开关电源(SPS)超级讲义之—原理1
开关电源原理图精讲
开关电源原理一、开关电源的电路组成[/b]：：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。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路[/b]：：1、AC输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、 DC输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
开关电源工作原理超详细解析
开关电源工作原理超详细解析开关电源（Switching Power Supply）是一种先将输入交流电转换为直流电，再通过变换器和开关元件进行调制和控制，最终输出所需电压和电流的电源装置。
它可以高效地进行能量转换，减少功耗，适用于各种电子设备。
下面将详细解析开关电源的工作原理。
1.开关电源的基本组成开关电源由输入滤波器、整流器、脉宽调制器、变压器、输出滤波器和反馈电路组成。
-输入滤波器：用于滤除输入电源中的干扰信号，并平滑输送到整流器。
-整流器：将交流电转换为直流电，常用的整流方式有全波整流和半波整流。
-脉宽调制器：根据反馈信号调整开关管的导通时间，控制开关元件的开关频率和占空比。
-变压器：将输入电压转换为所需的输出电压，并通过与脉宽调制器协调工作来控制输出电压的稳定性。
-输出滤波器：用于平滑输出电压，减少纹波幅度，并滤波输出电流。
-反馈电路：通过采样输出电压并与目标电压进行比较，产生反馈信号控制脉宽调制器的输出。
2.工作原理-输入滤波：交流电经过输入滤波器后，去除干扰信号，并保持电压稳定。
输入滤波器通常由电容和电感组成，它们通过电压和电流的交替变化，将输入电源趋于稳定。
-变压：通过变压器将输入电压进行转换，以获得需要的输出电压。
变压器一般由磁性材料、绕线、磁心等组成，通过众多的绕线匝数比实现输入电压于输出电压的变化。
-输出滤波：经过变压器的输出信号包含较多的纹波幅度，通过输出滤波器将纹波幅度减小到可以忽略不计的程度。
输出滤波器通常包括电感和电容，通过滤除高频杂波和平滑输出电流。
3.脉宽调制脉宽调制器是开关电源中至关重要的一个部件，负责控制开关元件（如晶体管或MOSFET）的开关频率和占空比，以调节输出电压的稳定性。
- 控制开关频率：脉宽调制器根据输出电压的需求，采用不同的控制方式，例如固定频率PWM（Pulse-Width Modulation）、可变频率PWM和电流模式控制。
通过调整开关频率，可以实现对输出电压的精确控制。
开关电源工作原理超全解读
开关电源工作原理超全解读
开关电源是一种将交流电转换为稳定的直流电的设备，它通过电子开关器件的开关动作周期性地将输入电压切割成高频脉冲，然后经过滤波电路和稳压电路，最终输出稳定的直流电。
开关电源的工作原理主要包括以下几个部分：
1. 变压器：将输入的交流电压变压升高或降低，并进行隔离。
2. 整流：将变压器输出的交流电压通过整流电路转换为脉冲波形的直流电。
3. 滤波：通过滤波电路对脉冲波形的直流电进行平滑处理，去除掉其中的纹波成分，使得输出电压更加稳定。
4. 开关控制：通过控制开关器件（如MOS管、IGBT等）的
导通和截止来切割输入的交流电压，输出高频脉冲。
5. 输出稳压：将高频脉冲输入到变压器的副边或电感元件中，经过滤波和稳压电路，将输出的脉冲波形转换为稳定的直流电，以供电子器件使用。
总的来说，开关电源的工作原理就是通过控制开关器件的开关动作，将交流电压转换为高频脉冲，并通过滤波和稳压电路将脉冲波形转换为稳定的直流电。
开关电源具有输出电压稳定、效率高、体积小等特点，广泛应用于家庭电器、计算机、通信设备等领域中。
SPS原理1
第三章:SPS原理介紹轉換式電源供應器一.SPS定義只要能夠供給我們電能的裝置,我們稱之為電源.無論是何種電源裝置都是利用能量守衡定律，通過某種轉換電路來完成電壓的轉換.轉換式電源供應器(Switching Power Supply,簡稱SPS)為荷蘭人Neti R.M.Rao 于1970年所發展研出來,是一种非線性轉換式電源供應器. 就是將輸入交流電壓整流濾波後的直流高壓作一定頻率的切換成高壓方波信號.該信號經隔離變壓器轉換成低壓直流,再對其加以整流濾波得到固定直流電壓輸出.由于微電子的迅速發展，如今的用電設備對電源系統的要求在設計上性能更加完善，效率更高，重量較輕，体積小和高的功率。
SPS正是這种趨下的新產物，比以往的線性串聯穩壓器更适合。
所以在日趨复雜的電子和電腦系統中SPS扮演了一個舉足輕重的角色。
SPS除了應用在PC 電腦上以外，亦可以用于MONITOR.TERMINAL.數值工具机.儀器.音響.通訊与飛彈系統等領域中。
SPS 與Liner 線性電源供應器相比較:表3-1Liner 方框圖 圖3-1OUT DC圖3-2PWM 控制方式PWM 控制方式在重载范围内具有转换效率高、噪声低和纹波小等优点，成为目前的主流技术。
基于脉宽调制(Pulse Width Modulation)控制的开关电源系统，功率开关的动作受一个频率固定、且脉宽随负载及输入电压值而变动的脉冲波所控制。
即开关管导通的频率固定，而每次的导通时间fan 受负载和输入电压的控制。
开关电源通过调节占空比d 达到维持输出电压的基本稳定。
采用PWM 控制方式的开关电源，其控制电路又分两种:电压模式(VoltageMode)控制和电流模式(Current Mode)控制。
电压控制模式仅利用输出电压作为反馈控制信号，系统中只存在一个电压反馈环路;电流控制技术指同时采用电流和负载电压作为控制信号，其中电感电流或负载电流反馈构成内环控制，而负载电压反馈构成外环控制，实现双闭环控制。
sps基本原理讲义 _讲义教材
第一章开关变换器概论第一节什么是开关电源电源有如人体心脏，是所有电设备的动力。
但电源却不像心脏那样形式单一。
因为，标志电源特性的参数有功率、电压、频率、噪声、及带载是参数的变化等等；在同一参数要求下，又有体积、重时、形态、功率、可靠性等指标，人可按此去“塑造”和完美电源，因此电源的形式是极多的。
此次主要介绍一下开关电源的原理及其设计方法。
一般电力（如市电）要经过转换才能符合使用的需要。
转换例子有：交流转换为直流，高电压变为低电压，大功率中取小功率等等。
这一过程有人形象地说成：粗电炼为精电。
炼为精电后才好使用。
按电力电子的习惯称谓，AC-DC（理解成AC转换为DC，其中AC表示交流电，DC表示直流电）称为整流（包括整流及离线式转换），DC-AC称为逆变，AC-AC 称为交流-交流直接变频（同时也变压），DC-DC称为直流-直流交换。
为达到转换目的，手段是多样的。
六十年代前，研发了半导体器件，并用此器件为主实现此转换。
电力电子学科从此形成并有了近三十年的迅速发展。
所以，广义地说，凡用半导体功率器件作为开关，将一种电源形态转变成中一形态的主电路都叫做开关变换器电路；转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节则称为开关电源（Switching Power Supply）。
开关电源主要组成部分是DC-DC变换器，因为它是转换的核心，涉及频率变换，目前DC-DC变换中所用的频率提高最快。
它要提高频率中碰到的开关过程、损失机制，为提高效率而采用的方法，也可为其它转换方法参考。
值得指出，常见到离线式开关变换器（off-line Switching Converter）名称，是AC-DC变换，也常称开关整流器；它不单是整流的意义，而且整流后又作了DDC变换。
所说离线并不是变换器与市电线路无关的意思，只是变换器中因有高频变压器隔离，故称离线。
第二节DC-DC变换器的基本手段和分类把直流电压变换为另一种直流电压最简单办法是串一个电阻，这样不涉及变频的问题，显示很简单，但是效率低。
开关电源基本原理讲解
开关电源基本原理讲解嘿，朋友们！今天咱来聊聊开关电源的基本原理，这可真是个有意思的玩意儿啊！你看啊，开关电源就像是一个神奇的电力魔法师。
咱家里的各种电器，像电视啊、电脑啊，它们能正常工作可都离不开开关电源呢。
想象一下，电就像一群调皮的小精灵，在电线里跑来跑去。
而开关电源呢，就是那个能管住这些小精灵的老大。
它可以把进来的电，比如说市电，进行一番神奇的操作，然后输出适合电器使用的电。
开关电源里有个很关键的部分，叫开关管。
这玩意儿就像个指挥交通的警察，一会儿让电通过，一会儿又拦住它们。
通过快速地开关，把电变成我们需要的样子。
还有啊，开关电源里有各种变压器、电感、电容啥的。
这些东西就像一个个小助手，帮助开关管一起完成任务。
变压器就像是个变形金刚，可以把电压升高或者降低。
电感和电容呢，就像两个好兄弟，一个负责储存能量，一个负责稳定电压。
咱再打个比方，开关电源就像是一个厨师，市电是原材料，而它要做出一道道适合不同电器“口味”的电餐。
有的电器需要高电压大餐，有的需要低电压小餐，开关电源都能搞定。
那开关电源是怎么做到这些的呢？这就得靠它的聪明脑袋啦！它能检测到电器需要什么样的电，然后迅速调整自己的工作状态。
比如说，你突然打开了一个大功率电器，这时候电流需求就大了呀。
开关电源马上就会察觉到，然后赶紧调整输出，保证电器能正常工作。
而且哦，开关电源的效率很高呢！它不会浪费太多电，这多环保呀！这就好比是你去超市买东西，它能帮你把钱花在刀刃上，不多浪费一分。
你说开关电源是不是很厉害？它虽然不大，但是作用可大了去了。
没有它，我们的生活可就没那么方便啦！咱得好好感谢这些默默工作的小魔法师呀！总之呢，开关电源就是电力世界里的神奇存在，它让我们的电器能欢快地工作，给我们的生活带来了诸多便利。
下次你再使用电器的时候，可别忘了开关电源这个幕后英雄哦！。
(完整word版)开关电源工作原理超详细解析
开关电源工作原理超详细解析第1页：前言：PC电源知多少个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。
