开关电源的分类及应用
开关电源控制分类
开关电源控制分类
根据控制方式的不同，开关电源控制可以分为以下几个分类：
1. 手动控制：即通过手动操作开关或旋钮来控制开关电源的开关状态和输出电压等参数，这种控制方式简单易懂，适用于一些小功率的应用。
2. 定时控制：通过定时器来控制开关电源的开关状态和输出电压等参数。
定时控制可以实现自动开关功能，在特定时间点启动或关闭开关电源，适用于一些定时任务的应用。
3. 温度控制：通过温度传感器感知环境温度，并根据设定的温度阈值来控制开关电源的开关状态和输出电压等参数。
温度控制可以保护开关电源和被供电设备不受过高温度的影响。
4. 电压控制：通过电压传感器感知输出电压，并根据设定的电压阈值来控制开关电源的开关状态和输出电压等参数。
电压控制可以实现稳定输出电压，保证被供电设备正常工作。
5. 反馈控制：通过采集开关电源的反馈信号（如输出电流、输出电压等），并通过控制回路来调整开关电源的开关状态和输出电压等参数，使得输出稳定并满足需求。
需要注意的是，开关电源控制分类不限于以上几种，还可以根据其他参数、信号或特定应用的需求来进行分类。
零起点学开关电源设计基础篇
零起点学开关电源设计基础篇
开关电源是一种高效、稳定、小型化的电源供应器，广泛应用于现代电子设备中。
想要学习开关电源设计基础知识，需要掌握以下几个方面的内容：
1. 开关电源的基本原理
开关电源是一种能够将交流电转化为直流电的电源供应器。
它通过开关管对输入电压进行开关控制，使交流电的平均值变为直流电。
整个开关电源由输入滤波电容、整流电路、开关变换器、输出滤波电容、稳压电路等部分组成。
2. 开关电源的分类
开关电源可以根据输入电压的不同，分为交流输入型和直流输入型；根据输出功率的不同，分为低功率（小于100W）、中功率（100W-1KW）和高功率（大于1KW）；根据拓扑结构的不同，分为Buck型、Boost型、Buck-Boost型、Cuk型、Sepic型、Flyback型、Forward 型等。
3. 开关电源的主要元器件
开关电源的主要元器件包括开关管、二极管、电感、电容、变压器、稳压管等。
4. 开关电源的设计步骤
开关电源的设计步骤主要包括：计算输入电容、整流电路的设计、选择开关变换器拓扑结构、计算开关变换器元器件参数、稳压电路的设计、确定滤波电容电感的参数、进行仿真和优化。
5. 开关电源的性能指标
开关电源的主要性能指标包括输出电压、输出电流、输出功率、效率、稳定性、负载调整能力、温度特性等。
以上是零起点学开关电源设计基础的一些内容，希望对初学者有所帮助。
(完整版)开关电源的用途
开关电源的用途开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域开关电源的主要类型和分类开关电源的主要类型现代开关电源有两种：一种是直流开关电源；另一种是交流开关电源。
这里主要介绍的只是直流开关电源，其功能是将电能质量较差的原生态电源（粗电），如市电电源或蓄电池电源，转换成满足设备要求的质量较高的直流电压（精电）。
直流开关电源的核心是DC/DC转换器。
因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。
也就是说，直流开关电源的分类与DC/DC 转换器的分类是基本相同的，DC/DC转换器的分类基本上就是直流开关电源的分类。
直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类：一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器；另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。
单管的DC/DC转换器有正激式（Forward）和反激式（Flyback）两种。
双管DC/DC转换器有双管正激式（DoubleTransistor Forward Converter），双管反激式（Double Transistr Flyback Converter）、推挽式（Push-Pull Converter）和半桥式（Half-Bridge Converter）四种。
四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器（Full-Bridge Converter）。
非隔离式DC/DC转换器，按有源功率器件的个数，可以分为单管、双管和四管三类。
单管DC/DC转换器共有六种，即降压式（Buck）DC/DC转换器，升压式（Boost）DC/DC转换器、升压降压式（Buck Boost）DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。
开关电源分类及原理
开关电源分类及原理开关电源是一种常见的电源类型，广泛应用于各种电子设备中。
