开关电源的分类及运用
(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。
开关电源设计(精通型)
开关电源设计（精通型）一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断，实现电能的高效转换。
它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。
在开关电源中，开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压，通过开关变压器实现电压的升降，经过输出整流滤波电路，得到稳定的直流电压。
2. 分类（1）PWM（脉冲宽度调制）型开关电源：通过调节脉冲宽度来控制输出电压，具有高效、高精度等特点。
（2）PFM（脉冲频率调制）型开关电源：通过调节脉冲频率来控制输出电压，适用于负载变化较大的场合。
二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计（1）选用合适的磁芯材料，保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。
（2）合理设计变压器的绕组匝数比，以满足输出电压和电流的要求。
（3）考虑变压器损耗，包括铜损、铁损和杂散损耗，确保变压器具有较高的效率。
2. 开关器件的选择与应用（1）开关频率：根据开关电源的设计要求，选择合适的开关频率。
（2）电压和电流等级：确保开关器件能承受最大电压和电流。
（3）功率损耗：选择低损耗的开关器件，提高开关电源的效率。
（4）驱动方式：根据开关器件的特点，选择合适的驱动电路。
3. 控制电路设计（1）稳定性：确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。
（2）精度：提高控制电路的采样精度，降低输出电压的波动。
（3）保护功能：设置过压、过流、短路等保护功能，提高开关电源的可靠性。
三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压：AC 85265V输出电压：DC 24V输出电流：4.17A效率：≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯，计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。
3. 开关器件选择根据设计指标，选择一款适合的MOSFET作为开关器件。
4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片，设计控制电路，实现开关电源的稳压输出。
5. 实验验证搭建实验平台，对设计的开关电源进行测试，验证其性能指标是否符合要求。
开关电源技术与典型应用
开关电源技术与典型应用
开关电源技术是一种通过开关元件（如晶体管或MOSFET）
周期性地开关来实现能量转换的技术。
它主要使用高频开关来实现电源的高效率转换，使电能以低电压、高电流的形式供应给负载。
典型的应用包括：
1. 计算机和服务器电源：开关电源可以提供高效率的直流电压给计算机和服务器，使其能够正常运行。
同时，开关电源的小体积和低噪声特性也符合计算机和服务器的需求。
2. 通信设备电源：开关电源可为通信设备提供稳定的电源，使其能够正常通信。
在移动通信设备如手机和无线路由器中，开关电源的小尺寸和高效率对于延长电池寿命非常重要。
3. 工业设备电源：开关电源广泛应用于工业自动化领域，如机床、电焊机、工业机器人等。
开关电源具有高效率和可靠性，能够满足工业设备对电源的高要求。
4. LED照明电源：开关电源可驱动LED照明设备，通过调整
开关频率和占空比来控制LED的亮度。
开关电源还可以提供
高功率因素校正和电流稳定性，提高LED照明的效果和寿命。
5. 高速电源：开关电源可用于提供高速开关的电源，如高速列车、高速电梯等。
开关电源可以快速响应负载变化，提供稳定的电源给要求高速响应的设备。
总的来说，开关电源技术的优点包括高效率、小尺寸、低噪声，适用于各种不同的应用领域。
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。
开关电源常用知识
开关电源常用知识大家都知道，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蓄电池组2直流负载1直流负载2直流负载3直流负载4三、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。
开关种类用途
开关种类用途开关是一种电气元件，广泛应用于各种电路中。
根据不同的分类方式，开关可以分为多种种类，包括物理开关、电子开关、软件开关等。
下面将详细介绍几种常见的开关及其用途。
1. 物理开关物理开关是一种通过机械方式实现开关功能的开关。
常见的物理开关有触点开关和刀开关。
触点开关是通过金属触点的接触和分离来切换电路的通断。
触点开关具有结构简单、可靠性高的特点，广泛应用于家电、电力系统等领域。