本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。
●线性电源知多少目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。
线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC 直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。
最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）配图1：标准的线性电源设计图配图2：线性电源的波形尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。
对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。
由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。
此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。
由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。
开关电源工作原理解析
开关电源工作原理解析一、引言开关电源，也称为开关稳压电源，是一种将输入电源高频开关变换器的原理应用于电源上的电子设备。
开关电源具有高效率、小尺寸和稳定输出电压等优点，广泛应用于各种电子设备中。
本文将对开关电源的工作原理进行详细解析。
二、工作原理开关电源是通过高频开关变换器来将输入电源的直流电压转换为所需的输出电压。
下面将从开关器件、滤波电路和控制电路三个方面进行解析。
1. 开关器件开关器件是实现开关电源工作的关键组成部分，常见的有MOSFET 和IGBT等。
开关器件通过快速开关操作，在短时间内从低电压转为高电压或从高电压转为低电压，从而产生高频脉冲信号。
这些脉冲信号经过滤波电路后形成所需的输出电压。
2. 滤波电路滤波电路主要由电感和电容组成，用于削弱开关器件生成的高频脉冲信号。
当开关器件导通时，电感储存电能；当开关器件断开时，电感释放储存的电能，形成平稳的电流输出。
同时，电容起到滤波的作用，进一步减小输出电压的波动。
3. 控制电路控制电路用于对开关器件的开关时间和频率进行调节，以达到稳定输出电压的目的。
控制电路通常采用反馈控制原理，通过对输出电压进行采样和比较，调整开关器件的开关状态，使输出电压保持在设定值。
三、工作过程开关电源的工作过程可分为两个阶段：导通状态和关断状态。
1. 导通状态在导通状态下，开关器件处于导通状态，输入电源的电能通过电感储存在电容上，同时输出电压也得到提升。
在该阶段中，开关器件会不断地开关，以保持输出电压的稳定性。
2. 关断状态在关断状态下，开关器件处于断开状态，此时电容通过负载进行放电，输出电压开始降低。
控制电路监测到输出电压低于设定值时，会再次将开关器件切换到导通状态，恢复输出电压。
四、优势和应用开关电源相比传统的线性电源具有以下优势：1. 高效率：开关电源工作在高频开关状态下，能够提供更高的转换效率。
2. 小尺寸：开关电源体积小，适用于各种紧凑型电子设备。
3. 稳定输出电压：通过反馈控制电路可以实现输出电压的稳定性。
SPS开关电源第一章元件认识
第一章:组件认识开关电源(SPS)是由众多的元器件构成,因此,要了解开关电源的原理,学会看电路图.首先必须掌握元器件的主要性能,结构,工作原理,电路符号,参数标准方法和质量检测方法,本章将作逐一介绍.一.电阻器电阻器简称电阻,英文Resistor1.电路符号和外形.(a) (b) (c)(a)国外电阻器电路符号.(b)国内符号.(c)色环电阻外形2.电阻概念:电阻具有阻碍电流的作用.公式R=U/I常用单位为奥姆(Ω),千欧(KΩ) 和兆欧(MΩ).1MΩΩ3.种类电阻器的种类有:碳膜电阻,金属氧化膜电阻,绕线电阻,贴片电阻,可调电阻,水泥电阻.4.性能参数(1)标称阻值与允许误差(2)额定功率:指在特定(如温度等)条件下电阻器所能承受的最大功率,当超过此功率,电阻器会过热而烧坏.(3)电阻温度系数5.标注方法:(1)直标法(2)色标法色标法是用色环或色点来表示电阻的标称阻值,误差.色环有四道环和五道环两种.读色环时从电阻器离色环最进的一端读起,在色标法中,色标颜色表示数字如下:四色环中,第一,二道色环表示标称阻值的有效值,第三道色环表示倍数,第四道色环表示允许偏差,五色环中,前三道表示有效值,第四到为倍数,第五道为允许误差.精密电阻常用此法.例1:有一电阻器,色环颜顺序为:棕,黑,橙,银,则阻值为:10X ±10%(Ω) 二:电容器 英文Capacitor 1.电路符号(a)(b)(a),(b)分别表示为无极性,有极性的电容器的电路符号.2.电容慨念电容器是储存电荷的容器.电容器的容量C 由下式决定: C=Q/U=ΣS/4πd,单位法拉(F).3.种类电容器可分为:陶瓷电容,电解电容,安规电容,贴片电容,塑料电容. 4.主要性能参数(1)标准容量及允许偏差 (2)额定电压 (3)损耗系数DF 值 DF=P耗/P 总P 耗为充放电损耗功率, P 总为充放电总能量.(4)温度系数 5.标注方法 (1)直标法(2)色标法:类似电阻器之色标法,三色环无偏差表示,单位PF 三.电感器(英文Choke 即线圈)1.电路符号(普通电感无极性)2.主要参数(1)电感量及允许偏差(2)品质因子(Q值)感抗x L=W L=2πfL Q=2πfL/R Q即为品质因子3.种类可分为固定电感器,带磁心电感线圈,可变电感器四.半导体二极管 (英文 Diode)DIODE Test # Description1 VF Forward voltage2 IR Reverse current leakage3 BVR Breakdown voltage1.电路符号2.单向导电性二极管只能一个方向流过电流,即电能只能从它正极流向负极.在正常情况下,硅管的正向压降为0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V,即二极管正向压降基本保持不变,当外加正向电压达到一定程度,二极管正向电流会很大,将烧坏二极管.当加在二极管上的反向电压小于一个临界值时,二极管的反向电流很小,即反向时二极管的内阻很大,相当于二极管截止.当二极管的反向电压大于临界值时,二极管会反向击穿.3.结构是由一个P型半导体和一个N型半导体构成,组成一个PN结,PN结具有单向导电性.4.种类(1)普通二极管 (2)发光二极管 (3)稳压二极管 (4)变容二极管5.主要参数(1)最大平均整流电流I F:表征二极管所能流过的最大正向电流.在一个周期内的平均电流值不能超过I F,否则二极管将会烧坏.(2)最大反向工作电压V R(3)反向电流I R:是在最大反向工作电压下的二极管反向电流值(4)工作频率:表示二极管在高频下的单向导电性能.五.稳压二极管ZENER Test # Description1 V F Forward voltage2 BV Z Minimum Zener voltage.(Use test #5)3 BV Z Maximum Zener voltage.(Use test #5)4 I R Reverse current leakage5 BV Z BVz with programmable soak6 ZZ1.电路符号(图一2.稳压原理从(图二)稳压特性曲线可以看出,当稳压管反向击穿后,流过二极管的工作电流发生很大变化时,稳压二极管的电压降压V2基本不变,所以稳压管稳压就是利用二极管两端的电压能稳定不变.若加在稳压管上的反向电压小于反向击穿电压值,那么稳压管处于截止状态,即开路.3.主要参数(1)稳定电压(2)稳定电流:稳压管工作对参考电流值,电流小于该值,稳压效果会略差些. (3)额定功率损耗 (4)电压温度系数 (5)动态电阻六.半导体三极管(又称晶体三极管) TRANSISTOR Test # Description1h FEForward-current transfer ratio2 V BE Base emitter voltage(see also Appendix F)3 I EBO Emitter to base cutoff current4 V CESAT Saturation voltage5 I CBO Collector to base cutoff current6 I CEO Collector to emiter cutoff current I CER, with base to emiter load,I CEX, reverse bias,orI CES short(see also Appendix F)7 BV CEO Breakdown voltage,collector to emitter, BV CER with base to emiter load, BV CEX reverse bias,or BV CES short(see also Appendix F)8 BV CBO Breakdown voltage,collector to base 9 BV EBO Breakdown voltage,emitter to base10V BESATBase emitter saturation voltage1.电路符号(b)PNPNPN(b) PNP结构如上图.三极管是由三块半导体组成,构成两个PN结,即集电结和发射结,基结3个电极,分别是集电极,基极,发射极,管子中工作电流有集电极电流Ic,基极电流Ib,发射极电流Ie,Ie=Ib+Ic Ic=βIb, β为三极管电流放大倍数.(1)NPN (2) PNP (3)共发射极输出特性曲线(1)放大区发射结正偏,集电结反偏,E1>E2,即 NPN型三极管V c>V b>V e, PNP型三极管V c<V b<V e.三极管处于放大状态.