根据其工作原理和特点，可以将开关电源分为多种类型。
本文将介绍几种常见的开关电源分类及其原理。
一、开关电源的分类1. 基于工作方式的分类开关电源可以根据其工作方式进行分类，主要包括以下几种类型：（1）开关模式电源：开关模式电源是一种常见的开关电源类型，其工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。
开关模式电源具有高效率、稳定性好等特点，广泛应用于计算机、通信设备等领域。
（2）开关逆变器电源：开关逆变器电源是一种将直流电转换为交流电的开关电源。
它通过开关管的开关动作，将直流电源转换为高频交流电，再通过滤波电路得到稳定的交流电输出。
开关逆变器电源在太阳能发电、电动汽车等领域有着广泛的应用。
（3）开关稳压电源：开关稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的开关电源。
它通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节，具有输出电压稳定、响应速度快等特点，常用于精密仪器、医疗设备等领域。
2. 基于拓扑结构的分类开关电源还可以根据其拓扑结构进行分类，主要包括以下几种类型：（1）开关电源的原理开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。
当开关管导通时，电源输出电压；当开关管关断时，电源停止输出。
通过不断地开关动作，可以控制输出电压的大小和稳定性。
（2）开关电源的优点开关电源相比传统的线性电源具有以下优点：- 高效率：开关电源采用开关管进行开关动作，能够实现高效率的能量转换，减少能量损耗。
- 小体积：开关电源采用高频开关动作，可以减小变压器和滤波电容的体积，使整个电源模块更加紧凑。
- 宽输入电压范围：开关电源能够适应较宽的输入电压范围，具有较好的电网适应性。
- 稳定性好：开关电源通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节，具有较好的稳定性和响应速度。
（3）开关电源的应用领域开关电源广泛应用于各种电子设备中，包括计算机、通信设备、工业自动化设备、医疗设备等。
开关电源的9种分类方式
开关电源的9种分类方式
（1）按技术、开关管的连接方式、电源技术划分，开关电源可分为串联型开关电源和并联型开关电源。
串联型开关电源的开关管是串联在输入电压和输出负载之间，属于降压式稳压电路；而并联型开关电源的开关管是在输入电压和输出负载之间并联的，类似于冗余电源一类的属于升压式稳压电路。
（2）按激励方式，开关电源可分为自激式和他激式。
在自激式开关电源中，由开关管和变压器技术'>高频变压器构成正反馈环路，来完成自激振荡，类似于间歇振荡器；而他激式开关电源必须附加一个振荡器，振荡器产生的开关脉冲加在开关管上，控制开关管的导通和截止，使开关电路工作并有直流电压输出。
（3）按调制方式，像服务器电源的开关电源可分为脉宽调制（PWM）方式和脉频调制（PFM）方式。
PWM是通过改变开关脉冲宽度来控制输出电压稳定的方式，而PFM是当输出电压变化时，通过取样比较，将误差值放大后去控制开关脉冲周期（即频率），使输出电压稳定。
（4）按输出直流值的大小，开关电源可分为升压式开关电源和降压式开关电源，也可分为高压开关技术'>高压开关电源和低压开关电源。
（5）按输出波形，开关电源可分为矩形波和正弦波电路。
（6）按输出性能，开关电源可分为恒压恒频和变压变频电路。
（7）按开关管的个数及连接方式又可将开关电源分为单端式、推挽式、半桥式
和全桥式等。
单端式仅用一只开关管，推挽式和半桥式采用两只开关管，全桥式则采用四只开关管。
（8）开关电源按能量传递方式又可分为正激式和反激式。
（9）按软开关方式分，开关电源有电流谐振型、电压谐振型、E类与准E类谐振型和部分谐振型等。
电子电路中的开关电源与逆变器
电子电路中的开关电源与逆变器电子电路在现代科技中发挥着重要的作用，而其中的开关电源和逆变器更是不可或缺的组成部分。
本文将对开关电源和逆变器的基本原理、作用、分类以及应用进行详细介绍，旨在帮助读者更好地理解和应用这两个电路。
一、开关电源的基本原理与作用开关电源是一种将电能进行有效转换的电源，其优势主要体现在高效率、小体积、轻负载时稳定性高等方面。
其基本原理是通过功率元件（例如开关管）以开关方式控制电能的流动，将输入电源的电能进行高频率的开关转换，经过整流、滤波等处理后输出稳定的直流电。
开关电源具有多种功能，其中包括：1. 提供稳定的直流电源：开关电源能够将交流电转换为稳定的直流电，为其他电子设备提供稳定的工作电压。
2. 电能转换：开关电源能够将不同电压、频率的电能进行转换，满足不同设备的电源需求。
3. 电源保护功能：开关电源具备过载、过压、过流等保护功能，能够有效防止外界因素对电子设备的损害。