例如，常见的墙壁开关就是一种触点开关，用于控制室内照明的开关。
刀开关是一种通过刀片的接触和分离来切换电路的通断。
刀开关具有带载能力强、分断能力高等特点，主要用于高压电力系统中。
例如，在变电站中，刀开关常用于切换不同的电源和回路，保证供电的可靠性和安全性。
2. 电子开关电子开关是一种通过电子元件实现开关功能的开关。
常见的电子开关包括二极管、晶体管、继电器等。
二极管是一种具有单向导电性的电子元件，可以将电流限制在一个方向上流动。
二极管可以用作开关，通过控制施加在其上的正/负电压来实现通断功能。
在电子电路中，二极管常用作整流器、开关等。
晶体管是一种具有放大功能的电子元件，也可以用作开关。
晶体管一般分为NPN 型和PNP型，通过对其基、发、集三个端口的控制，可以实现电路的通断。
晶体管开关广泛应用于数字电路、模拟电路、功率电路等领域。
继电器是一种通过电磁驱动实现开关功能的电子元件。
继电器由电磁绕组和触点组成，当电磁绕组激励时，触点会闭合或断开电路。
继电器具有分断能力强、带载能力大的特点，被广泛应用于电动机控制、电力传输等领域。
3. 软件开关软件开关是一种通过控制软件信号来实现开关功能的开关。
软件开关广泛应用于计算机网络、通信系统等领域，用于实现对数据流的控制和管理。
在计算机网络中，软件开关被广泛应用于虚拟化技术中。
通过软件开关，可以实现对网络资源的虚拟化和划分，提高网络的灵活性和利用率。
例如，软件定义网络（SDN）中的流量控制器就是一种软件开关，负责管理和分发网络流量。
开关电源的分类标准
开关电源的分类标准
开关电源可以按照多种标准进行分类，下面是一些常见的分类标准：
1. 按输入电压类型分类：
-直流输入开关电源：输入电压为直流电。
-交流输入开关电源：输入电压为交流电。
2. 按输出电压类型分类：
-单路输出开关电源：只有一个输出电压。
-多路输出开关电源：具有多个输出电压，可同时提供不同电压的输出。
3. 按输出功率大小分类：
-小功率开关电源：输出功率在几瓦特以下。
-中功率开关电源：输出功率在数十瓦特到几百瓦特之间。
-大功率开关电源：输出功率在数百瓦特到几千瓦特以上。
4. 按工作方式分类：
-开环开关电源：没有反馈控制回路，输出电压不受监
控和调整。
-闭环开关电源：采用反馈控制回路，能够对输出电压进行监测和调整。
5. 按应用领域分类：
-工业开关电源：用于工业自动化设备、仪器仪表等领域。
-通信开关电源：适用于通信设备、网络设备和数据中心等领域。
-汽车开关电源：专门设计用于汽车电子系统供电。
这些分类标准并不是绝对的，开关电源还可以根据其他特定要求进行更详细的分类。
(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。
开关电源技术与典型应用
开关电源技术与典型应用引言：在现代电子设备中，电源是一个关键的部分，为各种电子器件和系统提供稳定、可靠的电能。
随着科技的发展，传统的线性电源逐渐被开关电源（Switching Power Supply，简称SPS）取代。
开关电源技术通过开关管的开关动作，将输入电源的直流电压转换为高频脉冲或方波信号，然后再通过滤波和稳压电路进行处理，最终得到所需的稳定输出电压。
一、开关电源的基本工作原理开关电源通常由四个主要部分组成：输入滤波电路、整流电路、能量存储元件和输出稳压电路。
其基本工作原理如下：1.输入滤波电路：用于对输入电源进行滤波和去噪声处理，以确保输出端产生稳定的直流电。
2.整流电路：将滤波后的输入电流转换为脉冲信号，常用的有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。
3.能量存储元件：由电感和电容构成，电感负责储存能量，电容用于平滑输出电压。
4.输出稳压电路：用于对脉冲信号进行滤波和调整，使输出电压稳定在所需的数值范围内。
二、开关电源的优势与特点相比传统的线性电源，开关电源具有以下优势和特点：1.高效率：通过高频开关动作，减小了开关管导通时的功率损耗，从而提高了电能的利用率，一般可达到80%以上。
2.小体积：由于高效率的设计，开关电源的散热量少，可以采用小体积的组件，适用于高密度集成电路或便携式设备。
3.宽输入电压范围：开关电源具备较宽的输入电压范围，可以适应不同地区的电源标准或不同负载条件。
4.输出稳定性好：通过闭环控制和反馈电路，开关电源可以实现较小的输出电压波动和较高的稳定性，适应各种工作环境。
5.工作频率高：开关电源的工作频率通常在10kHz至1MHz之间，相比线性电源的50Hz或60Hz频率，能有效减小开关电源的尺寸和重量。
三、开关电源的典型应用开关电源技术在现代电子设备中得到了广泛的应用，以下是一些典型的应用领域：1.电子计算机与通信设备：在计算机主机、服务器、网络交换机等设备中，开关电源能够提供高效、稳定的电能供应，满足大功率、高密度的需求。
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.
开关电源的分类
开关电源的分类
一、按负载的连接方式分类
1.串联型：开关电源中开关晶体管与负载串联起来。
2.并联型：开关电源中开关晶体管与负载并联起来.
