前(qian)麵(mian)我(wo)們(men)分(fen)析(xi)過(guo)的(de)所(suo)有(you)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)，很(hen)少(shao)提(ti)到(dao)電(dian)路(lu)過(guo)渡(du)過(guo)程(cheng)的(de)概(gai)念(nian)，實(shi)際(ji)上(shang)，在(zai)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)中(zhong)
，工(gong)作(zuo)開(kai)關(guan)的(de)接(jie)通(tong)和(he)關(guan)段(duan)
，電(dian)路(lu)中(zhong)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)過(guo)程(cheng)，都(dou)是(shi)屬(shu)於(yu)電(dian)路(lu)過(guo)渡(du)過(guo)程(cheng)，但(dan)我(wo)們(men)為(wei)了(le)分(fen)析(xi)簡(jian)單(dan)，都(dou)把(ba)電(dian)路(lu)的(de)過(guo)渡(du)過(guo)程(cheng)基(ji)本(ben)忽(hu)略(lve)掉(diao)了(le)。如(ru)果(guo)認(ren)真(zhen)對(dui)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)
，輸(shu)出(chu)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)一(yi)般(ban)都(dou)不(bu)是(shi)線(xian)性(xing)的(de)或(huo)鋸(ju)齒(chi)波(bo)；輸shu出chu電dian壓ya也ye不bu是shi一yi個ge矩ju形xing波bo或huo鋸ju齒chi波bo，我wo們men把ba它ta們men當dang成cheng矩ju形xing波bo或huo鋸ju齒chi波bo
，隻zhi是shi在zai一yi個ge特te定ding條tiao件jian或huo範fan圍wei內nei，把ba它ta們men的de變bian化hua率lv或huo數shu值zhi當dang成cheng了le一yi個ge平ping均jun值zhi來lai看kan待dai。

在具有電感
、電容、電阻的電路中，發生電路過渡過程的電壓、電dian流liu一yi般ban都dou是shi按an指zhi數shu函han數shu的de曲qu線xian規gui律lv變bian化hua，正zheng弦xian或huo者zhe餘yu弦xian函han數shu是shi指zhi數shu函han數shu的de特te殊shu情qing況kuang。在zai具ju有you過guo渡du過guo程cheng的de電dian路lu中zhong
，我wo們men不bu能neng簡jian單dan地di用yong正zheng弦xian波bo電dian路lu的de計ji算suan方fang法fa來lai分fen析xi，用yong付fu氏shi變bian換huan的de方fang法fa也ye很hen難nan分fen析xi出chu精jing確que結jie果guo。用yong微wei分fen方fang程cheng對dui電dian路lu過guo渡du過guo程cheng進jin行xing分fen析xi是shi最zui好hao的de方fang法fa。

在電路的過渡過程中
，一定要考慮電壓或電流的初始值，隻有當初始值基本為0 huoquyumougegudingzhishi，caikerenweidianludeguoduguochengyijingjinruwendingzhuangtai，danyangelaishuo，zhezhongqingkuangzaikaiguandianyuandianluzhongbucunzai。yinwei
，kaiguandianyuanzhongdegongzuokaiguanzongshibuduandizaijietongyuguanduanliangzhonggongzuozhuangtaizhijianlaihuizhuanhuan
，bingqiezhankongbiD 時(shi)刻(ke)都(dou)在(zai)改(gai)變(bian)，它(ta)不(bu)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)一(yi)個(ge)穩(wen)定(ding)值(zhi)。然(ran)而(er)

，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)把(ba)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)當(dang)成(cheng)一(yi)種(zhong)特(te)殊(shu)情(qing)況(kuang)來(lai)處(chu)理(li)
，或(huo)把(ba)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)中(zhong)
，電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)的(de)初(chu)始(shi)值(zhi)反(fan)複(fu)出(chu)現(xian)時(shi)
，就(jiu)可(ke)以(yi)認(ren)為(wei)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)已(yi)經(jing)工(gong)作(zuo)於(yu)穩(wen)定(ding)狀(zhuang)態(tai)。

