开关电源的结构和基本原理(1)PPT
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开关电源PPT
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please give some questions
检测电路提供保护电路中正在运行中各种 参数和各种仪表数据。
4辅助电源
辅助电源实现电源的软件（远程）启动， 为保护电路和控制电路（PWM等芯片）工 作供电。
1 开关电源的简介 4 发展方向 2 开关电源的结构 3 工作原理
1 开关电源的简介 4 发展方向 2 开关电源的结构
3 工作原理
串联式开关电源输出电压Uo的幅值Up等于 输入电压Ui，其输出电压Uo的平均值Ua总 是小于输入电压Ui，因此，串联式开关电源 一般都是以平均值Ua为变量输出电压。所 以，串联式开关电源属于降压型开关电源。 串联式开关电源也有人称它为斩波器，由于 它工作原理简单，工作效率很高，因此其在 输出功率控制方面应用很广。例如，电动摩 托车速度控制器以及灯光亮度控制器等，都 是属于串联式开关电源的应用。
1 开关电源的简介 4 发展方向 2 开关电源的结构
3 工作原理
工作条件
开关
高频
电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态
电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频
直流
开关电源输出的是直流而不是交流
1 开关电源简介 工作原理 2 开关电源结构发展方向 3 4
抗干扰
高频 低能耗
2000
低噪声
高可靠
1 开关电源简介 工作原理 2 开关电源结构发展方向 3 4
1 开关电源的简介 4 发展方向 3 工作原理
2、控制电路
一方面从输出端取样，与设定值进行比较， 然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使 输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的 数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电 源进行各种保护措施。
开关电源培训PPT课件
必须测量三相电压正常前提下
开关电源内总电源开关 模块控制开关
查看有无异常声音、气味，同时检测输出电压是否正常
加电测试正常后，必须将监控单元相关参数校正、调整
2021/2/12
设备基础维护
9
监控单元重要参数说明
告警显示
含义
备注
SMR ALARM
整流器告警
FAN FAIL
风扇故障
NO LOAD
没有负载
2021/2/12
设备基础维护
15
项目6：告警功能
检测标准：发生故障必须告警。 检测方法：对现场可试验抽样检查，可试验项包
括：交流停电、直流熔丝等。
2021/2/12
设备基础维护
16
项目7：保护功能
检测标准：根据监控模块参数设定或设备出厂 整定的参数作符合性检查。
检测方法：运行中的设备一般不易检测此项， 只有在设备经常发生交流或直流保护，判断 为电源保护功能异常时做此检查。
检测方法：a、观察C级防雷器压敏电阻片的显示 窗口是否变红，如果变红，将其更换；b、测 量C级防雷器气体放电管是否短路，如果短路， 将其更换；
2021/2/12
设备基础维护
11
维护项目2：风道与积尘
检测标准：模块风扇风道、机柜风道等无遮挡物、 无灰尘累积。
检测方法：对风道挡板、风扇等进行拆卸清扫、 清洗，亮干后装回原处。
A、电源应安放在干燥、通风良好、无腐蚀性气体的房间，室内温度 应不超过30度。
B、输入交流电压的变化范围应在额定值的－15％～＋10％内，电 压波动大的应安装自动稳压或调压装置。
C、工作电流不应超过额定值，也不宜长期工作在小于额定值10％的 状态下，各种自动、告警和保护功能均应正常。
开关电源结构及基本原理
应用
开关电源广泛应用于计算机、通 讯、电力、工业控制等领域，为 各种设备提供稳定的直流电源。
发展
随着科技的不断进步，开关电源 技术也在不断发展，未来将朝着 更高效率、更小体积、更高稳定 性、更智能化的方向发展。
02
开关电源的基本结构
输入电路
01
02
03
输入滤波电路
用于滤除电网中的高频噪 声，防止对电源造成干扰。
1 2
选择合适的开关管和二极管
根据电源的输入输出电压、电流和开关频率等参 数，选择合适的开关管和二极管。
计算电感的匝数和电容的容量
根据电源的工作原理和实际需求，计算电感的匝 数和电容的容量，以确保电源的正常运行。
3
考虑热设计和散热
在选择元器件时，应考虑热设计和散热问题，以 确保元器件在工作过程中不会过热损坏。
整流电路
将交流电转换为脉动的直 流电。
滤波电路
平滑整流后的电压，减少 纹波。
功率转换电路
开关管
控制电源的通断，实现电能的高效转 换。Βιβλιοθήκη 变压器输出整流滤波电路
将变压器输出的脉动直流电转换为平 滑的直流电。
实现电压的隔离和转换，传递能量。
输出电路
输出整流滤波电路
滤除脉动直流电中的交流成分，提供 稳定的输出电压。
关态
开关管截止，原边电流减小，变压器 副边产生反电动势，能量回馈到原边 。
电压与电流的转换原理
变压器
利用电磁感应原理，将输入的电 压或电流转换为另一组电压或电
流。
开关管
控制变压器的工作状态，实现电压 和电流的转换。
控制电路
监测输出电压或电流，调整开关管 的工作状态，保持输出电压的稳定。
开关电源原理简介PPT课件
hold up time
保持时间. 其目的在于当AC市电不见后 ,需有一段时间给后级使用者作备份动作.
