二、电源系统基本单元电路介绍
1、 整流与滤波电路（AC/DC） 整流电路的作用就是将极性双向变化的交流电或者双向脉冲电，转变成为单向脉冲 电，单向脉冲电再经过滤波电路的积分作用就成为直流电。因此整流和滤波电路的共同 作用，才能完成了交流电到直流电的转化。普通二极管的单向导电性，是构成基本整流电路的基础。以下是三种二极管整流电 路原理图，它们分别是：半波整流、全波整流、桥式整流。
二极管的参数（型号）依工作电压和最大输出功率确定，如果所整流的对象是非 50HZ 交流电或者是非正弦波脉冲，还需要考虑二极管的频率特性（开关特性）。 下图是一种可以同时输出两种电压的特殊整流电路，此电路常常使用在需要适应两 种不同标准（美国标准 110V，中国标准 220V）工频电压的电器中。
还可以通过多级倍压的方法获得更高的整流输出直流电压，如下图所示：
此外，也可以使用可控硅器件，构成输出电压连续可调的整流电路。
图中，通过改变每一个正弦周期中可控硅的触发时间，控制导通角，达到调整输出 电压的目的。 还可以使用工作于开关状态的功率场效应管构成开关同步整流电路。由于在大电流 工作状态下，场效应比二极管的导通电压更低，开关特性更好，因此同步整流电路比较 适合用在大电流低电压的高频脉冲整流中。下图是使用了两只场效应管（SR1、SR2）构 成的自驱动同步整流电路。
下图是由 MAX1638 构成的直流变换器电路，其中输出端采用了同步整流为外驱动方 式。
2、 线性稳压电路 下图是最基本的串联型反馈式线性稳压电路的原理图。其中，VZ 是是普通的稳压 二极管，用来产生基准电压，T1 是调整管，R1、R2 构成对输出电压的取样电路。
串联型反馈式线性稳压电路的稳压过程是：输出电压取样，与基准电压比较，获得 输出电压的误差量，对调整器件实施反馈控制，改变其电流导通量，达到修正输出电压 的目的，属于电压型负反馈类型。
3、 开关稳压电路开关稳压电源的控制方式，也是采用了与线性稳压电源相同的电压型负反馈类型， 也分为串联和并联两种类型。最大的区别是：调整器件工作于高频率的通断状态，通过 改变通断的时间比例（脉冲占空比），来改变平均电流值，达到修正输出电压的目的。 基本原理参见以下方框图。
4、 恒流输出的方法及电路 所谓恒流输出是指，当输入电压或者负载阻抗在一定范围内变化时，电源能够保持 对负载的输出电流恒定不变。实现恒流输出的基本方法是采取电流反馈。下图所示是线 性恒流电源的组成方框图，同样可以采用与开关稳压电源类似的调整方式，实现电源恒 流输出。
5、 直流电压变换（DC/DC）方法 电压变换是指电压高低的变换，即升压或者降压。交流电压的升降变换，一般通过 普通的变压器就可以完成。而直流电压不能够简单地直接变换，需要通过功率脉冲振荡 器，先将直流电转变成为脉冲交流电，再通过脉冲变压器升压或者降压，最后经过整流 滤波电路还原成为直流电，它实际上属于开关电源的一种类型。 在高压大功率应用场合。为了减小高压大功率变换器开关器件的电压应力，提出了三电平直流变换器的方案，该方法可使开关管的电压应力是输入直流电压的一半。其变换过 程如下图所示：
选用高的振荡频率，有助于大幅度减少脉冲变压器的体积，但却带来了对功率开关 调整器件频率特性的更高要求，也加大了 EMC 设计的难度。所以一般选择几十千赫兹到 兆赫兹范围的振荡频率。
6、 逆变（DC/AC）方法 逆变就是把直流电转变成为工频交流电。最简单直接的逆变方法，就是使用工频正 弦波信号去驱动低频功率放大器，从放大器输出端获得工频交流电，再经过普通铁磁变 压器获得所需要的电压值。这种方法的主要缺点是，成本高、转化效率低、输出功率有 限。
现代逆变器多数采用了 PWM（脉冲宽度调制）技术，获得大功率、高效率的交流逆 变输出，基本工作原理如下图左所示，下图右是脉冲变压器付边的电流、电压波形。
7、变压器及电源隔离技术
变压器是电源系统中不可缺少的主要部件，铁磁变压器笨重，用于变换工频交流电 的电压；铁氧体材料的脉冲变压器轻巧、低成本，适合用来变换高频率的脉冲电压。变 压器原边与付边之间是通过磁场传递能量，原边与付边之间没有电接触，因此在电源系 统中，变压器还有一个重要的作用，就是实现原边与付边的电隔离。下图是使用 TOP202Y 构成的小功率低输出电压开关电源原理图，其中通过脉冲变压器以及光电偶合器，实现 了输入输出的完全隔离。
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