由于Ic=βIb,即Ic受Ib 控制,而Ic的电流能量是由电源提供的,此时Ube=0.6~0.7V(NPN硅管) (2)截止Ib≦0的区域称截止区,U BE<0.5V时,三极开始截止,为了截止可靠,常使U BE≦0,即发射结零偏或反偏,截止时,集电结也反向偏置.(3)饱和区当V CE<V BE,即集电结正向偏置,发射结正向偏置时,三极管处于饱和区. 饱和压降U CE(sat),小功率硅管U CE(sat)≒0.3V,锗管U CE(sat)≒0.1V 4.主要参数(1)共发射极直流电流放大系数β,即H fe,β=I C/I B(2)共发射极交流电流放大系数β. β=ΔI C/ΔI B(3)集电极,基极反向饱和电流I CBO(4)集电极,发射极反向饱和电流I CEO,即穿透电流(5)集电极最大允许功耗P CM(6)集电极最大允许电流I CM(7)集电极,基极反向击穿电压U(BR)CBO(8)发射极,基极反向击穿电压U(BR)CBO(9)集电极,发射极反向击穿电压U(BR)CBO七.可控硅(英文简称SCR,也叫晶闸管)SCR Test # Description1 I GT Gate-trigger current2 I GKO Reverse gate current5 V GT Gate-trigger voltage6 BV GKO Reverse gaet breakdown voltage7 I DRM Forward Blocking current8 I RRM Reverse Blocking current9 I L Latching current11 I H Holding current(see also Appendix F)13 VTM Forward on voltage15 V DRM Forward blocking voltage16 V RRM Reverse blocking voltage1.电路符号A K阳极 G 控制极阴极2.工作原理(1)在阳,阴极间加上一个正电压,再在控制极和阴极之间加上正电压,可控硅导通.(2)可控硅导通后,去掉控制极上的电压,可控硅仍然导通,所以控制极上的电压称为触发电压.(3)导通后,U AK=0.6~1.2V(4)要使导通的可控硅截止,得降低 U AK,同时阳极电流也下降,当阳极电流小于最小维持电流I H时,可控硅仍能截止.3.主要参数(1)正向转折电压UB0,指在控制极开路,使可控硅导通所对应的峰值电压(2)通态平均电压U F,约为0.6~1.2V(3)擎住电流Ica-----—由断态至通态的临界电流.(4)维持电流I H:从通态至断态的临界电流(5)控制极触发电压U G,一般1~5V(6)控制极触发电流一般为几十毫安至几百毫安.八.变压器变压器是变换电压的器件1.电路符号. .L1 L2(a)(a)图中是带铁芯(或磁芯)的变压器的符号,它有两组线圈L1,L2,其中L1为初级,L2为次级.圈中黑点表示线圈的同名端,它表明是同名端的两端上的信号相位是同样的.1.结构构成变压器的部件一般有初级线圈,次级线圈.铁芯线圈骨架,外壳等组成.为了防潮,绝缘,坚固,有时还泡有几立水.铁芯是用来提供磁路的.3.工作原理当给初级通入交流电时,交流电流流过初级,初级要产生交变磁场,这一交变磁场的变化规律与输入初级的交流电变化规律一样.初级的交变磁场作用于次级线圈.次级线圈由磁励电,在次级两端便有感生电压,这样初级上的电压便传输到次级了.4.主要参数(1)变匝比:变压器初级匝数为N1,次级匝数为N2,在初级上加信号电压为U1,次级上的电压为U2,则有下式成立:U2/U1=N2/N1=N N为变压器的变压比(2)效率是在额定负载时,输出功率与输入功率之比值,即η=P o/P i*100%(3)电压,电流的关系若η=100%,则有P2=P1,式中:P2为输出功率,P1为输入功率.因此有:U2/U1=I1/I2=N2/N1=N九.光电藕合器 (英文 PHOTO COUPLE)OPTOCOUPLER Test #(Requires Opto Adapter) 1 LCOFF Collector to emitter darkcurrent2 LCBO Collector to base dark current3 BVCEO Breakdown voltage,collector to emitter4 BVCBO Breakdown voltage,collector to base5 HFE Forward current transfer ratio,transistor6 VCESAT Saturation voltage,base driven7 IR Reverse current8 VF Forward voltage9 CTR Current transfer ratio,coupled10 VSAT Saturation voltage,coupled光电藕合器主要由两个组件组成,一个发光二极管(LED),另一个是光敏器件,它可以是光电池,光敏三极管,光敏单向可控硅等器件.1.电路符号2.工作原理当有电流流过LED时,便产生一个光源,光的强度取决于激励电流的强度,此光源照射到封装在一起的光敏三极管上后,光敏三极管产生一个与LED正向电流成正比例,该比例称为CTR,即电流传输比.I FI C/I F=CTR十.场效应管JEFT Test # Description1 VGSOFF Gate to source cutoff voltage.2 lDss Zero gate voltage drain current.3 BVDGO Drain to gate breakdown voltage.4 IGSS Gate reverse current.5 IDGO Drain to gate leakage.6 IDOFF Drain cut-off current.7 BVGSS Gate to source breakdown voltage.8 VDSON Drain to source on-state voltage.场效应管是一种由输入信号电压来控制其输出电流大小的半导体三极管,是电压控制器件,输入电阻非常高.场效应管分为:结型场效应管(JFET)和绝缘珊场效应管(IGFET)两大类.结型应管一.结型场效应管有N型和P型沟道两种,电路符号如下结型场效应管有三极:珊极g g 源极 N型漏极二.工作原理结型场效应管有两个PN结,在珊源极上加一定电压,在场效应管内部会形成一个导电沟道,当d,s极间加上一定电压时,电流就可以从沟道中流过,即通过源电压来改变导电沟道电阻,实现对漏极电流的控制.三.结型场效应管的主要参数1.夹断电压U DS(off),当U DS等于某一个定值(10v),使Id等于某一个微小电流(如50uA)时, 源极间所加的U GS即为夹断电压.U DS(off)一般为1~10V2.饱和漏极电流I DS:当U GS=0时,场效应管发生预夹断时的漏极电流.3.直流输入电阻R GS4.低频跨导GM5.漏源击穿电压U(BR)DS6.珊源击穿电压U(BR)GS7.最大耗散功率P DM绝缘珊场效应管MOSFET Test # Description1 V GSTH Threshold voltag2 IDss Zero gate voltage drain current.lDSx with gate to Source reverse bias.3 BVDss Drain to Source breakdown voltage.4 VDSON Drain to Source on-state voltage.5 IGSSF Gate to Source leakage current forward.6 IGSSR Gate to Source leakage current reverse.7 VF Diode forward voltage.8 VGSF Gate to Source voltage (forward)required for specified In at specified Vos.(see SISQ Appendix F)9 VGSR Gate to Source voltage (reverse)required for specified ID at specified VDS.(see also Appendix F) 10 VDSON On-state drain current11 VGSON On-state gate voltage一.结构和符号它是由金属氧化物和半导体组成,故称为MOSFET,简称MOS 管,其工作原理类似于结型场效应管. 符号和极性(1)增强型 NMOS (2)增强型 PMOS(3)耗尽型 NMOS (4)耗尽型PMOS二.主要参数 1.漏源击穿电压BV DS2.最大漏极电流I DMSX3.阀值电压V GS (开启电压)-+4.导通电阻R ON5.跨导(互导) (GM)6.最高工作濒率7.导通时间TON 和关断时间十一.集成电路 (英文 Integraed Circuit 缩写为IC)集成电路按引脚分别为:单列集成电路,双列集成电路,园顶封装集成 电路,四列集成电路,反向分布集成电路. 下列介绍几种IC(一).TL431 它是一个基准电压稳压器电路,电路符号如图:阴极(K)参考输入端®(a) 阳极(A)TL431内部结构如图(b),其内部有一个2.5V 的基准电压,当U R >2.5时, K,A 极处于导通状态,当U R <2.5V 时,K,A 极截止. A (b)(二).PWM 开关电源的集成电路(IC)片1.DNA1001DP共16 Pin,各Pin 功能如下:1). CS 此脚做为电流模式控制,当此脚电压超过1.0V 时,IC 失去作用 2). GND 电源地3).DRIVE 驱动MOSFET 管的输出(方波输出) 4).VCC 电源 5).UREF +5V 参考电压6).RT/CT 此脚接RT 到Pin5接CT 到地,从而设定振荡频率与最大占空比. 