rise time
上升时间. DC电压从无(10%)到正常输出(95%)所花费的时间.
fall time
下降时间.与rise time相反. 也就是95%到10%所花费的时间.
over shoot
SMPS在第一次开机时,会因回授的反应速度太慢,导致输出电压会超出一般正常范围. 一般规格是110%.
PFC(Power Factor Correction) 的角度缩小,以减少虚功的损耗,亦即节省市电的需求===>减少发电厂的数量.
•3
二.开关电源的TOP结构
分类方法
类别
按激励方式划分
按DC/DC变换器 的工作方式划分
按控制信号的隔 离方式划分
他激式(开关器件控制信号由专门的控制电路产生)﹑自激 式(借助于变换器本身的正反馈信号实现开关管自持周期 性开关的变换器)
efficiency
效率当然是越高越好.一般规格在85%左右.
OVP(Over Voltage Protection) 过电压保护
OCP(Over Current Protection) 过电流保护
SCP(Short Circuit Protection) 短路保护
CC mode(Constant Current mode) 定电流模式
现软件关机、键盘开机、 网络远程唤醒等功能。
ATX 12V: 20Pin+4Pin ATX 12V LN (Low Noise):24Pin+4Pin
为了满足大功率CPU 的要求,ATX 12V对 CPU供电的4PIN +12V
开关电源工作原理图解
开关电源工作原理图解开关电源是一种将输入电压转换为稳定输出电压的电源装置，它通过开关管的导通和截止来控制输入电压的变化，从而实现对输出电压的稳定调节。
接下来，我们将通过图解的方式，详细解析开关电源的工作原理。
首先，我们来看一下开关电源的基本结构。
开关电源主要由输入滤波电路、整流电路、功率器件、控制电路和输出滤波电路等组成。
其中，输入滤波电路用于对输入电压进行滤波和去除杂波，整流电路将交流电转换为直流电，功率器件用于控制电压的变化，控制电路则是控制开关管的导通和截止，输出滤波电路则是对输出电压进行滤波和去除杂波。
接下来，我们来看一下开关电源的工作原理。
当输入电压加到输入滤波电路中时，首先经过滤波电路的处理，去除掉输入电压中的杂波，然后进入整流电路，将交流电转换为直流电。
接着，直流电经过功率器件的控制，通过开关管的导通和截止来控制电压的变化，最终实现对输出电压的稳定调节。
同时，控制电路起到了控制开关管的导通和截止的作用，确保输出电压的稳定性。
最后，经过输出滤波电路的处理，去除输出电压中的杂波，得到稳定的输出电压。
在开关电源的工作过程中，功率器件起着至关重要的作用。
它可以是晶体管、场效应管、双向可控硅等，根据不同的工作原理和特性，选择不同的功率器件来实现对输出电压的稳定调节。
控制电路中的控制器则是开关电源的大脑，它通过对输入电压、输出电压和电流等参数的监测和控制，来实现对开关管的精确控制，确保输出电压的稳定性和可靠性。
总的来说，开关电源通过对输入电压的控制和调节，实现了对输出电压的稳定调节，具有体积小、效率高、稳定性好的特点，被广泛应用于各种电子设备中。
通过本文的图解，相信大家对开关电源的工作原理有了更深入的了解，希望对大家有所帮助。
优享1开关电源概述 ppt课件
串联型 并联型 并联独立输出型
(1) 串联型：储能电感 和负载相串联
① V饱和导通时，VD截止，UI经V在L中产生电流iL向电容C充电。 ② V截止时， L中的电流不能突变，产生左负 右正的自感电动
势，VD导通，续流电流 iZ 向电容C充电，将L中的磁能转换为电 容C中的电能。
◆总之，调整管V导通期间，L储存磁能，并给电容C充电，同时向负载供电； 调整管V截止期间，L释放磁能，ppt转课变件 为C的电能，同时向负载供电。 11