串联型开关电源的输出端通过开关调整管及整流二极管与电网相连，因电网隔离性差整机底版带电，不便于外界接口，如音视频插口，耳机插口等，并联自激式开关电源，其输出端与电网间有有开关变压器进行电路上的隔离，因此机板上除了与开关变压器初级相连的开关电源部分外，其余均不带电，安全性好，也容易与外界接口，通过开关变压器的次级可以做到多路电压输出。
二、按稳压控制方式分类
1.脉冲宽度控制式：利用加到开关调整脉冲宽度的不同，控制开关调整的导通时间，达到稳定的输出目的。
2.频率控制式：控制振荡器的重复周期，达到稳压的目的。
目前生产的彩电电视机绝大部分是采用脉冲宽度控制式，频率控制式采用得少。
三、按激励方式分类
1.他激式：需要开关电源外的激励信号来启动开关调整的方式。
2.自激式：由开关调整管自激振荡来启动开关调整管的方式。
一般他激式都是由逆程脉冲作为开关调整管导通的激励信号，部分自激式开关电源为了使振荡频率与行频同步，也采用行逆程脉冲做为触发电平。
目前用得较多的是自激式并联型开关电源开关。
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
• 开关电源的工作原理可以分为三个部分：输入整流滤波、开关变换和输出整流滤波。首先，输入电源经过整流滤波得到平 滑的直流电压。然后，通过开关管的开关控制，将直流电压转换成高频脉冲电压。最后，经过输出整流滤波，得到所需的 稳定直流电压。开关电源的核心部分是开关变换器，它采用高频开关技术，实现电压的转换和控制。
开关电源的应用领域
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通信设备：开关电源为 通信设备提供稳定可靠 的直流电源，确保设备 的正常运行。
计算机设备：计算机内 部的各个部件都需要稳 定的电源供应，开关电 源为计算机提供高效、 稳定的电压转换。
家用电器：如家电、音 响等设备中，开关电源 实现电压转换，满足设 备的工作需求。
CHAPTER 04
开关电源的发展趋势与挑战
开关电源的发展趋势与挑战
• 开关电源是一种利用现代电力电子技术控制的电源，具有高 效率、小型化、轻量化等优点，被广泛应用于各种电子设备 中。随着科技的不断发展，开关电源也在不断发展和完善。 本文将重点介绍开关电源的发展趋势与挑战。
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工业自动化设备：在工 业自动化领域，开关电 源为各种传感器、执行 器等提供稳定的电源支 持。
总之，开关电源作为一 种重要的电压转换设备 ，在各个领域都发挥着 重要作用。随着科技的 不断发展，开关电源的 性能将不断提升，应用 领域也将更加广泛。
CHAPTER 02
开关电源的类型及特点
开关电源的类型及特点
• 开关电源是一种利用现代电力电子技术，通过控制开关管开 通和关断的时间和比率，维持稳定输出电压的一种电源。具 有体积小、重量轻、效率高、发热量低等优点，广泛应用于 各种电子设备中。
常见的开关电源分类
常见的开关电源分类①、AC/DC电源该类电源也称一次电源,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,用于不同场合.属此类产品的规格型号繁多,据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220输入,DC48V 或24V输出)也属此类.②、DC/DC电源在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压.③、通信电源通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源,只是它一般以直流-48V 或-24V供电,并用后备电池作DC供电的备份,将DC的供电电压变换成电路的工作电压,一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种,以后者可靠性最高.④、电台电源电台电源输入AC220V/110V,输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品.为防止AC电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能.⑤、模块电源随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高,模块电源越来越显示其优越性,它工作频率高、体积小、可靠性高,便于安装和组合扩容,所以越来越被广泛采用.目前,目前国内虽有相应模块生产,但因生产工艺未能赶上国际水平,故障率较高.DC/DC模块电源目前虽然成本较高,但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看,特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看,选用该电源模块还是合算合算的,在此还值得一提的是罗氏变换器电路,它的突出优点是电路结构简单,效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零.⑥、特种电源高电压小电流电源、大电流电源、400Hz输入的AC/DC电源等,可归于此类,可根据特殊需要选用.开关电源的价位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率电源价格稍高,可达11-13元/瓦。
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。
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开关电源的分类及运用
1．开关电源的分类
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。
1.1DC/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）。
其具体的电路由以下几类：
（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27W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET代替肖特基二极管），是整个电路效率提高到90%。
1.2AC/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。
2．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：
2.1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；
2.2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。
2.3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。
3．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。