7).FM 接电容到地,则会影响振荡频率,并且减少传导与辐射的电磁干扰,街地则无此功能.8).COMP 内部此脚接到电流比较器上,外部电路此脚一般接到光耦合器的集电极端做回授之用.9).SS 接一个电容到地.,可达到柔和起动功能.10).FAULT 此脚电压超过2.5V,则IC失去作用,一般此脚作保护作用.11).BROWN OUT 此脚用来感应BULK CAPACTIOR上电压,若电压小于2.5V则IC失去作用.12).REX 此脚接一个电阻到地,用来作为电流产生器.13).ADC 此脚用来限制占空比,当此脚电压高于2.5V时,占空比控比例开始减少.当V=1.5V时,占空比减少到最大占空比的65%. 14).POCP 接一个电容到地,将提供OCP功能,当此脚有一连串1.2V臃冲时,此IC失去功能.15)CSLOPE 此脚为振荡电路做电压补偿.160. GND 信号地.2.UC3842(1)UC3842有8个Pin,其各Pin功能如下:1).内部误差放大器输出端2).反馈电压输入端3).电压供电端,当该脚电压超过1V时,6脚无臃冲输出4).接KT,CT产生f=1/RTG的振荡信号5).GND6).Drive,驱动臃冲输出7).Vcc8).+5v参考电压,由IC的内部产生(2)使UC3842输出端关闭的方法有三:1).关掉Vcc2).将3脚电压升至1V以上3).将1脚电压降至1V以下UC3843的7脚为电压输入端,其启动电压范围为16V~34V,若电源起动时Vcc<16V,则8脚无+5V基准电压.3.TL494TL494有16Pin,各Pin功能如下:1)采样电压2)从14脚分压得2.5V标准电压3)接阻容电路,作消振校正用4)死区时间控制输入端,该脚电平升高,死区时间达到最大,使IC输出驱动脉冲最窄5)CT6)RT7)GND8)Drire 驱动脉冲输出9)Drire 驱动脉冲输出10)Drire 驱动脉冲输出11) Drire 驱动脉冲输出12)Vcc13)输出方式控制,该脚接地,内部触器发失去作用14)+5v参考电压15)同相端16)反相端17)16Pin通常作回授用(三)UC3854ANUC3854是功率因子校正器(PFC)的集成电路,它有16个Pin,其各脚功能如下:1)GND 接地端2)PKLMT 峰值限制端,接电流检测电阻的电压负端,当电流峰值过高时,电路将被关闭.3)CAOUT 电流放大器CA输出端4)ISENSE 电刘检测端,内部接CA输入负端,外部经电阻接电流检测电组的电压正端5)Mult Out 乘法器输出端,即电流检测另一端,内部接乘法/除法器输出端和CA输入正端,外端经电阻接电流检测电阻的电压负端6)JAC 输入电流端,内部接乘法/除法器输入端,外部经电阻接整流输入电压的正端7)UA Out 电压放大器UA输出端,内部接乘法/除法器输入端,外部接RC反馈网络.8)URMS 有效值电源电压端,内部经平方器接乘法/除法器输入端,起前馈作用,URMS的数值范围为1.5~4.77v9)REF 基准电压端,产生7.5V基准电压10)ENA 起动端,通过逻辑电路控制基准电压,振荡器,软起动等11)USENSE 输出电压检测端,接电压放大器UA的输入负端12)RSET 外接电阻RSET端,控制振荡器充电电流及限制乘法/除法器最大输出13)SS 软起动端14)CT 外接电容CT端,CT为振荡器定时电容,使产生振荡频率为f=1.25/RSET*CT15)Vcc 集成电路的供电电压Vcc,额定值22V16)GTDRV 门极驱动端,通过电阻接功率MOS开关管门极,该端电位钳在15V(四)DNA 1002 CP共16Pin,该IC有OUP,UVP功能,其各Pin功能如下:1)LATCH 当过电压欠电压时,此脚为高电平,此脚为低电平表示输出正常.2)COM 信号地3)PG 正常工作时此脚为高电平PG信号输出.4)TDON 接个电容到地,产生PG延时.5)REMOTE REMOTE ON/OFF端,为低则ON,为高则Pin1高6)TDOFF 接个电容到地,起到延迟关机作用,产生PF7)DUV 接个电容到地,这样在电容充电电压小于2.5V参考电压时,不做欠电压检测,而当充电电压大于2.5V参考电压时,欠电压检测恢复.8)BSENSE 在IC内部,此Pin是电压供应比较器的同相输入,当此Pin电压低于2.5v时,则Pin3与Pin7会变低.9)V5 检测+5V的过电压与欠电压,其UUP点4.0~4.24V,OVP点为6.0~6.39V10)V12 检测+12V的过电压与欠电压,其UUP点为9.4~9.99V,OVP点为 14.45~15.35V11)V-12 检测-12V的过电压与欠电压,此脚接参考电压,失去此功能12)V3.3 检测3.3V的过电压与欠电压,此脚接Vcc,则失去此功能,其 UUP点为1.09~1.16V,OVP点为1.43~1.52V13)V-5 检测-5V的过电压与欠电压,此脚接参考电压,则失去此功能14)RCRNT 接个电阻到地,从而产生内部恒流15)VREF 2.5V参考电压输出16)Vcc IC电源。
开关电源原理详解
开关电源原理详解开关电源（Switching Power Supply）是一种将直流电源转换为不同电压、频率、波形的电源。
它通过开关管将输入电流以高频率开关，然后经过变压器、整流滤波和电压稳定电路，最终得到稳定的直流输出电源。
开关电源具有高效率、小体积和质量稳定等特点，被广泛应用于电子设备、通信系统、工业设备和生活家电中。
下面将详细介绍开关电源的工作原理。
开关电源主要由开关管、变压器、整流滤波电路以及反馈控制电路组成。
1.开关管开关管是开关电源的核心部件，一般采用MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）或IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。
它的主要作用是根据控制信号将输入电流以高频率开关，实现功率的高效转换。
当控制信号为高电平时，开关管导通，电压负载得到输入电流；当控制信号为低电平时，开关管截止，电压负载断开，这样在开关管导通和截止的切换过程中，输入电流可以快速转换，实现高效的功率传输。
2.变压器变压器主要起到变换输入电压的目的。
它由两个或多个线圈绕在磁性铁芯上构成。
其中一个线圈称为“主线圈”，接收开关管输出的高频脉冲，产生磁场；另一个线圈称为“副线圈”，接收主线圈产生的磁场，并输出变压后的电压。
变压器通过磁耦合原理实现高频信号的传输和电压的变换。
主线圈产生的磁场会感应到副线圈中的电动势，导致输出电压的变化。
变压器的绕组比例决定了输入电压和输出电压的变换比例。
3.整流滤波电路整流滤波电路用于将变压器输出的交流电压转换为直流电压，并去除残余的高频噪声。
它主要由整流二极管和滤波电容组成。
整流二极管用于将交流电压转换为单向的脉冲电压。
当输入电压为正向的时候，整流二极管导通；当输入电压为反向的时候，整流二极管截止。
这样就实现了交流电压向直流电压的转换。
滤波电容通过存储电荷的方式实现电压的平滑，去除残余的高频脉动。
当整流二极管导通时，滤波电容充电；当整流二极管截止时，滤波电容向负载释放储存的电荷，保持输出电压的稳定。
SPS开关电源第三章SPS原理介绍
第三章:SPS原理介绍转换式电源供应器一.SPS定义只要能够供给我们电能的装置,我们称之为电源.无论是何种电源装置都是利用能量守衡定律，通过某种转换电路来完成电压的转换.转换式电源供应器(Switching Power Supply,简称SPS)为荷兰人Neti R.M.Rao 于1970年所发展研出来,是一种非线性转换式电源供应器. 就是将输入交流电压整流滤波后的直流高压作一定频率的切换成高压方波信号.该信号经隔离变压器转换成低压直流,再对其加以整流滤波得到固定直流电压输出.由于微电子的迅速发展，如今的用电设备对电源系统的要求在设计上性能更加完善，效率更高，重量较轻，体积小和高的功率。
SPS正是这种趋下的新产物，比以往的线性串联稳压器更适合。
所以在日趋复杂的电子和计算机系统中SPS扮演了一个举足轻重的角色。
SPS除了应用在PC计算机上以外，亦可以用于MONITOR.TERMINAL.数值工具机.仪器.音响.通讯与飞弹系统等领域中。
SPS与Liner线性电源供应器相比较:表3-1图3-2(一).SPS方框图SPS方框图如图3-2所示一般由三部分组成:一是输入回路.二是输出回路.三是控制回路.输入回路由EMI滤波电路.高压整流滤波.隔离变压器初级和高压方波切割组件所组成，其与电网直接连接高电压.输出回路由隔离变压器次级.低压整流滤波电路所组成，其与控制回路都由低压电子元器件组成.输入回路与输出回路两者间采用隔离变压器进行隔离确保人身与低压电子器件之安全，这样不仅达到高低电压隔离,还做到高低电压的转换功能.控制回路由PWM电压调整电路和保护回路组成，高低电压回路采用光耦进行隔离.1.工作原理交流输入电压(AC)经EMI滤波电路滤波一些电网来的干扰与噪声后,直接予以整流与滤波得到高压直流(DC).再将直流高压进入方波切割器件(MOSFET)中,切割成20~200KHZ的高频电压方波信号.该方波信号进入隔离变压器初级,而由次级所感应出的低压交流电势经整流滤波后,得到低压稳定直流输出,供给负载.不管输入电压有无变化或输出负载是否变动,都要保持输出直流电压的稳定.因此,经直流输出监控电路对输出电压加以监控,并把信号回馈给PWM逻辑控制电路调整占空比.从而调整输出电压达到稳定效果.当负载发生故障(如:短路,过载等)时可通过保护电路把信号迅速回馈给PWM逻辑控制电路使方波切换组件停止工作,达到保护的功能.(二).输入回路1.EMI(Electronic Magnetic Interference) 滤波电路:EMI滤波电路时际上是一个π型滤波器,由电感L和电容C组成,如图3-3所示:噪声在电源电路中可分为两种:第一种是常态噪声.它主要产生于电路本身,可采用无源滤波电路在电路输出端并联电容可解决消除之.第二种是共态噪声.它产生于输入与输出,输入与机壳及输出与机壳之间,常用的消除方法是采用EMI滤波电路.CX1,CX2,FL1组合可消除常态噪声;而CY1,CY2,FL1组合可以消除(衰减)共态噪声.因此EMI电路不仅对常态噪声有效,对共态噪声也有一定消除效果.OUT图3-32.