而在變壓器系統(tǒng)中，首先通過(guò)電力變壓器將100VAC轉(zhuǎn)換為較小的AC電壓以進(jìn)行整流。在開關(guān)系統(tǒng)中，首先使用二極管橋直接對(duì)100VAC進(jìn)行整流。因此，二極管橋應(yīng)滿足高電壓要求，處于峰值的100VAC測(cè)量大約140V。
高DC電壓通過(guò)開關(guān)元件的導(dǎo)通/截止而被斬波，并且能量通過(guò)高頻變壓器傳輸?shù)酱渭?jí)側(cè)。該操作使用開/關(guān)頻率，即開關(guān)頻率，其顯著高于50 / 60Hz的輸入AC頻率，測(cè)量數(shù)十kHz。結(jié)果是轉(zhuǎn)換為圖5中所示的方波。
利用設(shè)置在次級(jí)側(cè)的整流二極管對(duì)斬波的高頻AC電壓進(jìn)行整流，由電容器平滑，并轉(zhuǎn)換為預(yù)定的DC輸出電壓。在該圖中，省略了高頻AC的整流波。與使用單個(gè)二極管的半波整流相同，請(qǐng)參考上一節(jié)中的圖2。此外，轉(zhuǎn)換為所需的直流電壓需要圖5所示的開關(guān)元件控制電路。（此電路配置是反激系統(tǒng)的一個(gè)示例 - 稍后將詳細(xì)介紹。）
將高DC電壓斬波并轉(zhuǎn)換為AC然后通過(guò)整流和平滑重新轉(zhuǎn)換回低DC電壓的方法與常規(guī)開關(guān)DC / DC轉(zhuǎn)換相同。當(dāng)詳細(xì)觀察時(shí)，切換DC / DC轉(zhuǎn)換過(guò)程涉及DC / AC轉(zhuǎn)換然后AC / DC轉(zhuǎn)換。順便提及，使用3端子調(diào)節(jié)器的線性系統(tǒng)DC / DC轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)單地將DC轉(zhuǎn)換為DC。
整流和平滑后切換DC / DC轉(zhuǎn)換的原理
通過(guò)整流將AC轉(zhuǎn)換為DC的原理如上所述。我們現(xiàn)在簡(jiǎn)要描述后續(xù)操作的原理：基于交換系統(tǒng)的DC / DC轉(zhuǎn)換。
上圖示出了使用脈沖寬度調(diào)制（PWM）系統(tǒng)的電壓降低的原理，該系統(tǒng)是代表性的控制方法。PWM是一種控制方法，通過(guò)保持周期（頻率）恒定來(lái)控制開/關(guān)時(shí)間比，即占空比，并且它用于各種應(yīng)用。PWM通過(guò)切換將DC電壓轉(zhuǎn)換為所需的占空比AC，并通過(guò)對(duì)其進(jìn)行整流將其返回到DC以產(chǎn)生期望的DC電壓。
例如，PWM通過(guò)切換到周期的25％ON而其余為OFF來(lái)轉(zhuǎn)換100VDC，從而產(chǎn)生25:75 AC。然后對(duì)AC進(jìn)行整流和平滑，即平均，并轉(zhuǎn)換為DC。結(jié)果是25VDC，或相當(dāng)于25％。實(shí)際上，DC / DC轉(zhuǎn)換是功率轉(zhuǎn)換，并且必須考慮轉(zhuǎn)換效率。因此，結(jié)果可能不是圖中所示的精確等式的類型，然而，轉(zhuǎn)換是基于剛剛描述的原理來(lái)執(zhí)行的。另外，隨著負(fù)載電流增加，電壓下降，并且控制電路執(zhí)行反饋控制，以通過(guò)增加脈沖寬度將電壓恢復(fù)到設(shè)定電平。結(jié)果，脈沖寬度不一定保持固定。
在螺母外殼中，AC / DC轉(zhuǎn)換包括整流和平滑輸入AC電壓，將其轉(zhuǎn)換為DC并將DC重新轉(zhuǎn)換為高頻AC，并對(duì)其進(jìn)行整流和平滑以轉(zhuǎn)換為所需的DC電壓，與上述變壓器系統(tǒng)相比，開關(guān)系統(tǒng)執(zhí)行兩次AC / DC轉(zhuǎn)換，這看起來(lái)很復(fù)雜。因?yàn)樵撓到y(tǒng)確實(shí)很復(fù)雜，所以提供了顯著的優(yōu)點(diǎn)，近來(lái)越來(lái)越多的AC / DC轉(zhuǎn)換器采用該開關(guān)系統(tǒng)。我們稍后將討論交換系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
交換系統(tǒng)中使用的組件和實(shí)現(xiàn)示例
圖中的照片說(shuō)明了基于交換系統(tǒng)的AC / DC轉(zhuǎn)換所需的組件，以及電路實(shí)現(xiàn)示例。在基本配置中，系統(tǒng)與圖5中所示的系統(tǒng)相同。因此，電路通過(guò)向PWM控制電路提供輸出電壓的反饋來(lái)控制調(diào)節(jié)。
雖然這些組件類似于前面描述的變壓器系統(tǒng)的組件，但在該轉(zhuǎn)換器中，二極管橋，初級(jí)側(cè)電解質(zhì)電容器和開關(guān)元件（晶體管）都應(yīng)滿足高耐壓規(guī)范。
因?yàn)樽儔浩鞅仨氃趲资甼Hz的高頻下工作，所以它被稱為高頻變壓器或開關(guān)變壓器。開關(guān)變壓器的核心通常由鐵氧體制成。
對(duì)于開關(guān)元件，基本上使用晶體管，其被稱為功率晶體管，開關(guān)晶體管等，用于開關(guān)電源的高功率MOSFET已經(jīng)獲得了更廣泛的流通。選擇開關(guān)晶體管以匹配所需的輸出功率。在輸出功率不是很高的情況下，可以使用包含開關(guān)晶體管的控制IC來(lái)減少所需的元件數(shù)量。
可以通過(guò)使用晶體管，運(yùn)算放大器和其他類型的分立器件來(lái)配置調(diào)節(jié)輸出電壓的控制電路，在許多應(yīng)用中，AC / DC轉(zhuǎn)換IC因其能夠提供精確的調(diào)節(jié)控制和許多保護(hù)功能而越來(lái)越受歡迎。特別是對(duì)于板載AC / DC電源設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)具有AC / DC轉(zhuǎn)換器IC的系統(tǒng)可能是一種現(xiàn)實(shí)的方法。
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