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电压（电流）变换为高频方波电压（电流），再经过整流平滑后变为另一种直流电压输出。
PWM变换器由功率开关管、整流二极管及滤波电路等元件组成。 对PWM变换器，加在开关管S两端的电压uS及通过S的电流iS的波型近 似为方波，如图3-3所示
图3-2 PWM变换器的工作波形
占空比D定义为：
D?TonTon? TTon?Toff3.2 功率转换电路的选择
PWM型稳压电源功率转换电路有挽推、全桥、半桥以及单端反激、单端正激等。
3.2.1 推挽式功率转换电路
控制开关晶体管VT1和VT2的基极，VT1和VT2以PWM方式激励而交替通晰，将输入直流电压变换成高频方波交流电压。当VT1导通时，输入电源电压VI通过VT1加到高频变压器T1的初级绕组Nl，由于T1具有两个匝数相等主绕组N1故在VT1导通时，在截止晶体管VT2上将加有两倍的电源电压2VI。当基极激励信号消失时，一对开关晶体管均截止，其集电极施加电压均均为2 VI。当下半个周期，VT2激励导通，VT1截止，基极激励信
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号消失，一对开关晶体管又都均截止，VCE1和VCE2均为VI。下一个周期五复上述过程。在品体管导通过程中，集电极电流除负载电流成分外，还包含有输出电容器的充电电流和高频变压器的励磁电流，它们均随导通脉冲宽度的增加而线性上升。在开关的暂态过程中，由于高频变压器次级侧开关整流二极管反向恢复时间内所造成的短路以及为了抑制集电极电压尖峰而设置的RC吸收网络的作用，当开关管导通时，将会有尖峰冲击电流；在关断瞬间，由于高频变压器漏感的作用，在集电极会产生电压尖峰。 推挽式转换电路的输出电压V0＝2NDVI，式中，N为变压器的匝比，D为晶体管的占空比，其优点是：转换效率高；经济实用；变压器的利用率高；输入输出间隔离；晶体管加相同电压，控制电路直接对其激励，不需要驱动变压器。不足之处是：需要一对开关晶体管；晶体管的耐压需要是输入电压的2倍；直流分量加到变压器上，使其磁心易饱和。
3.2.2 全桥式功率转换电路
工作原理是：当一组开关晶体管（例如VT1、VT4）)寻通时，截止晶体管(VT2、VT3)上加的电压即为输入电压VI。当所有的晶体管截止时，同臂上的两只开关晶体管共同承受输入电压即VI/2。由高频变压器漏感引起的电压尖峰，当其超过输入电压时，反向并接在开关晶体管的集射之间的告诉续流二极管便导通，集电极电压被钳位在输入电压上。
由此可见，全桥式电路开关晶体管稳态时其最高加的电压即为输入电压，暂态过程的尖峰电压亦被钳位在VI，比推挽式电路低一半，晶体管可选用耐压低的元件；而且，钳位二极管将漏感储能量馈送给输入电源，有利于提高效率，并可获得大功率输出，可大于750W。缺点是：使用4只开关晶体管，需要4组彼此隔离的基极驱动电路，电路复杂，元器件多。
3.2.3 半桥式功率转换电路
工作原理简介如下：当一对开关晶体管管截止时，若电容C01和C02
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的容量相等而且电路对称，则电容中点A的电压为输入电压的—半，即为VC01=VC02=VI/2。当VT1被激励导通时，电容C01将通过VT1，和变压器T1的初级绕组N1放电，同时，电容C02则通过输入电源、VT1和VI的初级绕组Nl充电、中点A的电位在充放电过程中将按指数规律下降。在VTl导通终了时，VA将下降至VI/2—?VI；接着是一对晶体管都截止的期间，此时，VCE1=VC01，VCE2=VC02都接近输入电源电压的一半；当VT2激励导通时，电容C01将被充电，电容C02将放电，中点A电位在VT2导通终了时将增至VI/2+?VI，即中点A的电位在开关过程中将在VI/2的电位上以±?VI的幅度作指数变化。