高压整流滤波电路SPS产品追求国际化纷纷打入国际市场,因此SPS的输入电压条件就应符合世界各国的电网电压标准(如:110V AC47HZ,230V AC50HZ等),一般SPS所使用的电压：低压90伏特至130伏特交流电压及高压180伏特至260伏特交流电压.因此就引出了一个高低电压的转换问题,电路如图3-4所示:+OUT+图3-4原理:当输入为220V AC时,D1~D4同时工作,SW处于OPEN OFF状态.若B端为正,则电流方向依顺序为B D4 C C1 C2 D2 A(负);若A端为正,则电流方向依序为A D1 C C1 C2 D3 B(负)V out=V in* 2 f=60HZ*2=120HZ当输入为110V AC时,只有D3,D4在工作,而SW也处于ON状态,若B端为正,则电流方向依序为B D4 C C1 COM A;若A端为正,则电流方向依序为A COM C2 D3 B.V out=Vin(rms)* 2 f=120HZ3.PWM逻辑控制回路脉宽调制法(Pulse Width Modulation 缩写为PWM).是对开关组件的导通占空比进行调节和控制.通过调节占空比使输出电压基本不随负载变化和输入电压的变化而变化.在台达设计的DESKTOP转换式电源供应器中,PWM逻辑控制电路核心一般都采用DNA1001或UC3843,UC3842来完成PWM控制调整功能.关于DNA1001.UC3842与UC3842的管脚功能在第一章已介绍，现以UC3842为例简单介绍PWM逻辑控制原理.(1).工作原理由UC3842组成的PWM逻辑控制电路如图3-5所示，当接入市电后B+电压经R1减压加至UC3842 Pin7 Ucc脚, 当该电压上升到14v时UC3842起振荡工作.Pin6脚输出方波驱动信号,Q1管导通电流从变压器Pin1脚流向Pin2脚,并经R5到地.此时变压器Pin3脚感应出一正电势,因D2反向截止L2绕阻不损耗电能(变压器存储能量).当Q1由导通变截止后D2正向导通电压供向UC3842 Pin7 Ucc脚使其工作.(1)过流保护当负载电流超过额定值或输出短路时,引起Q1电流增加.当增至I*R5>1V时,该电压反馈至UC3842 Pin3脚,通过内部电流放大器使占空比变小,使输出电压下降,同时Pin7 Vcc脚工作电压也下降.当工作电压下降至额定工作电压以下时,电路停止工作,达到保护的目的.B图3-5(2).稳压原理当输出电压因负载由重变轻时,光藕的感光强度增大，回反馈Pin2脚的电压也增大,通过Pin2脚内部比较器比较,使Pin6脚输出方波变窄,即方波的占空比变小，从而使输出电压下降.(三).输出回路当方波切割组件动作有电流经隔离变压器初级流过,在其次级就会根据饶组匝数比感应产生相应的电动势(交流).该交流电势经过整流滤波电路后得到稳定的直流电压输出.在实际电路中隔离变压器次级绕阻只有+5V,+12V,-12V绕阻,而3.3V 则通过磁开关(也叫截波器)把+5V转换成3.3V,再经整流滤波输出，电路图如图3-6所示.截波器原理同是根据调节一个方波的占空比来得到相应的电压，所不同的是截波器利用截波电感来调节.5V A 3.3V5V3.3V图3-6 截波原理(1)输出滤波电路SPS与Liner相比较差异在于SPS设计上比较难，而且SPS输出纹波比较大.因此SPS的主电压输出回路都常采用无源LC滤波电路.经济,简单,易行(电路如图3-7a中虚框所示).OUT(a)(b) 图3-7(2).负电压(-12v –5v)在SPS中对负电压要求不高，隔离变压器次级绕阻中只有一个负12伏特电压绕阻，转换出的负电压经整流滤波，再经线性负压稳压IC(7912)得出稳定的12伏特电压.而负5伏特从负12引进输入电压经IC(7905) 得出稳定的5伏特电压.电路如图3-7b所示.(四).控制回路(1).电压调整电压调整电路如图3-8所示.通过调节UR调节器的阻值改变A点的电压(即TL431触发极电压),改变TL431回路的电流大小,从而改变发光二极管发光速度.光耦C-E极内阻大小也因光强弱改变,从而控制PWM改变占空比达到调整电压的目的.DESKTOP时际应用中+12V与+5V共享一个TL431电压调整回路,通过调节VR来调节+5V与+12V之间的搭配;而+3.3V常独自采用一个TL431电压调整回路,或者通过调节VR来调节，或者直接采用电阻固定TL431触发极的电压,不用UR调节.图3-8(2).保护电路a.过电流保护Over Current Protection OCP通过PWM控制IC上的电流模式控制端来实现保护.当负载发生短路与超载时电源供应器的输出电流增大,而在隔离变压器初级也由于饶组间匝数比的关系流过MOSFET的电流也增大.PWM电流模式控制端所接电阻上电压UR=Ii*R增大.当UR值>1V时PWM感应到并减小占空比使输出电压偏低,低到欠压保护点时保护.电路如图3-9所示.注意:PWM IC使用UC3843或UC3842时,Pin3电压大于1V时该IC的Vcc电压也会下降,当降至额定工作电压时IC停止工作,直接保护掉.Ii I图3-9b.过压欠压保护DNA 1002是专为转换式电源供应器保护而设计的一个IC,对于供应器所有的输出电压均有独立的监控端.受控电压经分压网络分压后与基准电压进行比较,当大于基准电压时会使DNA 1002 Pin1脚电压由低电平变为高电平,发光二极管停止工作,PWM保护锁定解脱,起到保护作用. 电路如图3-10所示.监控端图3-10。
SPS开关电源原理介绍
橋式整流濾波電路
ˍ輸入電壓通過橋式整流堆CR1整流和 平波電容C1濾波后得到＋300V直流電壓﹒ _C2,C11,C12為瓷片電容﹒用來濾除高頻干扰﹒Ｚ1為突波吸收器﹐輸入電壓過高會 爆炸﹐得以達到保護平波電容器的作用﹒ ˍR2A,R2B,R2C,R2D是泄放電阻﹒關機時用來泄放C1上的殘余電荷﹒ˍR4A,R4B是 保險電阻﹐阻值較小,流過的電流很大時便會燒斷﹐達到保護目的﹒ ˍ高功率因數變換器采用扼流圈方式﹒當負載增大時﹐通過PFC的作用使交流電壓轉 換成方波電壓送到CR1輸入极﹐從而加大整流橋的導通角﹐使得功率因數增大﹒
開關管工作
ˍ首先由IC1（UC38436）產生方波作為開 關管的驅動電平送入Q1的G極﹒控制Q1處于 開關狀態﹒使得開關變壓器進行電-磁-電轉換﹒D1,D2,C13,L2,C4是恢复電路﹐當Q1導通 時開關變壓器磁通增大﹐Q1截止時通過恢复電路釋放存儲能量﹒ ˍR5A﹐R5B和R10是過流檢測電阻﹒R7﹐R8為柵極限流電路﹐D3加速Q1柵極的電荷釋放﹐使 方波下降沿更直﹒R19是接地電阻﹐保護G極受靜電擊穿﹒R11和C10﹐C18确定工作頻率﹒ ˍUC38436的3腳接收檢測電流﹐6腳為方波輸出腳﹒﹐8腳為參考電壓輸出腳﹐1腳為補償腳﹒ 通過外圍電路來補償內部誤差放大器頻率特性﹒2腳為次級取樣反饋﹒7腳電源輸入腳﹒5 腳接地﹒
3.3V輸出與風扇電路
ˍ3﹒3V 輸出是由開關變壓器次級8﹐12繞組輸出電壓通過L301磁放大后再進行整流濾波 處理得到﹒CR301為整流二極體﹐L302﹐L303為儲能電感﹐C303﹐C304為平波電容器﹒C301 R301用來濾除高頻干扰﹒ ˍ由IC301﹐Q301等核心元件組成的反饋電路用來改善L301磁放大后的波形（見后） D302為削波二極管﹒ ˍ風扇電路則由熱敏電阻NTC601和Q161組成的共集電极放大電路組成﹒NTC601鑲在 散熱片上﹒NTC601為負溫度系數變化的熱敏電阻﹐如果散熱片上溫度過高﹐NTC601電阻 阻變小﹐使得流入Q161的基極電流變大﹐從而使接在風扇兩端電壓增大﹐風扇加速旋轉﹒
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。
开关电源工作原理详细解析
开关电源工作原理详细解析开关电源是一种将输入电源变换为输出电源的电源转换装置，其主要特点是高效率、轻便、体积小和输出电压稳定等。
本文将详细解析开关电源的工作原理。
开关电源的基本组成部分包括输入滤波器、整流器、能量存储元件、开关管、控制电路和输出变压器等。
1.输入滤波器：开关电源将电源直流电压转换为高频脉冲电压，因此需要通过输入滤波器消除输入电源中的高频干扰和杂散信号。
2.整流器：开关电源首先将输入交流电压通过整流器转换为直流电压，常用的整流器包括二极管整流器和桥式整流器。
二极管整流器只能进行半波整流，而桥式整流器则能进行全波整流。
3.能量存储元件：开关电源通过能量存储元件来实现电能转换，常用的能量存储元件包括电感和电容。
电感在工作过程中能够储存磁能，并通过改变电流来改变电压；而电容则能够储存电能，并通过改变电荷来改变电压。
4.开关管：开关电源中的开关管根据需要周期性地切断和闭合电路，以控制能量的传输和流动。
开关管主要有晶体管、IGBT和MOSFET等。
晶体管可完成小功率的开关控制，IGBT适用于中高功率的开关控制，而MOSFET则适用于高频开关。
5.控制电路：开关电源的控制电路负责控制开关管的导通和关断，以确保输出电压稳定。
控制电路主要包括脉宽调制（PWM）控制电路和反馈控制电路。
脉宽调制控制电路通过改变开关管的导通时间来调节输出电压；反馈控制电路则通过与输出电压进行比较，并改变PWM信号的占空比来实现输出电压的稳定控制。
6.输出变压器：开关电源中的输出变压器将高频脉冲电压转换为所需的输出电压。
输出变压器主要由一对或多对线圈组成，通过互感作用来实现电能的传输和变压。
开关电源的工作过程如下：1.输入交流电压通过输入滤波器进入整流器，经二极管或桥式整流器转换为直流电压。
2.直流电压通过能量存储元件（电感和电容）进行储能和滤波，以保证输出电压的平稳。
3.控制电路根据反馈信号和设定值，通过脉宽调制控制电路生成PWM信号，控制开关管的导通和关断。
开关电源原理讲解
开关电源原理讲解
开关电源是一种通过快速开关控制电源电流的方式来稳定输出电压的电源。
相较于传
统的线性稳压电源，开关电源在效率、重量和体积等方面有些巨大的优势，成为了电子电
路中不可缺少的元器件。
开关电源的主要原理如下：开关电源由输入滤波、功率逆变器、输出滤波、反馈电路、保护电路等基本组成部分，具体如下：
