Zasada działania szeregowych-zasilaczy impulsowych typu
napięcie wejściowe prądu stałego; K to przełącznik sterujący, a R to obciążenie. Gdy przełącznik sterujący K jest włączony, zasilacz impulsowy wyprowadza napięcie impulsowe Up o szerokości impulsu Ton i amplitudzie Ui do obciążenia R. Gdy przełącznik sterujący K jest wyłączony, jest to równoważne wygenerowaniu przez zasilacz impulsowy napięcia o szerokości impulsu Toff i amplitudzie 0 do obciążenia R. W ten sposób, poprzez ciągłe „włączanie” i „wyłączanie” przełącznika sterującego K, można uzyskać modulowane impulsowo napięcie wyjściowe uo na obu końcach obciążenia.
Rysunek 1-1-b przedstawia przebieg napięcia wyjściowego szeregowego zasilacza impulsowego. Z rysunku widać, że napięcie wyjściowe uo łącznika sterującego K jest modulowaną impulsowo falą prostokątną, o amplitudzie impulsu Up równej napięciu wejściowemu Ui i szerokości impulsu równej czasowi załączenia Ton łącznika sterującego K. Dlatego też średnią wartość Ua napięcia wyjściowego uo zasilacza impulsowego można otrzymać ze wzoru:
We wzorze Ton jest czasem włączenia wyłącznika sterującego K, a T jest cyklem pracy wyłącznika K. Zmieniając stosunek czasu włączenia Ton do czasu wyłączenia Toff wyłącznika K, można zmienić średnią wartość Ua napięcia wyjściowego uo. Ogólnie rzecz biorąc, ludzie nazywają to cyklem pracy, reprezentowanym przez D, co oznacza:
Amplituda Up napięcia wyjściowego uo zasilacza impulsowego szeregowego jest równa napięciu wejściowemu Ui, a średnia wartość Ua jego napięcia wyjściowego uo jest zawsze mniejsza od napięcia wejściowego Ui. Dlatego też zasilacze impulsowe szeregowe zazwyczaj generują napięcie o średniej wartości Ua jako zmiennej. Zatem zasilacz modułu szeregowego należy do zasilacza impulsowego obniżającego napięcie.
Zasilacz impulsowy szeregowy, znany również jako przerywacz, jest szeroko stosowany w sterowaniu mocą wyjściową ze względu na prostą zasadę działania i wysoką wydajność. Na przykład regulatory prędkości do motocykli elektrycznych i sterowniki mocy do oświetlenia to zastosowania szeregowych zasilaczy impulsowych. Jeżeli zasilacz impulsowy szeregowy używany jest wyłącznie do sterowania mocą wyjściową, napięcie wyjściowe może być bezpośrednio dostarczane do obciążenia bez konieczności stosowania obwodów prostowniczych i filtrujących; Jeśli jednak zostanie użyty do stabilizacji sygnału wyjściowego, należy go wyprostować i przefiltrować.