二、开关电源的分类根据不同的应用场景和需求，开关电源可以分为多种类型。
下面将对几种常见的开关电源进行介绍。
1. 线性开关电源：线性开关电源是一种通过功率晶体管进行调节的电源，具有简单、成本低、效率低等特点。
它适用于对输出电流要求较小的应用场景。
2. 开关式开关电源：开关式开关电源是一种将输入电源高频开关转换为直流电的电源，具有效率高、体积小等特点。
它适用于对电能转换效率要求较高的场合。
3. 电流源开关电源：电流源开关电源是一种通过控制输出端电流来实现稳定输出的电源，适用于需要稳定输出电流的应用，如LED照明等。
三、逆变器的基本原理与作用逆变器是一种电子电路，其作用是将直流电转换成交流电。
逆变器常用于太阳能发电、电动汽车、UPS电源等场合，将直流电源转换为交流电以满足不同设备的需求。
逆变器的基本原理是通过控制开关器件（如MOSFET、IGBT等）的导通和断开，将直流电源变成高频脉冲信号，再经过滤波电路，最终得到稳定的交流电。
(完整版)开关电源的基本原理与分类方法
开关电源的基本原理与分类方法开关电源是指调整功率管以开关方式进行工作的稳压电源。
缩写为SPS(Switching Power Supply),开关电源的核心部分是一个直流变换器。
目前开关电源向着高频、高可靠性、低功耗、低噪声、抗干扰和模块化方向发展。
开关电源现在在社会上应用越来越广泛，需求也越来越大。
电源在一个典型系统中或者在一台机器中担当十分重要的角色，电源给系统的电路提供持续、稳定的能量，使得系统或者机器能够正常地工作。
电源的好坏直接影响了系统能否正常工作。
随着电源的应用和需求越来越广泛，人们对于电源的要求也越来越高。
人们对电源的效率、体积、重量、稳定性和可靠性等方面都有了更高的要求。
开关电源正是以其效率高、体积小、重量轻、稳定性高、零负载消耗低等多方面的优势逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。
现在社会上出现的需要应用开关电源的仪器、机器越来越多;利用开关电源作为驱动电源的产品也层出不穷，例如LED驱动开关电源的需求量越来越多。
而现代电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET、各类电源芯片的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使得开关电源的转换效率不断提高。
人们对于转换效率的不断要求也促使开关电源的开发技术将越来越高。
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等部分构成。
开关带能源的工作原理：首先是将交流输入电源经整流滤波成脉动直流;然后通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;接着开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载;最后，输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的。
常见的开关电源的分类方法有下列几种：1.按激励方式的不同可以划分为他激式和自激式。
开关电源总结
开关电源总结开关电源是一种非常常见的电源类型，它具有高效、稳定、可靠等特点，在各种电子设备中广泛应用。
本文将对开关电源的工作原理、分类和应用进行总结，以帮助读者更好地了解和应用开关电源。
一、开关电源的工作原理开关电源是一种通过快速开关管开关来实现电压转换的电源。
它主要由输入端、输出端、开关元件、PWM（脉宽调制）控制电路和滤波电路组成。
其工作原理如下：1. 输入端：接收交流电或直流电作为输入电源。
2. 开关元件：由开关管组成，通过高频开关，将输入电源的直流电转换为脉冲信号，供PWM控制电路调整。
3. PWM控制电路：负责调整开关管的开关频率和占空比，以控制输出电压的稳定性。
4. 滤波电路：将开关元件输出的脉冲信号转换为稳定的直流电，供输出端使用。
二、开关电源的分类根据输入电压类型的不同，开关电源可分为交流输入型和直流输入型：1. 交流输入型开关电源：适用于家庭电源和工业设备等。
其主要特点是将交流电转换为直流电，具有高效能、稳定性好、噪声小等优点。
2. 直流输入型开关电源：适用于汽车、船舶、太阳能光伏等直流电源输入的场合。
其主要特点是输入电压范围宽、适应性强、可靠性高等。
三、开关电源的应用开关电源由于其高效、稳定和可靠的特点，在各个领域得到广泛应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 通信设备：开关电源被广泛应用于各类通信设备，如电话机、手机充电器、无线基站等。
其高效能和稳定性可以提供可靠的电源支持。