1.输入滤波：输入滤波器用于消除输入交流电中的杂波和干扰信号，保证开关电源正
常工作。
常用的输入滤波电路有RC滤波、L滤波、CLC滤波、Pi滤波等。
2.功率逆变器：功率逆变器是关键部分，是实现开关电源稳定输出的基础。
通过控制
开关管的导通与关断，将输入电源的高频脉冲变换为低波动的直流电压，其主要构成有开
关管、电感、电容和二极管等。
3.输出滤波：输出滤波器一般采用L-C滤波器，在输出端形成稳定的直流输出电压，
同时滤除掉交流杂波和噪声信号，以保证开关电源稳定输出。
4.反馈电路：反馈电路是用来检测输出电压的大小，并将其与稳压参考电压进行比较，通过比较的结果控制功率逆变器的工作状态，以调整输出电压。
5.保护电路：保护电路包括过流保护、过压保护、欠压保护、短路保护等多个方面，
主要以防止开关电源因外界环境的变化，出现短路、过流、过压等故障信号，使其正常工作，达到保护电源的目的。
总之，开关电源是一种形式多样、功效卓越的电源产品，因其高效、轻便、小体积等
特征，使得它在现代电子电路中得到广泛应用。
至此，开关电源可以说是我们设计电路中
必不可少的关键元件之一。
SPS工作原理
图1-1 反激式开关电源典型电路结构藉由PWM IC控制开关管的导通与否，配合次级侧的二极管和电容，即可得到稳定DC电压的输出。
Ui为含有一定交流成份的直流电压，由开关功率管斩波和高频变压器降压，将储存于在变压器的能量传递给次级侧，转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
此外改变变压器初、次级的圈数，就可以得到想要的DC电源。
PWM控制电路是这类开关电源的核心，它通过取样反馈闭环回路，调整高频开关元件的开关时间比例即占空比，以达到稳定输出电压的目的。
由于高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧，并且只有一个输出端，而MOS开关功率管导通时，次级整流二极管截止，电能就储存在高频变压器的初级电感线圈中；当MOS功率管关断时整流二极管导通，初级线圈上的电能传输给次极绕组，并经过次级整流二极管输出，故称之为单端反激式。
第一节开关电源的干扰特性及其抑制措施开关电源虽然具有许多优点并得到广泛的应用，但由于它具有严重的射频干扰,在线性电路中的应用一直受到很大的限制。
开关电源是把工频交流整流为直流后，再通过开关变为高频交流，其后再整流为稳定直流的一种电源，这样就有工频电源的整流波形畸变产生的噪声与开关波形产生的噪声。
在输入侧泄露出去就表现为传导噪声和辐射噪声，在输出侧泄露出去就表现为纹波。
同时外部噪声会进到电子设备中，而供给负载的电源噪声也会泄露到外部。
若电源线中有噪声电流通过，电源线就相当于天线向空中辐射噪声。
而这些噪声都会影响设备的正常工作。
要想使其得到更广泛的应用，满足电磁兼容性的有关指标，就需要有效地抑制开关电源的干扰。
杂讯干扰的途径有两种，即传导干扰与辐射干扰。
以下分别对两种干扰的特性与抑制方法做一介绍。
1.1 传导干扰及其抑制措施从导线传入的干扰称为传导干扰，其干扰能量通过导电体进行传播，开关电源的输入、输出引线都是传导干扰的媒介。
开关电源产生的干扰会沿电源引线进入电网，污染电网，使同一电网的电子设备受到干扰。
开关电源的工作原理
开关电源的工作原理开关电源是一种能够将输入电压转换为稳定输出电压的电源设备，它在现代电子设备中得到了广泛的应用。
其工作原理主要包括输入电压的整流滤波、功率开关器件的控制和输出电压的稳压等环节。
下面我们将详细介绍开关电源的工作原理。
首先，开关电源的工作原理涉及到输入电压的整流滤波。
当交流电压输入到开关电源中时，首先会经过整流电路将交流电压转换为直流电压，然后通过滤波电路对直流电压进行滤波处理，去除掉电压中的纹波部分，使得输出的直流电压更加稳定。
其次，开关电源的工作原理还涉及到功率开关器件的控制。
在开关电源中，一般会采用MOSFET、IGBT等功率开关器件来控制电压的开关，通过对这些器件的控制，可以实现对输入电压的调节和转换，从而得到所需要的输出电压。
另外，开关电源的工作原理还包括输出电压的稳压。
在开关电源中，一般会设置反馈回路，通过对输出电压进行采样和比较，控制开关器件的导通时间，从而实现对输出电压的稳定控制，使得输出电压能够保持在设定的数值范围内。
总的来说，开关电源的工作原理是通过对输入电压进行整流滤波、对功率开关器件进行控制和对输出电压进行稳压控制，从而实现对输出电压的稳定调节。
开关电源具有体积小、效率高、可靠性好等特点，因此在各种电子设备中得到了广泛的应用。
在使用开关电源时，需要注意保持电源的通风良好，避免过载使用，以免影响电源的稳定性和寿命。
此外，还需要定期对电源进行检查和维护，确保其正常工作。
总之，开关电源作为一种高效稳定的电源设备，其工作原理涉及到输入电压的整流滤波、功率开关器件的控制和输出电压的稳压控制，通过这些环节的协调配合，实现了对输出电压的稳定调节，为各种电子设备的正常运行提供了可靠的电源支持。
开关电源原理讲解
2.开关电源的工作原理
• 为获得稳定的输出电压，用晶体管等作为开关器件，反复执行通（ON)，断 （OFF)操作方式的电源，称之为开关电源。
开关 接通 电源 关断 开关操作 反复执行通断
灯 亮 电流i
灯 灭 平 均 电 流
灯泡明 亮
t
SW接通
t
SW断开
i
t
1，小型轻量；2，效率高；3，输入的 电压范围宽。
•
4.开关电源的组成部分
1、SPS原理方框图：
AC IN
EMI滤波 电路
高压整流 滤波
隔離變 壓器
整流濾 波電路
直流輸 出
PWM 邏輯 控制電路
高壓方波 切割元件
保護電路 控制電路
5.开关电源各部分功能介绍
• 以270W为例： 270W线路柜架
5.开关电源各部分功能介绍
• 线路图
5.开关电源各部分功能介绍
3.开关电源的类型
• 1，返激式（Flyback) • 2. 正激式（Forward） • 3. 谐振式（分电压谐振&电流谐振） • 4. 自激式（RCC) 目前电源的主流种类为以上4种，现以使用较 多的Flyback& Forward类型作进一步探讨。
1，返激式（Flyback)
• • • 1，返激式（Flyback) 概述：返馳式(Flyback)轉換器又稱單端反激式或"Buck-Boost"轉換器.因其輸 出端在原邊繞組斷開電源時獲得能量故而得名. 返激式转换器主电路的基本架构：
U403 工作电流计算 Ref to U403 Spec Ika > 1mA. I ka = +5V - Vf - V ka / R421 = 5V - 1V - 2.5V / 390 = 3.85mA. 回授电阻计算 U403 Vref = 2.5V Iref = Vref / (R418 + R426//VR401) 假设 Iref = 1mA. 假设回授的比值是： 60% for +5V 44% for +12V R416 = (5V - Vref) / 0.6 Iref = (5V - 2.5V) / 600uA = 4166 Used 3.9K R417 = (12V - Vref) / 0.4Iref = (12V - 2.5V) / 400uA = 23750 Used 22.6K
SPS线路架构与工作原理
Yes
Yes
加大二次側的輸出電容 或用ESR 值低的電容 .
調整回授電路 (最有效之方法)
4 .若是由 Fan 引起, 則去掉 Fan ,Check Ripple/noise 是否正常?
Yes --- 則在FAN 兩端加一顆電解電容濾波.
共34頁;第32頁
5 . 若是Line Ripple 如圖, 則Check :
諧波信號污染電網.
共34頁;第10頁
2. 高壓整流濾波電路
V0
D1
D2
C1 +
115V/230V _
R1
+
~ D4
u1
SW
+
D3
C2 _
R2
_
共34頁;第11頁
元件功能說明: D1,D2,D3,D4構成橋式整流電路. SW為115V/230V轉換開關, 當u1為低壓時,SW閉合;u1為高壓時,SW斷開.C1,C2為倍壓濾 波大電容.R1,R2在功率開關管截止時,起放電作用.
共34頁;第12頁
3. 隔離變壓器及開關管
共34頁;第13頁
工作原理
1.T1的初級繞組和次級繞組的同名端相反, 為返馳式變壓器.
2. 在Q1導通期間,T1初級有電流流過,變壓 器儲能.
3. 當Q1管截止時,T1次級產生電流 ,經D1整 流後輸出電壓
共34頁;第14頁
4. 低壓整流濾波電路共34頁 Nhomakorabea第15頁
共34頁;第20頁
五. 反激式SPS 1. 線路架構
共34頁;第21頁
2. 工作原理
1>. 當Q1 ON時,T1初級線圈有電流流過, 開始儲能,此時次級線圈因為同名端和初 級相反而電流被D3擋主無法流通.
SPS 基本工作原理
LITE ON
SPS 基本原理訓練教材 常 用 元 件 介 紹 9. VDSF Diode所能承受的forward 電壓。為一負電流引起 的負電壓。此電壓過高可引起發熱量增加。 10. Trr Diode反向恢復時間。此時有一個重要參數VDSF, 必須要很小才好，那也表明，Trr 時間很快。 11. Yfs forward transfer frequency.此值越高越好。 總之，我們希望在Mosfet 上得到: Low drain source on resistance RDS(on) High forward transfer frequency Yfs Low leakage current Idss……………..
電容在電源中的應用是什麼？
LITE ON
一. 基本元件介紹 1.3 電感 表示符號
SPS 基本原理訓練教材
L
特性:1.電流不能突變, 主要參數:1.感量 2.Q值 2.通低頻,阻高頻 3.DCR值4.漏感 3.作用為濾波,儲能
電感在電源中的應用是什麼？
LITE ON
一. 基本元件介紹 1.4 二极体 D 表示符號
The dot winding arrangement reveals the FLYBACK...
