vcc电压经R1、Q1、R2使Q2始终导通，UC3842③脚始终是高电平而停止工作。在图B中，UO升高U1③脚电压升高，①脚输出高电平，由于D1、R1的存在，U1①脚始终输出高电平Q1始终导通，UC3842①脚始终是低电平而停止工作。正反馈？
九、功率因数校正电路（PFC）
1、原理示意图：
2、工作原理：
输入电压经L1、L2、L3等组成的EMI滤波器，BRG1整流一路送PFC电感，另一路经R1、R2分压后送入PFC控制器作为输入电压的取样，用以调整控制信号的占空比，即改变Q1的导通和关断时间，稳定PFC输出电压。L4是PFC电感，它在Q1导通时储存能量，在Q1关断时施放能量。D1是启动二极管。D2是PFC整流二极管，C6、C7滤波。PFC电压一路送后级电路，另一路经R3、R4分压后送入PFC控制器作为PFC输出电压的取样，用以调整控制信号的占空比，稳定PFC输出电压。
十、输入过欠压保护
1、原理图：
2、工作原理：
AC输入和DC输入的开关电源的输入过欠压保护原理大致相同。保护电路的取样电压均来自输入滤波后的电压。取样电压分为两路，一路经R1、R2、R3、R4分压后输入比较器3脚，如取样电压高于2脚基准电压，比较器1脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。另一路经R7、R8、R9、R10分压后输入比较器6脚，如取样电压低于5脚基准电压，比较器7脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。
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