2. 工控设备：开关电源在工业领域中应用广泛，如PLC（可编程逻辑控制器）、变频器、电机驱动器等。
其稳定的输出电压和高效能能够满足工业设备的需求。
3. 医疗设备：开关电源在医疗领域中也扮演着重要的角色，如监护仪、血液分析仪、手术设备等。
其高效能和稳定性对于医疗设备的可靠性至关重要。
4. 汽车电子：开关电源在汽车电子领域中得到广泛应用，如汽车音响、导航系统、车载充电器等。
其适应直流输入和稳定性能，使其成为汽车电子设备的首选电源。
开关电源的分类
开关电源的分类开关电源分为，隔离与非隔离两种形式，在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式，隔离电源按照结构形式不同，可分为两大类：正激式和反激式。
反激式指在变压器原边导通时副边截止，变压器储能。
原边截止时，副边导通，能量释放到负载的工作状态，一般常规反激式电源单管多，双管的不常见。
正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载，能量通过变压器直接传递。
按规格又可分为常规正激，包括单管正激，双管正激。
半桥、桥式电路都属于正激电路。
正激和反激电路各有其特点，在设计电路的过程中为达到最优性价比，可以灵活运用。
一般在小功率场合可选用反激式。
稍微大一些可采用单管正激电路，中等功率可采用双管正激电路或半桥电路，低电压时采用推挽电路，与半桥工作状态相同。
大功率输出，一般采用桥式电路，低压也可采用推挽电路。
反激式电源因其结构简单，省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感，而在中小功率电源中得到广泛的应用。
在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦，输出功率超过100瓦就没有优势，实现起来有难度。
本人认为一般情况下是这样的，但也不能一概而论，PI公司的TOP芯片就可做到300瓦，有文章介绍反激电源可做到上千瓦，但没见过实物。
输出功率大小与输出电压高低有关。
反激电源变压器漏感是一个非常关键的参数，由于反激电源需要变压器储存能量，要使变压器铁芯得到充分利用，一般都要在磁路中开气隙，其目的是改变铁芯磁滞回线的斜率，使变压器能够承受大的脉冲电流冲击，而不至于铁芯进入饱和非线形状态，磁路中气隙处于高磁阻状态，在磁路中产生漏磁远大于完全闭合磁路。
变压器初次极间的偶合，也是确定漏感的关键因素，要尽量使初次极线圈靠近，可采用三明治绕法，但这样会使变压器分布电容增大。
选用铁芯尽量用窗口比较长的磁芯，可减小漏感，如用EE、EF、EER、PQ型磁芯效果要比EI型的好。
关于反激电源的占空比，原则上反激电源的最大占空比应该小于0.5，否则环路不容易补偿，有可能不稳定，但有一些例外，如美国PI公司推出的TOP系列芯片是可以工作在占空比大于0.5的条件下。
开关电源知识点总结
开关电源知识点总结开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备。
它由输入端、输出端和控制电路组成。
开关电源具有体积小、效率高、稳定性好等优点，在现代电子设备中得到广泛应用。
本文将从开关电源的工作原理、分类、特点以及应用等方面进行总结。
一、开关电源的工作原理开关电源的工作原理是利用开关管的导通和截止来实现电流的开关控制。
其基本电路由输入整流滤波电路、功率变换电路和输出稳压电路组成。
当输入交流电经过整流滤波电路后转换为直流电，然后经过功率变换电路进行直流电压的变换和调整，最后经过输出稳压电路得到稳定的直流电输出。
二、开关电源的分类根据输入电源的不同，开关电源可以分为交流输入型和直流输入型。
交流输入型开关电源主要用于家用电器等领域，直流输入型开关电源主要用于电子设备和通信设备等领域。
根据输出电压的性质，开关电源可以分为恒压型和恒流型。
恒压型开关电源输出电压恒定，适用于大多数电子设备；恒流型开关电源输出电流恒定，适用于LED照明等需求电流稳定的设备。
三、开关电源的特点1.效率高：开关电源的效率通常在80%以上，远高于传统的线性电源。
2.体积小：由于开关电源使用高频开关元件，可以大大减小变压器的体积，使整个电源的体积更加紧凑。
3.稳定性好：开关电源采用反馈控制，能够实现输出电压的稳定性和负载调整性能较好。
4.可靠性高：开关电源具有过载、过压、过流、短路保护等功能，能够有效保护电源和负载设备的安全。
5.工作频率高：开关电源采用高频开关元件，工作频率通常在20kHz以上，避免了传统电源的60Hz低频干扰。
四、开关电源的应用开关电源在各个领域都有广泛的应用。
在电子设备中，开关电源广泛应用于计算机、手机、平板电脑、电视等消费电子产品；在通信设备中，开关电源用于无线基站、通信交换机等设备；在工业控制领域，开关电源被广泛应用于PLC、变频器、伺服系统等设备；在LED照明领域，开关电源用于LED灯带、LED灯泡等。