例(li)如(ru)，當(dang)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)在(zai)一(yi)個(ge)或(huo)兩(liang)個(ge)工(gong)作(zuo)周(zhou)期(qi)內(nei)，對(dui)應(ying)於(yu)工(gong)作(zuo)開(kai)關(guan)接(jie)通(tong)或(huo)關(guan)閉(bi)的(de)瞬(shun)間(jian)，某(mou)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)的(de)初(chu)始(shi)值(zhi)基(ji)本(ben)相(xiang)等(deng)，或(huo)很(hen)接(jie)近(jin)時(shi)，我(wo)們(men)就(jiu)可(ke)以(yi)認(ren)為(wei)，開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)已(yi)經(jing)進(jin)入(ru)了(le)穩(wen)定(ding)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)。

當dang開kai關guan電dian源yuan進jin入ru工gong作zuo穩wen定ding狀zhuang態tai以yi後hou，為wei了le簡jian單dan
，我wo們men一yi般ban都dou用yong電dian壓ya或huo電dian流liu的de其qi平ping均jun值zhi或huo半ban波bo平ping均jun值zhi來lai進jin行xing電dian路lu電dian路lu計ji算suan或huo分fen析xi。例li如ru


，我wo們men在zai計ji算suan流liu過guo負fu載zai的de電dian流liu時shi
，一yi般ban都dou是shi利li用yong輸shu出chu電dian壓ya的de平ping均jun值zhiUo 來進行計算，很少考慮輸出電壓紋波對負載的影響

，計算負載電流的結果就是流過負載電流的平均值Io。

然而，在開關電源的設計中
，開關電源開機時刻的過渡過程也是不可忽視的，因為，儲能濾波電容存儲的電荷為0
，xuyaohenduogegongzuozhouqiyihou
，chunenglvbodianrongcainengchongmandian
，qiliangduandianyacaijibenwending
，kaiguandianyuancainengjinruwendinggongzuozhuangtai。xiamian，womenlaixiangxifenxikaiguandianyuankaijishikedeguoduguocheng。

圖 1-19 中，當工作開關由接通轉為關斷時，開關變壓器次級線圈產生的反電動勢為：


式中，q 為電容存儲的電荷量，C1 和C2 為待定係數，ω =LC1，為角頻率

，即電容器充放電的速率。這裏為了簡化在不容易混淆的情況下我們經常把電感L 和電容C 的下標省去。
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當 t = 0 時，q = 0，由此求得C1 = 0
，當t = Toff 時(shi)，由(you)於(yu)電(dian)容(rong)容(rong)量(liang)很(hen)大(da)，電(dian)容(rong)器(qi)一(yi)般(ban)在(zai)一(yi)個(ge)工(gong)作(zuo)周(zhou)期(qi)內(nei)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)充(chong)滿(man)電(dian)的(de)
，大(da)約(yue)需(xu)要(yao)十(shi)幾(ji)個(ge)周(zhou)期(qi)以(yi)上(shang)才(cai)能(neng)充(chong)滿(man)。當(dang)電(dian)容(rong)充(chong)滿(man)電(dian)時(shi)，電(dian)容(rong)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)就(jiu)可(ke)以(yi)達(da)到(dao)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)峰(feng)值(zhi)，即(ji)：q = UpC，由此
，求得C2 = UpC
，所以（1-112）式可以寫為：


這裏特別指出，（1-112）、（1-113）
、（1-114）式中的時間t 對於電容器充電來說是不連續的
，它是按正弦曲線一段、一段地進行迭加，如圖23。
圖 1-23-a）中，uo 為變壓器次級線圈輸出電壓的脈衝波形
，虛線是整流之前變壓器次級線圈的輸出波形（半波平均值），實shi線xian是shi實shi際ji輸shu出chu波bo形xing，由you於yu整zheng流liu二er極ji管guan的de限xian幅fu作zuo用yong
，所suo以yi實shi際ji輸shu出chu電dian壓ya幅fu度du要yao比bi正zheng常chang工gong作zuo時shi低di很hen多duo。在zai每mei次ci工gong作zuo開kai關guan由you接jie通tong轉zhuan變bian為wei關guan斷duan期qi間jian，變bian壓ya器qi次ci級ji線xian圈quan的de輸shu出chu電dian壓ya，都dou經jing整zheng流liu二er極ji管guan對dui儲chu能neng濾lv波bo電dian容rong進jin行xing充chong電dian
，使shi儲chu能neng濾lv波bo電dian容rong兩liang端duan的de電dian壓ya一yi步bu、一步地升高，輸出電壓幅度也一步、一步地升高。
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圖 1-23-b）shichunenglvbodianrongqijinxingchongdiandedianyaboxing，taxuyaojingguoduogegongzuozhouqihoucainengduichunenglvbodianrongchongmandian
，yinci，chunenglvbodianrongliangduandedianyashianzhengxianquxian，xiangpaloutiyiyang，yige、一個樓梯一樣提升，直到儲能濾波電容兩端的電壓達到最大值Up。