图1-8降压式开p关pt电课源件
20
1.2降压型开关稳压电源
1.2.2降压型开关稳压电源的工作原理
(1).开关管V的导通期内，储能电感中 电流的最大变化量为
I Lmax1
Ui
UO L
tON
(2).开关管V的截止期内，储能电感中 电流的最大变化量为
(1)单端正激式
(2)单端反激式
图1-6 按功率开关管的pp连t课接件方式分类(a) (b)
14
1.1线性稳压电源与开关稳压电源
1.1.4 开关稳压电源的种类
3. 按功率开关管的连接方式分类
(1)单端正激式 (2)单端正激式
(3)推挽式
(4)全桥式 (5)半桥式
(3)推挽式
图1-6 按功率开关管的pp连t课接件方式分类(c)
1.开关电源概述
ppt课件
1
主要内容
1.1线性稳压电源与开关稳压电源 1.2降压型开关电源 1.3升压型开关电源 1.4极性反转型开关电源 1.5开关电源中的控制、驱动和保护电路 1.6开关电源中的器件 1.7开关电源中的材料
ppt课件
2
1.1线性稳压电源与开关稳压电源 1.1.1 线性稳压电源
(1) 串联型：储能电感 和负载相串联
① V饱和导通时，VD截止，UI经V在L中产生电流iL向电容C充电。 ② V截止时， L中的电流不能突变，产生左负 右正的自感电动
势，VD导通，续流电流 iZ 向电容C充电，将L中的磁能转换为电 容C中的电能。
◆总之，调整管V导通期间，L储存磁能，并给电容C充电，同时向负载供电； 调整管V截止期间，L释放磁能，ppt转课变件 为C的电能，同时向负载供电。 11
图1-8降压式开p关pt电课源件
20
1.2降压型开关稳压电源
1.2.2降压型开关稳压电源的工作原理
(1).开关管V的导通期内，储能电感中 电流的最大变化量为
I Lmax1
Ui
UO L
tON
(2).开关管V的截止期内，储能电感中 电流的最大变化量为
(1)单端正激式
(2)单端反激式
图1-6 按功率开关管的pp连t课接件方式分类(a) (b)
14
1.1线性稳压电源与开关稳压电源
1.1.4 开关稳压电源的种类
3. 按功率开关管的连接方式分类
(1)单端正激式 (2)单端正激式
(3)推挽式
(4)全桥式 (5)半桥式
(3)推挽式
图1-6 按功率开关管的pp连t课接件方式分类(c)
1.开关电源概述
ppt课件
1
主要内容
1.1线性稳压电源与开关稳压电源 1.2降压型开关电源 1.3升压型开关电源 1.4极性反转型开关电源 1.5开关电源中的控制、驱动和保护电路 1.6开关电源中的器件 1.7开关电源中的材料
ppt课件
2
1.1线性稳压电源与开关稳压电源 1.1.1 线性稳压电源
开关电源工作原理图文
开关电源通过周期性地切换开关器件的状态，将输入电源电压变为高频交流信号，然后经过整流、 滤波等电路处理，输出所需的直流电压。
开关电源的组成部分
开关电源由输入滤波器、整流器、变压器、开关管、控制电路等多个组件构 成。每个组件在电源系统中发挥着关键的作用，确保电源正常运行。
开关电源的工作过程
开关电源的工作过程可以分为开关管导通和关断两个状态。通过控制开关管 的导通时间比例，可以调整输出电压的大小和稳定性。
开关电源的发展趋势和前景
随着科技的发展，开关电源的功率密度、效率、可靠性等性能得到不断提升。 未来开关电源将更加小型化、高效化，并适应更多应用场景。
开关电源的优点和应用领域
开关电源具有高效、稳定、紧凑的特点，广泛应用于通信、计算机、工业自动化等领域。它为电 子设备提供可靠的电源支持，提升了系统性能和可靠性。
开关电源的常见问题与解决方 法
开关电源在使用过程中可能、加强屏蔽等方法来解决。
开关电源工作原理图文