总结：开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备，具有体积小、效率高、稳定性好等优点。
开关电源的基本概念
响应时间与稳定性
响应时间
指开关电源对负载变化做出反应 并稳定输出的时间。
稳定性
指开关电源输出电压或电流的稳 定程度，包括长期稳定性和瞬态
稳定性。
快速响应和稳定性
表明开关电源具有良好的动态性 能和调节能力，能够适应负载变 化并保持稳定的输出，提高了电
源的使用可靠性和稳定性。
04 开关电源的分类与选择
高频化与小型化
总结词
随着电子设备的发展，开关电源的高 频化和小型化成为了重要的技术发展 方向。
详细描述
高频化能够减小开关电源的体积和重 量，提高其功率密度和响应速度。而 小型化则能够满足电子设备日益紧凑 的需求，使开关电源更好地集成到各 种设备中。
智能化与网络化
总结词
智能化和网络化是开关电源未来发展的重要趋势，能够提高开关电源的性能和可靠性，同时方便对其 进行远程监控和管理。
高效、可靠、体积小、重量轻、 调节方便、输出稳定等。
开关电源的应用领域
通信领域
通信设备中大量使用开 关电源，如基站、交换
机等。
电力电子领域
电机控制器、逆变器、 UPS等。
工业控制领域
家电领域
各种自动化设备和控制 系统。
电视、冰箱、空调等家 电设备中也有广泛应用。
开关电源的基本组成
输入电路
输入电路的作用是接收外部电 源，并进行滤波和整流，将交
开关电源的电路结构
输入电路的作用是隔离和整流输 入电压，以减少对电网的干扰和 防止电源对电网产生谐波干扰。
控制电路的作用是根据输出电压 和电流的变化，自动调节开关管 的开通和关断时间比率，维持输 出电压的稳定。
开关电源主要由输入电路、功率 变换电路、控制电路、输出电路 等组成。
开关电源的分类及应用
ｂ ｃ ｍｅ ｓ ｌ ｒ ｎ ｎｅ ｉｅ ａ ｇ ｆ ｐ ｌ ａｉ ｓ ｐ ｒ ｃ ｌｒ ｎ ｔｅ ａ ｐｉａｉｎ ｏ ｉｈ ｔｃ ｒ ａ ｈ ｃ ｒ ｍ ｔｓｍｉ ｉｔｒ ａｉｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｅ ｅ ｏ ｍａｌ ｄ ｅ ｔｒ ｗ ｄ ｒｒｎ ｅｏ ｐ ｉ ｔ ｎ ， ａｔ ｕａ ｌ ｉ ｈ ｐ ｌ ｔ ｆ ｇ ～ ｅ ｈ ａｅ ｓｗ ｉｈ ｐ ｏ ｏｅ ｎ ａｕ ｉ ｔ ｎ ｏ ｖ ｎｅ ｃ ｅａ ａ ａ ｃ ｏ ｉ ｙ ｃ ｏ ｈ ｚ ｏ
中图分类号：Ｕ ６ Ｔ ５
文献 标 识 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ６ ４ １（ ００）２ ０ ０ — １ １０ — ３ １２ １ １ — ２４ ０
２１ 出 电流 的选 择 因开关 电源工作效 率高 ，一般 可达 到 ．输 随着 电力电子技术 的发展和创新 ， 使得开关 电源技术在不断地 ８ ％以上 ， 在其输 出电流 的选择上 ， ０ 故 应准确 测量 或计算用 电设 备 创新 ， 这一成本反转点 日益向低输出 电力端移动 ， 这为开关 电源提 的最大吸收电流 ，以使被选用的开关电源具有高 的性能价格 比， 通 供 了广泛的发展空间。 常输出计算公 式为： Ｉ＝ＫＩ ｓ ｆ 开 关 电 源 高频 化 是 其 发 展 的 方 向 ，高 频 化 使 开 关 电源 小 型 化 ， 式中 ： ～开关 电源的额定输 出电流 ； Ｉ ｓ 并使开关电源进入更广泛的应用领域 ， 特别是在高新技 术领域 的应 用 ， 动 了 高新 技 术 产 品 的小 型 化 、 便 化 。 外开 关 电源 的 发 展 与 推 轻 另 Ｉ 用 电设 备 的最 大 吸收 电流 ； 卜 应 用 在 节 约 能 源 、 约 资 源及 保 护 环 境 方 面都 具 有 重 要 的 意 义。 节 Ｋ 裕量系数， 一 一般 取 １ － ．。 ． １ ５ ８ １ 开关 电源 的 分 类 ２２接地 开关电源比线性 电源会产 生更 多的干扰 ，对 共模 干 ． 应采取接地和 屏蔽措施 ， ＩＥ ０ ０ Ｎ １０ ． 按 Ｃ １０ ． ６０ ０ Ｅ １１Ｄ ／Ｃ变换 Ｄ ／Ｃ变换是将 固定的直流 电压 变换成 可变 扰敏感 的用电设备 ， ． ＣＤ ＣＤ 的直流 电压 ， 也称为直流斩波。 斩波器的工作 方式有两种 ， 一是脉 宽 Ｆ Ｃ等 Ｅ Ｃ ＭＣ限制 ， 形状 开关 电源均采取 Ｅ ＭＣ电磁兼容措 施 ， 因此 调制 方式 Ｔ 不变 ， ｓ 改变 ｔ （ ｏ 通用 ）二是频 率调 制方式， ｎ不变 ， ｎ ， ｔ ｏ 改 开关 电源一般应带有 Ｅ Ｃ电磁兼容滤波器。 Ｍ 如利德华福技术 的 Ｈ Ａ 将 Ｇ端子接大地或接用户机 壳， 方能满足上述电 变 Ｔ（ 生干扰 ）其具体 的电路由以下几类： ）ｕｋ电路—— 降 系列开关 电源， 其 Ｆ ｓ易产 。 （Ｂ ｃ ￣ 压斩波器 ， 其输 出平均 电压 ｕ 小于输入 电压 Ｕ ， ｏ ｉ 极性相 同。￣Ｂ ｏｔ 磁兼容的要求。 （）ｏｓ 电路——升压斩 波器 ， 其输 出平均 电压 ｕ ｏ大干输入 电压 ｕ ， 性 ｉ极 ２３保护 电路 开 关电源在 设计 中必须具有过流、 ． 过热、 短路等 相 同。③ Ｂ ｃ — ｏｓ 电路—— 降压 或升压斩波器 ， ｕｋ Ｂ ｏｔ 其输 出平均 电压 保 护 功 能 ， 在 设 计 时 应 首选 保 护 功 能 齐 备 的 开 关 电源 模 块 ， 且 故 并 ｕ ｏ大于或小于输入 电压 ｕ ， ｉ极性相反 ， 电感传输 。＠Ｃ ｋ电路—— 其保护 电路的技术参数应与用 电设备的工作特性相 匹配 ， ｕ 以避免损 降压或升压斩波器 ，其输出平均 电压 ｕ ｏ大于或小于输入 电压 Ｕ ， 坏用 电设备或开关 电源。 Ｉ ３ 开 关 电 源 技 术 的发 展 动 向 极性相反， 电容传输。 开关 电源 的发展 方向是 高频 、 高可靠 、 低耗、 低噪声 、 干扰和 抗 当今软开关技术使得 Ｄ ／ Ｃ发生 了质 的飞跃 ， ＣＤ 美国 Ｖ Ｃ Ｒ公 ＩＯ
开关电源知识
开关电源知识大家都知道，通信设备一般采用直流电源供电（那么，直流电是怎样得来的呢？它与交流电有什么关系）。
目前，应用最广泛的、提供直流电的设备是开关电源。
高频开关电源与相控整流器相比较，具有效率高、可靠性高、精度高、具有智能化管理功能、体积小重量轻和更换扩容方便等优点。
开关电源种类繁多、特点各异，我们公司使用的开关电源有艾默生、中达、中兴等。
一、开关电源的分类：按开关电源容量大小分为大、中、小系统；按开关电源系统组成分为三柜、两柜、独立架系统，其中三柜系统由交流配电柜、直流配电柜和整流架组成，两柜系统的交流和直流配电集成在一个柜子中，独立架系统即交流、直流、整流三者集成于一个柜子中。
诸位所接触到的开关电源一般为独立架系统。
独立架开关电源系统的组成：交流配电单元、整流单元（高频整流模块）、直流配电单元、监控模块。
二、开关电源系统组成1．交流配电单元：一般由交流开关、交流供电线路、交流防雷器件等组成。
作用是引入一路或两路三相交流电或单相交流电（接入网点基本上是使用单相电，模块局有的采用三相电<如安庄子、西花园、棉纺厂>、有的采用单相电）。
经交流输入空开（过流、短路保护）、交流侧防雷器（抑制雷击冲击电压或浪涌过电压），分配给整流模块。
2．整流模块：进行AC/DC变换，输出稳定的直流电。
3．直流配电单元：一般由正负铜排、保险<熔断器>、直流空开、保护地、工作地、直流防雷组成，作用是向负载供电及电池充放电。
4．监控模块：一般由电源板、信号采样电路板、（信号）控制电路板、CPU板、通讯板、显示板、信号指示灯等组成。
蓄电池组1直流负载1直流负载2直流负载3直流负载4蓄电池组2三、 开关电源的工作过程将工频交流电压滤波后整流升压变为直流高压，再以一定的开关频率调制成特定的高频交流，然后整流滤波为所需直流电压。
（通过控制器调整占空比使输出电压保持稳定。
）逆变控制电路线路滤波的作用：将交流电源中的尖峰等杂波过滤，给开关电源提供良好的交流 电；防止本机产生的尖峰等杂音进入电网。
开关电源的应用
确认需要做大量的测试数据和试验记录.
4.验证:研发样机确认完成后必须要对产品的可靠性做验证, 模拟实际使用状态或模拟使用工作环境条件.主要包括:输 入条件及输入性能参数,输出负载特性及输出性能参数.高 低温,湿度,器件的温升, 老化冲击.安全间距, 传导和辐 射测试.还有振动和跌落试验(整过过程中有多次评审).
③电源关键性指标:转换效率(必须是正确测试),关键 器件的温升参数,使用的寿命可靠性.
二.电源的设计与制造工艺流程.
1.定型:根据客户要求或市场需求的信息.确认要开发产品的 功能,性能,大小尺寸等。
2.设计:根据要开发的产品设计相关图纸(电路图,PCB图,机 构图,变压器图,材料清单等)资料,由资料做出样品.
①LED电源的分类:从使用场合分LED室内照明电源,LED 显示屏电源,LED路灯电源.从使用要求分为普通电源, 防雨电源,防水电源,三防处理电源,从功能上分:高 效率电源,带PFC电源,直流转直流电源,调亮度电源, 恒压电源,恒流电源.还可从尺寸空间分类.
②优质电源的评定:优质从设计可靠性,设计功率余量, 设计温升余量,设计选材及用料余量;从功能上看保 护功能齐全;从检验参数上看符合规格要求,从工艺 上看美观,内部器横平竖直,干净整洁;从寿命看使用 时间长;从合理配置使用的返修不良率看相对更低.
③PFC:是指功率因数校正器,它是将在交流转换为直流 时提高电源对市电的利用率,有主动式和被动式.常 规不带PFC功能的开关电源只有0.5到0.58,加了PFC 的最高可以做到0.99.
④纹波&杂讯:纹波是直流电压中所含交流成份的电压 值;在内外产生的传导或辐射信号参杂其中为杂讯.