圖 1-23-c），是變壓器初
、次級線圈的電流波形。圖中，i1 為流過變壓器初級線圈中的電流，i2為流過變壓器次級線圈中的電流（虛線所示）。實際上流過變壓器次級線圈中的電流i2 也(ye)不(bu)是(shi)線(xian)性(xing)下(xia)降(jiang)，而(er)是(shi)按(an)餘(yu)弦(xian)或(huo)指(zhi)數(shu)曲(qu)線(xian)變(bian)化(hua)，但(dan)由(you)於(yu)其(qi)曲(qu)率(lv)變(bian)化(hua)很(hen)小(xiao)

，所(suo)以(yi)我(wo)們(men)把(ba)它(ta)近(jin)似(si)地(di)看(kan)成(cheng)是(shi)一(yi)根(gen)直(zhi)線(xian)
，或(huo)用(yong)其(qi)變(bian)化(hua)率(lv)的(de)平(ping)均(jun)值(zhi)來(lai)代(dai)替(ti)
，以(yi)便(bian)與(yu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)（矩形波）對應。

圖 1-24 是把儲能濾波電容器進行充電的時間全部拚湊在一起時，儲能濾波電容器按正弦曲線進行充電的電壓波形。我們可以把圖1-24 看成儲能濾波電容器剛好用了6 個工作周期就把電壓充到最大值，其中
，T1
、T2
、…T6 分別代表Toff1
、Toff2、…Toff6。Toff1 daibiaogongzuokaiguandiyiciguanduanshijian，qitayicileitui。chunenglvbodianrongqichongmandianhou，youyuzhengliuerjiguandezuoyong
，tabukenengxiangbianyaqidecijixianquanfangdian
，yinci，T6 以後的正弦曲線不可能再繼續發生。
這裏必須指出，圖1-24 所示的電壓波形在現實中是不存在的

，因為
，圖1-24 中的電壓波形在時間軸上是不連續的，這裏隻是為了便於分析，把工作開關的接通時間Ton 全部進行壓縮了。

在實際應用中，儲能濾波電容器不可能剛好用6 個工作周期就可以把電壓被充電到最大值

，一般都要經過好十幾個周期後
，儲能濾波電容器兩端的電壓才能被充電到最大值。例如：設變壓器次級線圈的電感量為10 微亨，儲能濾波電容的容量為1000 微法，由此可求得：ω = 10000，或F =1592Hz，T = 628 微秒
，四分之一周期為157 微秒
；設開關電源的工作頻率為40kHz，D = 0.5，由此可求得

，T = 25 微秒
，半個周期為12.5 微秒；最後我們可以求得，需要經過12.56 個工作周期，即314 微秒後
，儲能濾波電容才能充滿電。
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上麵的結果，還沒有考慮負載電流對儲能濾波電容充電的影響。由於負載電流會對儲能濾波電容充電產生分流，使電容充電速度變慢；另外
，反激式開關電源的占空比一般都小於0.5，會hui使shi變bian壓ya器qi次ci級ji線xian圈quan輸shu出chu電dian流liu產chan生sheng斷duan流liu，如ru果guo把ba這zhe些xie因yin素su全quan部bu都dou考kao慮lv進jin去qu，儲chu能neng濾lv波bo電dian容rong充chong滿man電dian所suo需xu要yao的de時shi間jian要yao比bi上shang麵mian計ji算suan結jie果guo大da好hao幾ji倍bei。

lingwai，fanjishikaiguandianyuandezhankongbishigenjushuchudianyadegaodibuduandigaibiande。zaijinxingkaiguandianyuandianlushejideshihou
，yidingyaozhuyi，kaiguandianyuanzaishurudianyuangangjietongshihou，youyukaiguandianyuangangkaishigongzuodeshihou，chunenglvbodianrongqigangkaishichongdian，dianluhuichanshengguoduguocheng；在(zai)輸(shu)入(ru)電(dian)源(yuan)剛(gang)接(jie)通(tong)的(de)瞬(shun)間(jian)
，儲(chu)能(neng)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)器(qi)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)很(hen)低(di)
，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)也(ye)很(hen)低(di)，通(tong)過(guo)取(qu)樣(yang)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)的(de)作(zuo)用(yong)
，可(ke)能(neng)會(hui)使(shi)工(gong)作(zuo)開(kai)關(guan)的(de)占(zhan)空(kong)比(bi)很(hen)大(da)