开关电源是一种能够对输入电源进行高效转换和稳定输出的电源系统。它由 多个组件组成，采用特定的工作原理，广泛应用于各种电子设备中。
开关电源的概述
开关电源是现代电子设备中最常用的电源类型之一。它通过采用高频开关器 件来转换输入电源到所需的输出电压，提供稳定、高效的能量转换。
开关电源的基本工作原理
开关电源的组成部分
开关电源由输入滤波器、整流器、变压器、开关管、控制电路等多个组件构 成。每个组件在电源系统中发挥着关键的作用，确保电源正常运行。
开关电源的工作过程
开关电源的工作过程可以分为开关管导通和关断两个状态。通过控制开关管 的导通时间比例，可以调整输出电压的大小和稳定性。
开关电源的发展趋势和前景
随着科技的发展，开关电源的功率密度、效率、可靠性等性能得到不断提升。 未来开关电源将更加小型化、高效化，并适应更多应用场景。
开关电源的优点和应用领域
开关电源具有高效、稳定、紧凑的特点，广泛应用于通信、计算机、工业自动化等领域。它为电 子设备提供可靠的电源支持，提升了系统性能和可靠性。
开关电源的常见问题与解决方 法
开关电源在使用过程中可能、加强屏蔽等方法来解决。
开关电源工作原理图文
开关电源是一种能够对输入电源进行高效转换和稳定输出的电源系统。它由 多个组件组成，采用特定的工作原理，广泛应用于各种电子设备中。
开关电源的概述
开关电源是现代电子设备中最常用的电源类型之一。它通过采用高频开关器 件来转换输入电源到所需的输出电压，提供稳定、高效的能量转换。
开关电源的基本工作原理
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1经过了EMI滤波电路以及PFC电 路的交流电波形
2整流滤波电路后的波形输出
3从高压滤波电容出来的电压波形
4经过开关管后的波形
5经过变压后的波形
6低压整流后的波形
7终于得到了最终需要的电压
1
2
3
4
5
6
7
8
1 0R01K0606 03
F1
L1C
L 6 .3A ,2 50 V ac
C3A
2 04 5
1 00 12 06
EE1 9L
1 00 K,2W
3 30 0u /6.3V
D19
1 N4 14 8 SMD
2 ,12 0 6 1 N4 14 8 SMD
R28
2 K7 0 80 5
K SE13 00 9
D7 HER10 7 C14
D25
C33
1 N5 82 2
FR1 04 R164 R165
F R1 04
D28
1 N4 14 8 SM D
F R1 04
D27
1 N4 14 8 SM D
D35
D34
1 0u F,5 0V
2 22 1K V
C13
D30
BR5,6
F R1 05
D1
T2
D3
D4
R24-27
Q1
R22,23
0 .5R1/2W
R38
T3 EE1 9L
C28
Hale Waihona Puke 3 .3 VIR69-76
L5 UV
C27
4 72 50 V
R67, 68 1 0 1 20 6
2 20 0u ,10 V
L11 4 *2 0 L4
C11
1 0u F/5 0V
+3. 3 V
3 30 0u ,6.3V
C29
C Tex t
R113
R112
2 .7K 1 20 6 2 .7K 1 20 6
Q3
1 61 6A
Q4
1 61 6A
输出电压的稳定则是依赖对脉冲宽度的改变来实现， 这就叫做脉宽调制PWM。
开关电源工作流程
当市电进入电源后，先经过扼流线圈和电容滤波去除 高频杂波和干扰信号，然后经过整流和滤波得到高压直流 电。
接着通过开关电路把直流电转为高频脉动直流电，再 送高频开关变压器降压。
然后滤除高频交流部分，这样最后输出供电脑使用相 对纯净的低压直流电。
3 90 6 S MD
?