(整理)开关电源的分类及应用
开关电源的分类及应用1引言随着电力电子技术的告诉发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。
开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
2开关电源的分类人们的开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。
开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。
以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。
2.1 DC/DC变换DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton（通用），二是频率调制方式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。
电源开关电源工作原理
电源开关电源工作原理电源开关是电源的一个重要组成部分，它通过控制电源的开关状态来控制电流的通断。
本文将从电源开关的工作原理、分类及应用等方面进行详细介绍。
一、电源开关的工作原理电源开关的工作原理主要涉及到两个概念：导通和断开。
当电源开关处于导通状态时，电流可以顺利通过；而当电源开关处于断开状态时，电流无法通过。
电源开关通过控制开关的导通和断开来实现电源的开关控制。
电源开关通常由开关机构和触点组成。
开关机构是电源开关的核心部分，它通过手动或自动操作来实现开关的导通和断开。
触点是控制电流通断的关键部件，它负责将电源输入端与输出端连接或隔离。
电源开关的工作原理可以简单描述为：当开关机构处于导通状态时，触点闭合，电流可以顺利通过；而当开关机构处于断开状态时，触点打开，电流无法通过。
二、电源开关的分类根据电源开关的不同特点和应用场景，电源开关可以分为多种不同类型。
常见的电源开关包括手动开关、自动开关和远程控制开关等。
1. 手动开关：手动开关是最常见的一种电源开关，它通常由一个旋钮或按钮构成，通过手动操作来实现开关的导通和断开。
手动开关广泛应用于各种电器设备中，如电灯开关、电风扇开关等。
2. 自动开关：自动开关是根据特定条件自动实现开关的导通和断开。
常见的自动开关有热开关、光敏开关、声敏开关等。
热开关是根据温度变化来控制开关状态的，光敏开关是根据光线强度来控制开关状态的，声敏开关是根据声音信号来控制开关状态的。
自动开关广泛应用于家居自动化、工业自动化等领域。
3. 远程控制开关：远程控制开关是通过无线遥控器或网络控制实现开关的导通和断开。
远程控制开关可以通过手机APP、遥控器等方式进行控制，具有方便、灵活的特点。
远程控制开关广泛应用于智能家居、智能办公等领域。
三、电源开关的应用电源开关在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 家庭电器：电源开关广泛应用于家庭电器中，如电视机、空调、冰箱等。
通过电源开关的控制，可以方便地对家电进行开关操作，提高使用便利性。
开关电源简介介绍
汇报人： 日期:
• 开关电源概述 • 开关电源的基本组成 • 开关电源的应用 • 开关电源的技术指标 • 开关电源的设计与制造
• 开关电源的发展趋势和挑战 • 开关电源的未来应用和市场前景
01
开关电源概述
定义和分类
定义
开关电源是一种将交流电转换为 直流电的电源供应器，通过控制 开关的通断来调节输出电压和电 流。
工业4.0
03
智能制造和工业自动化对高可靠性、高效率的开关电源需求也
将增加。
技术竞争和产业格局变化
技术创新
未来开关电源产业将更加注重技术创新，拥有核心技术和专利的企业将更具竞争力。
产业整合
随着市场竞争加剧，将会出现更多的产业整合，提高行业集中度。
产品升级和替代趋势
高频化
高频开关电源具有更高的效率、更小的体积 和更低的成本，是未来发展的重要趋势。
应，开关电源能够提供高效、可靠的电源解决方案 。
04
开关电源的技术指标
开关电源的技术指标
• 开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设 备，广泛应用于电子设备、家用电器等领域。它 具有高效、节能、体积小、重量轻等优点，成为 现代电力电子设备中不可或缺的一部分。
通信设备
01
02
03
基站电源
通信设备中的基站需要稳 定的电源供应，开关电源 能够提供高效、可靠的电 源解决方案。
交换机电源
交换机是通信网络的核心 设备，开关电源能够为其 提供稳定、高效的电源供 应。
数据中心电源
数据中心需要大量的电力 供应，开关电源能够提供 高可靠性、高效的电源解 决方案。
计算机及外围设备
06
开关电源的发展趋势和挑战
开关电源 国标
开关电源国标开关电源是一种常见的电源供应装置，用于将电能转换成所需要的直流电压或直流电流。
国标是指由国家制定的标准规范，以确保产品的质量和安全性。
本文将介绍开关电源国标的相关内容，包括其定义、分类、特点以及应用。
开关电源是一种通过开关器件控制电能转换的电源装置。
它可以将输入的交流电转换成所需要的直流电，并通过电子元件进行稳压、滤波等处理，以满足电子设备的工作要求。
开关电源国标是为了规范开关电源的设计、制造和使用，以保证其安全性、可靠性和互换性。
根据国标的要求，开关电源可以根据输出功率的不同进行分类。
常见的有低功率开关电源、中功率开关电源和高功率开关电源。
低功率开关电源一般用于电子产品、通信设备等领域；中功率开关电源适用于工业自动化控制、医疗设备等方面；高功率开关电源主要用于电力系统、铁路、通信基站等大功率负载。
开关电源国标的特点主要包括以下几个方面。
首先是输入电压范围宽，可以适应不同国家和地区的电网标准。
其次是输出电压稳定，具有较好的稳压性能，可以满足电子设备对电压的要求。
此外，开关电源还具有高效率、小体积、轻重量等特点，适用于高密度集成电路和小型化电子设备。
同时，开关电源还具备过载保护、过压保护、过流保护等功能，以保证电子设备的安全运行。
开关电源国标在电源的设计、制造和使用方面都有详细的规定。
在设计制造方面，国标要求开关电源应具备防雷击、防静电、防干扰等能力，以确保其稳定可靠的工作。
在使用方面，国标规定了开关电源的电气参数、接线方式、安全要求等，以保证用户的安全使用。
开关电源国标的应用非常广泛。
在电子设备领域，开关电源被广泛应用于计算机、通信设备、家用电器等产品中。
在工业控制领域，开关电源被广泛应用于工业自动化控制系统、机器人、仪器仪表等设备中。
此外，开关电源还被应用于能源领域，用于太阳能发电系统、风能发电系统等。
开关电源国标是为了规范开关电源的设计、制造和使用，以确保其安全性和质量。
开关电源具有广泛的应用领域和重要的作用，对于现代电子设备和工业控制系统的正常运行至关重要。
最新开关电源分类
开关电源分类开关电源分类开关电源一般分为两类：一是直流开关电源（DC-DC）；另一种是交流开关电源（AC-DC）。
也有AC/AC、DC/AC直流开关电源的分类是依赖DCDC转换器分类的。
直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类：一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器；另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器。
隔离式也可以按有源功率器件的个数来分类。
单管的DC/DC转换器有正激式和反激式两种。
双管DC/DC转换器有双管正激式，双管反激式、推挽式和半桥式四种。
四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器。
非隔离式按有源功率器件的个数，可以分为单管、双管和四管三类。
单管DC/DC转换器共有六种，即降压式（Buck）DC/DC转换器，升压式（Boost）DC/DC转换器、升压降压式（Buck Boost）DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。