，從(cong)而(er)會(hui)使(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)鐵(tie)心(xin)飽(bao)和(he)，電(dian)源(yuan)開(kai)關(guan)管(guan)過(guo)流(liu)或(huo)過(guo)壓(ya)而(er)損(sun)壞(huai)。

為了分析簡單，在圖1-23 和圖1-24 zhong
，doumeiyoubafuzaidianliudezuoyongkaolvjinqu，ruguokaolvfuzaidianliudezuoyong，dianrongqijinxingchongdianshidianyashangshenglvhuijiangdi，tongshizaikaiguanjietongqijian
，yindianrongqiyaoxiangfuzaifangdian，dianrongqiliangduandedianyayehuixiajiang。chunenglvbodianrongjinxingchongdianshi，dianrongliangduandedianyashianzhengxianquxiandesulvbianhua，erchunenglvbodianrongjinxingfangdianshi
，dianrongliangduandedianyashianzhishuquxiandesulvbianhua。

為了證明電容兩端的電壓是按指數曲線的速率變化，我們對圖1-19 中(zhong)的(de)電(dian)容(rong)充(chong)放(fang)電(dian)過(guo)程(cheng)進(jin)一(yi)步(bu)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)。當(dang)開(kai)關(guan)接(jie)通(tong)時(shi)，由(you)於(yu)變(bian)壓(ya)器(qi)次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)極(ji)性(xing)相(xiang)反(fan)使(shi)整(zheng)流(liu)二(er)極(ji)管(guan)反(fan)偏(pian)截(jie)止(zhi)
，儲(chu)能(neng)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)開(kai)始(shi)對(dui)負(fu)載(zai)放(fang)電(dian)，電(dian)容(rong)放(fang)電(dian)電(dian)流(liu)由(you)下(xia)式(shi)決(jue)定(ding)：

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（1-115）式就是計算電容器放電時的公式，其中c u 為電容器兩端的電壓， c U 為電容剛放電時的初始電壓

，RC 為時間常數，時間常數一般都用τ 來表示
，即τ = RC。
圖 1-25 是電容器放電時的電壓變化曲線圖。電容放電時

，電壓由最大值開始下降，當放電時間為τ 時，電容器兩端的電壓僅剩37%，當放電時間為2.3τ 時
，電容器兩端的電壓僅剩10%，當放電時間為無窮大時，電容器兩端的電壓為0。但在實際應用中，開關電源的工作頻率一般都很高，即電容器的放、dianshijianfeichangduan，yinci，dianrongqimeicifangdianxiajiangdedianyaxiangduilaishuofeichangxiao
，dianyawenboxiangduiyushuchudianyazhiyoubaifenzhiji
，yinweichunenglvbodianrongderongliangyibandouhenda。

這裏順便指出，開關電源儲能濾波電容的充、放fang電dian時shi間jian常chang數shu一yi般ban都dou很hen大da，是shi開kai關guan電dian源yuan工gong作zuo頻pin率lv周zhou期qi的de幾ji十shi倍bei，乃nai至zhi幾ji百bai倍bei，因yin此ci
，儲chu能neng濾lv波bo電dian容rong或huo是shi按an正zheng弦xian曲qu線xian規gui律lv充chong電dian，或huo是shi按an指zhi數shu規gui律lv放fang電dian，我wo們men都dou可ke以yi把ba它ta當dang成cheng是shi按an線xian性xing（直線）規律充、fangdian。yinwei，zhengxianquxianhuozhishuquxianzaichushijieduandequlvbianhuafeichangxiao。suoyi，qianmianzaiduikaiguandianyuandedianlucanshujinxingfenxishi，jibenshangdoushicaiyongpingjunzhidegainianjinxingfenxi，bingqiebaboxingjibenshangyedouhuachengfangbohuojuchixing。

caiyongpingjunzhidefangfalaiduihenfuzadewentijinxingfenxi，wangwangkeyishifuzawentijiandanhua
，zheduiyugongchengshejihuojisuanlaishuoshifeichangjianbiande
，bingqiefenxihuojisuanjieguoduiyugongchengyingyonglaishuoyijingzugouzhunque
，yinci，womenhoumianzhuyaodoushicaiyongzhezhongjianbianfangfa。

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