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开关电源中开关管的导通、截止与启动

严格来说，中的开关管是一个特别复杂的过程，但是在分析工作原理时，通常首先要简化一些非主要问题。 例如，当电源开关管打开或关闭时，我们将其视为理想的开关，并且在工作时只有两种状态（打开或关闭）。 但是实际上，开关的接通和断开是特别复杂的过程。 除了打开或关闭以外，还有一个高频无法忽略的问题。 当开关打开时，它来自截止区域。 到放大区域，然后从放大区域到工作过程的饱和区域。 这个工作过程需要微分方程来求解，在这里我不想为您介绍太复杂。

简而言之，打开和关闭电源开关需要花费时间。 通常，将开关的接通时间分为接通延迟时间td和接通时间tr，将开关的断开时间分为断开延迟时间tstg（或关闭存储时间）和 下降时间tf。

图1是开关电源接通和断开过程的测试波形。 实际上，图1中的测试波形也得到了简化。 在实际波形中，波形的上升沿通常是具有正变化率的指数曲线。 波形的下降沿是具有负变化率的指数曲线。 为简单起见，将图1替换为一条直线。

开关电源开关过程的测试波形

在开关电源的个工作周期中，由于输出电压应为滤波储能电容器充电，由于充电电流大，负载将特别重（或相当于负载短路），因此一般开关 电源应采取软启动措施，开始时占空比特别小，然后渐渐变为正常，即开始时输出功率很小，然后逐渐变大。 或者，在一开始，工作电压相对较低，然后缓慢上升至正常值。

严格来说，开关电源将始终处于不稳定状态，所谓的稳定只是相对的。 例如，开关电源的稳压过程是这样的：当输出电压升高时，采样和比较后，采样电路将向脉冲宽度调制电路输出误差信号，以减小占空比，从而减小占空比。 输出电压; 在输出电压降低之后，在采样和比较之后，采样电路将向脉冲宽度调制电路输出误差信号以增加占空比，从而增加输出电压。 这样，开关电源的输出电压将始终保持恒定。振荡频率在电压平均值附近振荡。 所谓的电压稳定就是输出电压的平均值相对稳定。

由于流经开关变压器初级线圈的电流不是一个稳定值，通常为锯齿波，整流后的输出电流也相同。 LED恒流驱动通常意味着经过滤波后，滤波器输出的电流相对稳定。 该稳定性也指平均值，滤波器的输入电流通常为锯齿波。

开关电源的周期通常被认为是从开关管的导通开始的。 这主要取决于要分析的电路插入的位置。如果它是指开关电源的全部电路何时开始工作，则可以认为这是在电源开关打开后马上开始工作。 如果需要分析各个点的波形，则必须将电路中设备的波形作为参考点（或同步点）。

在开关电源的个周期中，通用采样电路基本上不工作，因为输出电压会对滤波电容器充电，因此需要几个周期才能充电到正常值，只有在输出电压达到正常值后， 采样电路正常工作。 但是，在采样电路正常工作之前，其输出电压的绝对值等于0，这也是误差信号输出的一种特别情况（负大值）。 在这种情况下，如果开关电源没有软启动电路，则开关管的占空比将特别大，很简单使变压器饱和并损坏开关管。

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