在这六种单管DC/DC转换器中，Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的，Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。
双管DC/DC转换器有双管串接的升压式（Buck-Boost）DC/DC转换器。
四管DC/DC转换器常用的是全桥DC/DC转换器（Full-Bridge Converter）。
隔离式DC/DC转换器在实现输出与输入电器隔离时，通常采用变压器来实现，由于变压器具有变压的功能，所以有利于扩大转换器的输出应用范围，也便于实现不同电压的多路输出，或相同电压的多种输出。
在功率开关管的电压和电流定额相同时，转换器的输出功率通常与所用开关管的数量成正比。
所以开关管数越多，DC/DC转换器的输出功率越大，四管式比两管式输出功率大一倍，单管式输出功率只有四管式的1/4。
非隔离式转换器与隔离式转换器的组合，可以得到单个转换器所不具各的一些特性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
开关电源的分类及应用
1引言
随着电力电子技术的告诉发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。
开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
2开关电源的分类
人们的开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、
小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。
开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。
以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。
2.1 DC/DC变换
DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton（通用），二是频率调制方式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。
其具体的电路有以下几类：
（1） Buck电路——降压斩波器，其输出平均电压Uo小于输入电压Ui，极性相同。
（2） Boost电路——升压斩波器，其输出平均电压Uo大于输入电压Ui，极性相同。
（3） Buck-Boost电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。
（4） Cuk电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo 大于或小于输入电压UI,
极性相反，电容传输。
当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W
等，相应的功率密度为（6、2、10、17）W/cm3，效率为（80-90）%。
日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM 系列，其开关频率为（200~300）kHz，功率密度已达到27 W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET代替肖特基二极管），使整个电路效率提高到90%。
2.2 AC/DC变换
AC/DC变换是将交流变换为直流，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为“整流”，功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。
AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电，因必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的，同时因遇到安全标准（如UL、CCEE 等）及EMC指令的限制（如IEC、FCC、CSA），交流输入侧必须加EMC 滤波及使用符合安全标准的元件，这样就限制AC/DC电源体积的小型化，另外，由于内部的高频、高压、大电流开关动作，使得解决EMC电磁兼容问题难度加大，也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求，由于同样的原因，高电压、大电流开关使得电源工作消耗增大，限制了AC/DC变换器模块化的进程，因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。
AC/DC变换按电路的接线方式可分为，半波电路、全波电路。
按电源相数可分为，单项、三相、多相。
按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。
3开关电源的选用
开关电源在输入抗干扰性能上，由于其自身电路结构的特点（多级串联），
一般的输入干扰如浪涌电压很难通过，在输出电压稳定度这一技术指标上与线性电源相比具有较大的优势，其输出电压稳定度可达（0.5~1）%。
开关电源模块作为一种电力电子集成器件，在选用中应注意以下几点：
3.1输出电流的选择
因开关电源工作效率高，一般可达到80%以上，故在其输出电流的选择上，应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有高的性能价格比，通常输出计算公式为：
Is=KIf
式中：Is—开关电源的额定输出电流；If—用电设备的最大吸收电流；K—裕量系数，一般取1.5~1.8；
3.2接地
开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地和屏蔽措施，按ICE1000．EN61000．FCC等EMC限制，形状开关电源均采取EMC电磁兼容措施，因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。
如利德华福技术的HA系列开关电源，将其FG端子接大地或接用户机壳，方能满足上述电磁兼容的要求。
3.3保护电路
开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或开关电源。
4开关电源技术的发展动向
开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。
由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体（Mn-Zn）材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs）下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。
SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。
开关电源的高频化就必然对传统的PWM 开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源工作效率。
对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的的可靠性大大提高。
模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N＋1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展。
针对开关电源运行噪声大这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。