D29
R114
1 .5K 1 20 6 F R1 04
C19 C18
2 2u ,50 V 2 2u ,50 V
0 .1u ,2 50 vA C
C4
C9 3 .3u 1 00 V
L8 5 *2 0
MYV1 0 72 71 0 72 71 MYV2
C3A
R1
1
C7
1 02 25 0V ac
开关电源的结构和基本原理
开关电源工作原理
通过高频开关技术将输入的较高的交流电压(AC)转 换为PC电脑工作所需要的较低的直流电压(DC)
开关电源的中心思想：用提高工作频率等手段来提 高电源的功率密度，进而达到减少变压器的体积和重量 的目的。采用开关变换的显著优点是大大提高了电能的 转换效率，典型的PC电源效率为70%-75%，而相应的线 性稳压电源的效率仅有50%左右。
R37
D13
F R1 07
F R1 04
7 -8
D17
F R1 04
D18
F R1 04
BR4
L7 6 *8 L3-3
L10 4 *2 0
2 20 u,1 6V
3 00 12 06
C31
R77-80
1 .2K 1 20 6
--5V
L3-4
D11 FR1 07 R44 2 12 06
L13 6 *8
6
3
4 -5 D10
9 -1 0 R55-58 2 0 1 20 6
R49 2 0 1 W
D15
F R1 04
D24
F R1 04
D16 IN5 81 9
L3-2
1 2VI L6 6 *8
C22
2 20 0u ,16 V
C30
R82-85
R81
+12 V1
--12 V
D
4 72 ,50 V
C23
1 0K 1 20 6
框图
一个典型的半桥式开关电源的结构流程图
AC输入 EMI器件
整流滤波 SB器件
辅助变压器
主变压器 开关管
功率输出
取 样
PWM
控制
供
驱动变压器
电
VCC
SB输出
常用元器件性能及主要参数介 绍
电阻 电容 电感 二极管 三极管 变压器 比较器 PWM控制器
电路图
一个典型的电路图
开关电源原理示意图
D9
F R1 04
11
S 40 D4 0C
2 20 u,1 6V
1 2 1 20 6
C25
R59-66
5 VI
C24
2 20 0u ,10 V
2 20 12 06
+5V
R43 2 12 06 D12 FR1 07
R43A R43B
C17
1 00 u,3 5V
?
?
TRA N S5 _1
M 12 0 5
1 M 12 06
BR1 KBU8 06
R35
4 30R4K,,1R2506
1 0K 1 20 6
R8--21
6 80 ,12 06
T1 1 2
C20
R45-48
1
1 03 ,50 0V
8 2 1 20 6
BR2,3
2 0CT1 00 2 0A /1 00 V
L3-1 L9 5 *2 0
C21
2 20 0u ,16 V
R53,54
2 K 1 2 06
+12 V2
8 20 u,2 00 V
R2
1 M1 2 06
R3
1 M1 2 06
4 72 25 0V ac
C2
4
C1 1 02 25 0Vac
3
2 C8
1 0K 1 20 6
4 30R6K,,1R2706
8 20 u,2 00 V
R36
D14
F R1 07
C10
3 32 1K V
8 2 1 20 6
A 92 8L
C47
C39
D5
D6
R29 0 .5R 1 /2W
1 N4 14 8 SMD
1 N4 14 8 SMD
R30-33
4 7u ,50 V
R39 1 12 06
Q2
D8 FR1 04
Z1
C16
?
1 02 50 V 0 80 5
R91 1 00 ,1/2W
D22 FR1 04
C3C 1 02 M/25 0 V
C3B
D
1 02 M/25 0 V
N
L1A
L1A
L1B
L1A
L1B
Q7
R110
P MMT29 07
R108
6 8K 0 60 3
R109
Q8
4 7K 0 60 3 Q9 3 9K 0 60 3
R105
4 7K 0 80 5
F R1 04
R107
3 90 6 S MD
Q5
R166
1 0 1 /8 W
R167
R121 1 0 0 80 5
1 00 1/8W
CAP
C 3 .3 VS
F R1 05
D2
1 5V 1 W
R115
1 K 1 2 06
D31
1 N4 14 8
2 ,12 0 6
1
8
F SD 5L01 6 5
C12
R42
2
7
D32
1 00 12 06
1 0u F/5 0V