看看三者之間的差異常是什麼？
SMD 電阻在電源中有那些用法？
LITE ON
SPS 基本原理訓練教材 常 用 元 件 介 紹
你了解SMD 電容的識別 方法嗎？
LITE ON
SPS 基本原理訓練教材 Mosfet： 1. VDG 通常會比Vds 低10%。 件 介 紹 常 用 元 2. IDP 這里是指Id 之 Peak current.需看Pulse時間T=多少。這個 時間越長越好。 3. IDSS ID 漏電流，（VDS 加額定電壓，VGS=0V）越小越 好。 1. V(BR)GSS ;V(BR)DSS Breakdown 電壓，一般定義最小電壓為額 定電壓。 2. RDS(ON) DS 導通時之電阻。此值越小越好。 3. CISS/COSS/CRSS 分別為輸入、輸出、反饋電容。此值越小越 好。 4. Switch time(rise time,fall time,Ton time.Toff time) 所有時間是否符 合所設計頻率。 5. IDR IDRP (當Vgs 為0V時，)Diode所能承受之反相電流和Peak current. Mosfet 知多少？
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第一章:元件認識開關電源(SPS)是由眾多的元器件構成,因此,要了解開關電源的原理,學會看電路圖.首先必須掌握元器件的主要性能,結構,工作原理,電路符號,參數標準方法和質量檢測方法,本章將作逐一介紹.一.電阻器電阻器簡稱電阻,英文Resistor1.電路符號和外形.(a) (b) (c)(a)國外電阻器電路符號.(b)國內符號.(c)色環電阻外形2.電阻概念:電阻具有阻礙電流的作用.公式R=U/I常用單位為歐姆(Ω),千歐(KΩ) 和兆歐(MΩ).1MΩ=10 KΩ=10 Ω3.種類電阻器的種類有:碳膜電阻,金屬氧化膜電阻,繞線電阻,貼片電阻, 可調電阻,水泥電阻.4.性能參數(1)標稱阻值與允許誤差(2)額定功率:指在特定(如溫度等)條件下電阻器所能承受的最大功率,當超過此功率,電阻器會過熱而燒壞.(3)電阻溫度系數5.標注方法:(1)直標法(2)色標法色標法是用色環或色點來表示電阻的標稱阻值,誤差.色環有四道環和五道環兩種.讀色環時從電阻器離色環最進的一端讀起,在色標法中,色標顏色表示數字如下:四色環中,第一,二道色環表示標稱阻值的有效值,第三道色環表示倍 數,第四道色環表示允許偏差,五色環中,前三道表示有效值,第四到為倍數,第五道為允許誤差.精密電阻常用此法.例1:有一電阻器,色環顏順序為:棕,黑,橙,銀,則阻值為:10X 10 ±10%(Ω) 二:電容器 英文Capacitor 1.電路符號(a)(b)(a),(b)分別表示為無極性,有極性的電容器的電路符號.2.電容慨念電容器是儲存電荷的容器.電容器的容量C 由下式決定:C=Q/U=ΣS/4πd,單位法拉(F).3.種類電容器可分為:陶瓷電容,電解電容,安規電容,貼片電容,塑膠電容.4.主要性能參數(1)標準容量及允許偏差(2)額定電壓(3)損耗系數DF值DF=P耗/P總P耗為充放電損耗功率, P總為充放電總能量.(4)溫度系數5.標注方法(1)直標法(2)色標法:類似電阻器之色標法,三色環無偏差表示,單位PF三.電感器(英文Choke 即線圈)1.電路符號(普通電感無極性)2.主要參數(1)電感量及允許偏差(2)品質因數(Q值)感抗x L=W L=2πfL Q=2πfL/R Q即為品質因數3.種類可分為固定電感器,帶磁心電感線圈,可變電感器四.半導体二極管(英文Diode)DIODE Test # Description1 VF Forward voltage2 IR Reverse current leakage3 BVR Breakdown voltage1.電路符號┼▔2.單向導電性二極管只能一個方向流過電流,即電能只能從它正極流向負極.在正常情況下,硅管的正向壓降為0.6~0.7V,鍺管0.2~0.3V,即二極管正向壓降基本保持不變,當外加正向電壓達到一定程度,二極管正向電流會很大,將燒壞二極管.當加在二極管上的反向電壓小于一個臨界值時,二極管的反向電流很小,即反向時二極管的內阻很大,相當于二極管截止.當二極管的反向電壓大于臨界值時,二極管會反向擊穿.3.結構是由一個P型半導体和一個N型半導体構成,組成一個PN結,PN結具有單向導電性.4.種類(1)普通二極管(2)發光二極管(3)穩壓二極管(4)變容二極管5.主要參數(1)最大平均整流電流I F:表征二極管所能流過的最大正向電流.在一個周期內的平均電流值不能超過I F,否則二極管將會燒壞.(2)最大反向工作電壓V R(3)反向電流I R:是在最大反向工作電壓下的二極管反向電流值(4)工作頻率:表示二極管在高頻下的單向導電性能.五.穩壓二極管ZENER Test # Description1 V F Forward voltage2 BV Z Minimum Zener voltage.(Use test #5)3 BV Z Maximum Zener voltage.(Use test #5)4 I R Reverse current leakage5 BV Z BVz with programmable soak6 ZZ1.電路符號(圖一) (圖二)2.穩壓原理從(圖二)穩壓特性曲線可以看出,當穩壓管反向擊穿後,流過二極管的工作電流發生很大變化時,穩壓二極管的電壓降壓V2基本不變,所以穩壓管穩壓就是利用二極管兩端的電壓能穩定不變.若加在穩壓管上的反向電壓小于反向擊穿電壓值,那麼穩壓管處于截止狀態,即開路.3.主要參數(1)穩定電壓(2)穩定電流:穩壓管工作對參考電流值,電流小于該值,穩壓效果會略差些.(3)額定功率損耗(4)電壓溫度系數(5)動態電阻六.半導体三極管(又稱晶体三極管)TRANSISTOR Test # Description1 h FE Forward-current transfer ratio2 V BE Base emitter voltage(see also Appendix F)3 I EBO Emitter to base cutoff current4 V CESAT Saturation voltage5 I CBO Collector to base cutoff current6 I CEO Collector to emiter cutoff currentI CER, with base to emiter load,I CEX, reverse bias,orI CES short(see also Appendix F)7 BV CEO Breakdown voltage,collector to emitter,BV CER with base to emiter load,BV CEX reverse bias,orBV CES short(see also Appendix F)8 BV CBO Breakdown voltage,collector to base9 BV EBO Breakdown voltage,emitter to base10 V BESAT Base emitter saturation voltage1.電路符號(b)PNP2.結構(a)結構如上圖.三極管是由三塊半導体組成,構成兩個PN結,即集電結和發射結,基結3個電極,分別是集電極,基極,發射極,管子中工作電流有集電c(b) PNP極電流Ic,基極電流Ib,發射極電流Ie,Ie=Ib+Ic Ic=βIb, β為三極管電流放大倍數.3.工作原理(1)NPN (2) PNP (3)共發射極輸出特性曲線(1)放大區發射結正偏,集電結反偏,E1>E2,即NPN型三極管V c>V b>V e, PNP型三極管V c<V b<V e.三極管處于放大狀態.由于Ic=βIb,即Ic受Ib 控制,而Ic的電流能量是由電源提供的,此時Ube=0.6~0.7V(NPN硅管) (2)截止Ib≦0的區域稱截止區,U BE<0.5V時,三極開始截止,為了截止可靠,常使U BE≦0,即發射結零偏或反偏,截止時,集電結也反向偏置.(3)飽和區當V CE<V BE,即集電結正向偏置,發射結正向偏置時,三極管處于飽和區.飽和壓降U CE(sat),小功率硅管U CE(sat)≒0.3V,鍺管U CE(sat)≒0.1V 4.主要參數(1)共發射極直流電流放大系數β,即H fe,β=I C/I B(2)共發射極交流電流放大系數β. β=ΔI C/ΔI B(3)集電極,基極反向飽和電流I CBO(4)集電極,發射極反向飽和電流I CEO,即穿透電流(5)集電極最大允許功耗P CM(6)集電極最大允許電流I CM(7)集電極,基極反向擊穿電壓U(BR)CBO(8)發射極,基極反向擊穿電壓U(BR)CBO(9)集電極,發射極反向擊穿電壓U(BR)CBO七.可控硅(英文簡稱SCR,也叫晶閘管)SCR Test # Description1 I GT Gate-trigger current2 I GKO Reverse gate current5 V GT Gate-trigger voltage6 BV GKO Reverse gaet breakdown voltage7 I DRM Forward Blocking current8 I RRM Reverse Blocking current9 I L Latching current11 I H Holding current(see also Appendix F)13 VTM Forward on voltage15 V DRM Forward blocking voltage16 V RRM Reverse blocking voltage1.電路符號A K陽極G 控制極陰極2.工作原理(1)在陽,陰極間加上一個正電壓,再在控制極和陰極之間加上正電壓,可控硅導通.(2)可控硅導通後,去掉控制極上的電壓,可控硅仍然導通,所以控制極上的電壓稱為觸發電壓.(3)導通後,U AK=0.6~1.2V(4)要使導通的可控硅截止,得降低U AK,同時陽極電流也下降,當陽極電流小于最小維持電流I H時,可控硅仍能截止.3.主要參數(1)正向轉折電壓UB0,指在控制極開路,使可控硅導通所對應的峰值電壓(2)通態平均電壓U F,約為0.6~1.2V(3)擎住電流Ica—由斷態至通態的臨界電流.(4)維持電流I H:從通態至斷態的臨界電流(5)控制極觸發電壓U G,一般1~5V(6)控制極觸發電流一般為幾十毫安至幾百毫安.八.變壓器變壓器是變換電壓的器件1.電路符號. .L1 L2(a)(a)圖中是帶鐵芯(或磁芯)的變壓器的符號,它有兩組線圈L1,L2,其中L1為初級,L2為次級.圈中黑點表示線圈的同名端,它表明是同名端的兩端上的信號相位是同樣的.1.結構構成變壓器的部件一般有初級線圈,次級線圈.鐵芯線圈骨架,外殼等組成.為了防潮,絕緣,堅固,有時還泡有幾立水.鐵芯是用來提供磁路的. 3.工作原理當給初級通入交流電時,交流電流流過初級,初級要產生交變磁場,這一交變磁場的變化規律與輸入初級的交流電變化規律一樣.初級的交變磁場作用於次級線圈.次級線圈由磁勵電,在次級兩端便有感生電壓,這樣初級上的電壓便傳輸到次級了.4.