為了建設低碳可持續(xù)型社會，人們對環(huán)保節(jié)能低耗綠色能源提出了更高的要求。隨著各種功率開關元件的研制、應用，隨著各種類型專用集成電路、磁性元件、高頻電容研制成功，應用功率電子學技術理論研究不斷深化，功率變換器拓撲及其對偶理論日益完善。如今開關電源的工作頻率從20KHz 提高到500KHz 甚至到1MHz ,功率也從最初的幾瓦、幾十瓦提高到了幾千瓦、幾十千瓦甚至更高，效率可以達到90%以上。完全適應當今高效率、小型輕型化、低功耗的技術要求，從而取代了笨重的工頻變壓器。在現階段各種輸入輸出設備有90%以上都采用開關電源方式供電，只有少數音響功放為了追求更高的音質而采用環(huán)形變壓器供電方式。開關電源是實現綠色能源的重要手段，也是今后相當長一段時間綠色能源發(fā)展方向。

　　全固態(tài)發(fā)射機，除了信號指標的提升外，體小量輕、高效低耗、積木式結構維護簡單是它的顯著優(yōu)點，其供電方式采用六只26V/100A 開關電源分別為六路末級功放供電。開關電源是整個發(fā)射系統(tǒng)的能量保障，本文介紹開關電源分類、工作原理、優(yōu)缺點以及維修方法等。

　　一、開關電源按照控制原理可以分為四類

　　1、脈沖寬度調制（簡稱PWM、即脈寬調制）式：工作方式為開關周期為恒定值，通過調節(jié)脈沖寬度來改變占空比，實現穩(wěn)壓的目的。

　　2、脈沖頻率調制（簡稱PFM, 即脈頻調制）式：工作方式為脈沖寬度為恒定，通過調節(jié)開關頻率來改變占空比。

　　3、脈沖密度調制（簡稱PDM,即調密制）式：其特點工作方式是脈沖寬度為恒定，通過調節(jié)脈沖數實現穩(wěn)壓的目的。這種調制方式需采用零電壓技術，能顯著降低功率開關管的功耗。

　　4、混合調制式（即脈沖寬度調制和脈沖頻率調制兩種方式相結合）開關周期和脈沖寬度都不固定，均可調節(jié)。

　　以上四種方式統(tǒng)稱為"時間比率調制"（即TRC 方式）。其中脈沖寬度調制方式技術最為成熟， 應用也最為廣泛。如早期產品CW1525A、1527A, 近期產品T494、UC3842 等均為脈沖寬度調制。

　　二、開關電源的工作原理及其性能

　　以上四種調制方式以脈沖調寬開關電源在實際應用中最為廣泛。基本構成如圖1- 1 所示，主要由以下6 部分組成。

　　接入交流電網（50Hz ,220V AC 或者115VAC）經EMI 防電磁干擾電源線濾波器，直接整流濾波變成直流， 再經變換器將直流電壓（275V 或172V） 變換為數十KHz 或數百KHz的高頻方波或準方波電壓控制功率開關管，經高頻率變壓器隔離、降壓（或升壓），再經高頻整流濾波后輸出直流電壓，經取樣、比較、放大控制PWM 調制器驅動功率開關管的占空比。從而可以得到穩(wěn)定的輸出電壓。

　　通過以上介紹我們基本了解了開關電源的分類及其脈沖寬度調制類型的基本構成。但在實際運用中，PWM 制式開關電源有兩種控制類型，一種是電壓控制方式，一種是電流控制方式。電流控制方式開關電源是在電壓控制環(huán)路基礎上又增加電流控制環(huán)路。基本原理如圖1- 2（a , b）所示：

　　通過接入源極， 反饋電阻Rs 去控制電流檢測比較器。Us 為電流檢測電阻壓降， 此時PWM 比較器為電流檢測比較器。電流控制型通過檢測電阻來檢測電流，并且可逐個周期的限制電流，便于實現過流保護。固定頻率的時鐘脈沖將PWM 鎖存器置位，從Q 端輸出的驅動信號為高電平，使功率開關管VT 導通，高頻變壓器一側電流線性地增大。當電流檢測電阻Rs 上的壓降達到并超過Us 時，電流檢測比較器翻轉，輸出的高電平將鎖存器復位。從Q端輸出的驅動信號變?yōu)榈碗娖剑铋_關管關斷直到下一個時鐘脈沖使PWM 所存器置位。電流控制型開關電源具有以下優(yōu)點：

　　（1） 它屬于雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，外環(huán)由電壓反饋電路構成，內環(huán)由電流反饋組成，并且電流反饋電路受電壓反饋的控制。與純電壓反饋電路相比，電流反饋電路的增益帶寬更大。

　　（2） 對輸入電壓瞬時變化的響應速度快，當輸入電壓發(fā)生變化時能迅速調整輸出電壓以達到穩(wěn)定值。這是因為輸入電壓的變化會導致高頻變壓器一側電感電流發(fā)生變化，進而使Us 改變，無須經過誤差放大器，直接通過電流檢測比較器就能改變輸出脈沖的占空比。

　　（3） 電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)雙重控制下，可提高電壓調節(jié)技術指標。簡化誤差放大器補償網絡的設計。

　　（4） 只要電流保護設定閥值，PWM 電流比較器就會動作，使功率開關管關斷，維持輸出電壓穩(wěn)定。電流控制型本身帶有限電流保護， 只需改變Rs 值，即可精確設定限電流閥值。

　　此電流控制型電路也存在許多不足的地方：如電路較電壓控制型復雜，給電路問題分析帶來了困難。當占空比超過50%時，高頻變壓器一側電感工作在連續(xù)儲能模式，開關電流信號的上升斜率較小，可能造成控制電路工作不穩(wěn)定，需加斜率補償。對噪聲抑制能力較差，只要在電流信號上疊加較小噪聲，就容易導致PWM 控制器誤動作，需增加噪聲抑制電路等。