当一个晶体管导通时，截止晶体管上加的电压约为等于输入电压，晶体管由导通转为截止的过程中，漏感引起的尖峰电压被二极管钳位，因此，开关管上承受的最高电压不超过电源电压。而且，晶体管的数量只是全桥式的一半，这是其优点。但要得全桥和推挽式电路相同的输出功率，开关晶体管必须流经两倍的电流，因此，一般适宜获得中等功率输出。然而半桥式电路具有抗不平衡能力。为此，获得其广泛应用。
3.2.4 正向激励功率转换电路
加在变压器上电压是振幅等于输入电压VI，宽度为开关导通时间TON的脉冲波形。变压器次级侧电压经过极管整流变为直流。正激变换器的优点：
(1)正激变换器的铜损较低。因为使用无气隙的铁芯，电感值较高，原边与副边的峰值电流较小。因此，铜损较小。在多数情况下，减小程度不足以允许使用小一级尺寸的铁芯，但会使变压器的温度稍为降低一些。 (2)副边纹波电流明显衰减。因为，在一定输出负载时，输出电感器和续流二极管的存在使得储能电容电流保持在较小的数值上。正激变换器的能量储存于输出电感器是有利于负载的，储能电容可以取得很小，因它只用来协助降低输出纹波电压。而且相对反激变换器而言，电容上通过纹
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波电流定额值要求小一些。
(3) 如果加假负载，则效率会在同等功率输出下，正激变换器集电极峰值电流小得多，开关管Tr的峰值电流较低。理由同(1)。
(4)因为纹被电流小，纹被电压小。
3.2.5 反向激励功率转换电路
工作原理简介如下：在晶体管VT1导通期间，变压器T1的初级绕组N1中电流线性增长(VI=Ldi/dt )，绕组电感中存储能量(1／2Li2)，此时，T1的次级侧的二极管VD1阻断电流流通；在晶体管VT1截止期间，电感中存储的能量通过二极管VD1释放给负载：反激变换器虽然不需要电感，但有开关管(包括原边和副边绕组)和滤波电容纹波电流大的不足；缺点是晶体管的尖峰电流较大，需要较大的滤波电容等。此电路适用于输出功率为200W的电源。
3.3单端正激变换器的设计
单端正激变换器主回路如图3-4所示。它是在Buck电路的开关S与续流二极管D之间加入单端变压隔离器而得到的。
图3-3 单端正激变换电路原理图
由于正激式变换器的隔离元件T1纯粹是个变压器，因此在输出端需附加一个电感器L作为能量的储藏及传送元件。电路中必有一个续流二极
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管，同时也要注意到变压器原边和副边线圈具有相同的同铭端。由于是正激工作方式，副边有电感器，折算至原边电感量较大。一般电感量越大越好，使得IP较小。变压器T1的另一个绕组P2与二极管Dl串联后接至Vs。这个绕组主要起去磁复位的作用。
3.3.1工作原理
在Tr导通时，在原边绕组接向电源Vs，同一时间内，副边绕组把能量传递到输出端。当Tr关断时，续流二极管D3和储能元件L构成放能的回路，继续对负载电阻R0供能。 当晶体管TT导通时，设副边电压为Vs’，则电感L内的电流将直线增加，如下式所示：
V?V0diL ?SdtL' 当晶体管Tr关断时，由于反激作用，电感上电压反向，D3导通，构成续流回路，而电感上的电压等于输出电压Vo(忽略二极管压降)，L上电流iL的衰减由下式定义：
?diLV0? dtL 由上式可知，电感L的大小，只是影响diL/dt, 或者说，影响电流的峰—峰值。电流平均值应与输出电流I0相等。
正激变换器输出电压的大小取决于变压器的匝比和晶体管Tr的导通占空比——导通时间与周期的比，即导通占空比：
V0?ns——副边与原边的匝比 npnstonVS
npTS式中
ton——导通时间与周期的比，即导通占空比 TS 16