主要參數(1)變匝比:變壓器初級匝數為N1,次級匝數為N2,在初級上加信號電壓為U1,次級上的電壓為U2,則有下式成立:U2/U1=N2/N1=N N為變壓器的變壓比(2)效率是在額定負載時,輸出功率與輸入功率之比值,即η=P o/P i*100%(3)電壓,電流的關系若η=100%,則有P2=P1,式中:P2為輸出功率,P1為輸入功率.因此有:U2/U1=I1/I2=N2/N1=N九.光電藕合器(英文PHOTO COUPLE)OPTOCOUPLER Test #(Requires Opto Adapter) 1 LCOFF Collector to emitter darkcurrent2 LCBO Collector to base dark current3 BVCEO Breakdown voltage,collector to emitter4 BVCBO Breakdown voltage,collector to base5 HFE Forward current transfer ratio,transistor6 VCESAT Saturation voltage,base driven7 IR Reverse current8 VF Forward voltage9 CTR Current transfer ratio,coupled10 VSAT Saturation voltage,coupled光電藕合器主要由兩個元件組成,一個發光二極管(LED),另一個是光敏器件,它可以是光電池,光敏三極管,光敏單向可控硅等器件.1.電路符號2.工作原理當有電流流過LED時,便產生一個光源,光的強度取決於激勵電流的強度,此光源照射到封裝在一起的光敏三極管上後,光敏三極管產生一個與LED正向電流成正比例,該比例稱為CTR,即電流傳輸比.I FI C/I F=CTR十.場效應管JEFT Test # Description1 VGSOFF Gate to source cutoff voltage.2 lDss Zero gate voltage drain current.3 BVDGO Drain to gate breakdown voltage.4 IGSS Gate reverse current.5 IDGO Drain to gate leakage.6 IDOFF Drain cut-off current.7 BVGSS Gate to source breakdown voltage.8 VDSON Drain to source on-state voltage.場效應管是一種由輸入信號電壓來控制其輸出電流大小的半導体三極管,是電壓控制器件,輸入電阻非常高.場效應管分為:結型場效應管(JFET)和絕緣珊場效應管(IGFET)兩大類.結型應管一.結型場效應管有N型和P型溝道兩種,電路符號如下d d 結型場效應管有三極:珊極源極N型s P型s 漏極二.工作原理結型場效應管有兩個PN結,在珊源極上加一定電壓,在場效應管內部會形成一個導電溝道,當d,s極間加上一定電壓時,電流就可以從溝道中流過,即通過源電壓來改變導電溝道電阻,實現對漏極電流的控制.三.結型場效應管的主要參數1.夾斷電壓U DS(off),當U DS等于某一個定值(10v),使Id等于某一個微小電流(如50uA)時, 源極間所加的U GS即為夾斷電壓.U DS(off)一般為1~10V2.飽和漏極電流I DS:當U GS=0時,場效應管發生預夾斷時的漏極電流.3.直流輸入電阻R GS4.低頻跨導GM5.漏源擊穿電壓U(BR)DS6.珊源擊穿電壓U(BR)GS7.最大耗散功率P DM絕緣珊場效應管MOSFET Test # Description1 V GSTH Threshold voltag2 IDss Zero gate voltage drain current.lDSx with gate to Source reverse bias.3 BVDss Drain to Source breakdown voltage.4 VDSON Drain to Source on-state voltage.5 IGSSF Gate to Source leakage current forward.6 IGSSR Gate to Source leakage current reverse.7 VF Diode forward voltage.8 VGSF Gate to Source voltage (forward)required for specified In at specified Vos.(see SISQ Appendix F)9 VGSR Gate to Source voltage (reverse)required for specified ID at specified VDS.(see also Appendix F)10 VDSON On-state drain current11 VGSON On-state gate voltage一.結構和符號它是由金屬氧化物和半導体組成,故稱為MOSFET,簡稱MOS 管,其工作原理類似於結型場效應管. 符號和極性d iDiD g bs s(1)增強型 NMOS (2)增強型 PMOSg -+- +iDg(3)耗盡型 NMOS (4)耗盡型PMOS二.主要參數1.漏源擊穿電壓BV DS2.最大漏極電流I DMSX3.閥值電壓V GS (開啟電壓)4.導通電阻R ON5.跨導(互導) (GM)6.最高工作瀕率7.導通時間TON 和關斷時間十一.集成電路 (英文 Integraed Circuit 縮寫為IC)集成電路按引腳分別為:單列集成電路,雙列集成電路,園頂封裝集成gBB電路,四列集成電路,反向分布集成電路.下列介紹幾種IC(一).TL431 它是一個基準電壓穩壓器電路,電路符號如圖:陰極(K)參考輸入端®(a) 陽極(A)TL431內部結構如圖(b),其內部有一個2.5V 的基準電壓,當U R >2.5時, K,A 極處于導通狀態,當U R <2.5V 時,K,A 極截止.+ KR A(b) (二).PWM 開關電源的集成電路(IC)片1.DNA1001DP共16 Pin,各Pin 功能如下:1). CS 此腳做為電流模式控制,當此腳電壓超過1.0V時,IC失去作用2). GND 電源地3).DRIVE 驅動MOSFET管的輸出(方波輸出)4).VCC 電源5).UREF +5V參考電壓6).RT/CT 此腳接RT到Pin5接CT到地,從而設定振蕩頻率與最大占空比.7).FM 接電容到地,則會影響振蕩頻率,並且減少傳導與輻射的電磁干擾,街地則無此功能.8).COMP 內部此腳接到電流比較器上,外部電路此腳一般接到光耦合器的集電極端做回授之用.9).SS 接一個電容到地.,可達到柔和起動功能.10).FAULT 此腳電壓超過2.5V,則IC失去作用,一般此腳作保護作用.11).BROWN OUT 此腳用來感應BULK CAPACTIOR上電壓,若電壓小于2.5V則IC失去作用.12).REX 此腳接一個電阻到地,用來作為電流產生器.13).ADC 此腳用來限制占空比,當此腳電壓高于2.5V時,占空比控比例開始減少.當V=1.5V時,占空比減少到最大占空比的65%. 14).POCP 接一個電容到地,將提供OCP功能,當此腳有一連串1.2V臃沖時,此IC失去功能.15)CSLOPE 此腳為振蕩電路做電壓補償.160. GND 信號地.2.UC3842(1)UC3842有8個Pin,其各Pin功能如下:1).內部誤差放大器輸出端2).反饋電壓輸入端3).電壓供電端,當該腳電壓超過1V時,6腳無臃沖輸出4).接KT,CT產生f=1/RTG的振蕩信號5).GND6).Drive,驅動臃沖輸出7).Vcc8).+5v參考電壓,由IC的內部產生(2)使UC3842輸出端關閉的方法有三:1).關掉Vcc2).將3腳電壓升至1V以上3).將1腳電壓降至1V以下UC3843的7腳為電壓輸入端,其啟動電壓范圍為16V~34V,若電源起動時Vcc<16V,則8腳無+5V基準電壓.3.TL494TL494有16Pin,各Pin功能如下:1)采樣電壓2)從14腳分壓得2.5V標準電壓3)接阻容電路,作消振校正用4)死區時間控制輸入端,該腳電平升高,死區時間達到最大,使IC輸出驅動脈沖最窄5)CT6)RT7)GND8)Drire 驅動脈沖輸出9)Drire 驅動脈沖輸出10)Drire 驅動脈沖輸出11) Drire 驅動脈沖輸出12)Vcc13)輸出方式控制,該腳接地,內部觸器發失去作用14)+5v參考電壓15)同相端16)反相端17)16Pin通常作回授用(三)UC3854ANUC3854是功率因數校正器(PFC)的集成電路,它有16個Pin,其各腳功能如下:1)GND 接地端2)PKLMT 峰值限制端,接電流檢測電阻的電壓負端,當電流峰值過高時,電路將被關閉.3)CAOUT 電流放大器CA輸出端4)ISENSE 電劉檢測端,內部接CA輸入負端,外部經電阻接電流檢測電組的電壓正端5)Mult Out 乘法器輸出端,即電流檢測另一端,內部接乘法/除法器輸出端和CA輸入正端,外端經電阻接電流檢測電阻的電壓負端6)JAC 輸入電流端,內部接乘法/除法器輸入端,外部經電阻接整流輸入電壓的正端7)UA Out 電壓放大器UA輸出端,內部接乘法/除法器輸入端,外部接RC反饋网絡.8)URMS 有效值電源電壓端,內部經平方器接乘法/除法器輸入端,起前饋作用,URMS的數值范圍為1.5~4.77v9)REF 基準電壓端,產生7.5V基準電壓10)ENA 起動端,通過邏輯電路控制基準電壓,振蕩器,軟起動等11)USENSE 輸出電壓檢測端,接電壓放大器UA的輸入負端12)RSET 外接電阻RSET端,控制振蕩器充電電流及限制乘法/除法器最大輸出13)SS 軟起動端14)CT 外接電容CT端,CT為振蕩器定時電容,使產生振蕩頻率為f=1.25/RSET*CT15)Vcc 集成電路的供電電壓Vcc,額定值22V16)GTDRV 門極驅動端,通過電阻接功率MOS開關管門極,該端電位鉗在15V(四)DNA 1002 CP共16Pin,該IC有OUP,UVP功能,其各Pin功能如下:1)LATCH 當過電壓欠電壓時,此腳為高電平,此腳為低電平表示輸出正常.2)COM 信號地3)PG 正常工作時此腳為高電平PG信號輸出.4)TDON 接個電容到地,產生PG延時.5)REMOTE REMOTE ON/OFF端,為低則ON,為高則Pin1高6)TDOFF 接個電容到地,起到延遲關機作用,產生PF7)DUV 接個電容到地,這樣在電容充電電壓小于2.5V參考電壓時,不做欠電壓檢測,而當充電電壓大于2.5V參考電壓時,欠電壓檢測恢復.8)BSENSE 在IC內部,此Pin是電壓供應比較器的同相輸入,當此Pin電壓低于2.5v時,則Pin3與Pin7會變低.9)V5 檢測+5V的過電壓與欠電壓,其UUP點4.0~4.24V,OVP點為6.0~6.39V10)V12 檢測+12V的過電壓與欠電壓,其UUP點為9.4~9.99V,OVP 點為14.45~15.35V11)V-12 檢測-12V的過電壓與欠電壓,此腳接參考電壓,失去此功能12)V3.3 檢測3.3V的過電壓與欠電壓,此腳接Vcc,則失去此功能,其UUP點為1.09~1.16V,OVP點為1.43~1.52V13)V-5 檢測-5V的過電壓與欠電壓,此腳接參考電壓,則失去此功能14)RCRNT 接個電阻到地,從而產生內部恆流15)VREF 2.5V參考電壓輸出16)Vcc IC電源。