开关电源保护电路实例详细分析
开关电源电路设计实例分析
开关电源电路设计实例分析开关电源电路是一种常用的电源供电方式，其优点包括高效能、体积小、重量轻等特点，因此在电子设备中得到广泛应用。
本文将介绍开关电源电路设计的一般流程，并以设计一个12VDC输出的开关电源电路为例进行分析。
1.确定需求和规格在设计开关电源电路之前，首先要确定需求和规格。
例如，我们要设计一个12VDC输出电源，输出电流为1A，并且需要输入电压范围为220VAC。
此外，我们还需要确定开关电源的效率、功率因数等要求。
2.选取开关电源拓扑结构根据需求和规格，选择适合的开关电源拓扑结构。
常见的开关电源拓扑包括反激式、半桥或全桥式等。
根据需求，我们选择反激式开关电源。
3.选择主要元件根据选取的拓扑结构，选择适当的主要元件，包括主变压器、开关管、输出电容和滤波电感等。
选取主变压器时需要考虑输入输出电压比例、功率等因素；选择开关管时需要考虑导通电阻、开通速度等因素。
4.电路图设计根据所选的开关电源拓扑结构和主要元件，设计电路图。
包括输入滤波电路、整流电路、开关电路和输出滤波电路。
同时，需要设计开关电源的保护电路，如过流保护、过压保护等。
5.计算关键参数根据设计的电路图，计算关键参数。
例如，计算输入电流、输出电流、开关频率等。
这些参数可以通过电路图中的公式和关系计算得出。
6.仿真和优化通过电路仿真软件，对设计的电路进行仿真和优化。
可以通过调整元件参数和拓扑结构来优化电路性能，如提高效率或降低成本。
7.PCB布局设计在完成电路图设计和仿真优化后，需要进行PCB布局设计。
将电路图转化为实际的PCB布局，并考虑元件之间的布置、走线、散热等因素。
8.元件选型和采购根据PCB布局设计，选择合适的元件，并进行采购。
需要考虑元件的性能、价格、可靠性等因素。
9.确定元件焊接方式根据元件选型和PCB布局，确定元件的焊接方式。
根据焊接方式，可以选择手工焊接或波峰焊接等。
10.制作和调试样机根据设计和选型的元件，制作和调试样机。
乐华A3开关电源电路原理详细
乐华A3开关电源电路原理数码乐华彩电N21K8电源采用三洋A3电源，包括整流滤波，稳压调整，保护三个部分。
1、整流滤波电路市电220V交流，通过SW501流过保险丝FU501（3.15A/250V），送到L501、C501、C502组成π型低通滤波器，防止电网里的高频干扰进入机内。
从电路结构上可以看出，这种π型滤波器可以对两根交流进线上的高频干扰起到同样的抑制作用。
L503、C507等组成另一个π型低通滤波器，把开关电源本身产生的高频干扰信号抑制掉，防止它们串入电网造成污染。
D503-D506、C518•组成交流整流电路插在两个π型滤波器的中间，这样的电路结构，对于高频干扰来说，等效于对两个方向来的高频干扰都增加了一层抑制作用。
C503-C506小电容并在整流二极管两端，防止高频浪涌电流损坏二极管，起到了保护作用。
502为整流滤波电路的限流电阻。
RT501、L909组成消磁电路；当电视机冷态开机时，RT501的电阻值只有十几Ω，在消磁线圈内流过很大的电流，•对显像管屏幕自动消磁。
随时间增加，RT501的电阻值不断加大，•流过消磁线圈的电流也逐渐减小直到消磁线圈内的电流衰减为零。
2、稳压调整电路稳压调整电路采用并联自激式开关电源，它包括：振荡、误差放大和稳压、激励等几部分。
（1）、振荡电路接通电源后，整流输出的脉动直流电压通过R520、R521、•R522启动电阻加在开关管V513的基极B，另一路通过开关变压器初级绕组(3)～(7)加在开关管V513的集电极C。
V513基极有电流注入后，开始由截止变为导通，•在其集电极就有电流流过，由于绕组(3)～(7)里有一个小电流流过时，在其两端就感应一上正下负的电动势，同时在反馈绕组(1)～(2)端也感应一上正下负电压，(1)端的正电压通过VD517整流后加在V513的基极，使V513从导通加速变为饱和状态，相当于开关接通。
然后，有一逐渐上升的电流流过初级绕组。
电脑开关电源原理及电路图
电脑开关电源原理及电路图2.1、输入整流滤波电路只要有交流电AC220V输入，ATX开关电源，无论是否开启，其辅助电源就一直在工作，直接为开关电源控制电路提供工作电压。
图1中，交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0，经BD1—BD4整流、C5和C6滤波，输出300V左右直流脉动电压。
C1为尖峰吸收电容，防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。
TH1为负温度系数热敏电阻，起过流保护和防雷击的作用。
L0、R1和C2组成Π型滤波器，滤除市电电网中的高频干扰。
C3和C4为高频辐射吸收电容，防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。
2.2、高压尖峰吸收电路D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。
当开关管Q03截止后，T3将产生一个很大的反极性尖峰电压，其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍，此尖峰电压的功率经D18储存于C01中，然后在电阻R004上消耗掉，从而降低了Q03的C极尖峰电压，使Q03免遭损坏。
2.3、辅助电源电路整流器输出的300V左右直流脉动电压，一路经T3开关变压器的初级①~②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极，另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流，使Q03开始导通。
Ic流经T3初级①~②绕组，使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负)，通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极，使Q03迅速饱和导通，Q03上的Ic电流增至最大，即电流变化率为零，此时D7导通，通过电阻R05送出一个比较电压至IC3（光电耦合器Q817）的③脚，同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50整流滤波后一路经R01限流后送至IC3的①脚，另一路经R02送至IC4（精密稳压电路TL431），由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定，经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零，使IC3内发光二极管流过的电流几乎为零，此时光敏三极管截止，从而导致Q1截止。
开关电源短路保护电路
开关电源短路保护电路
1、在输出端短路的状况下，PWM掌握电路能够把输出电流限制在一个平安范围内，它可以用多种方法来实现限流电路，当功率限流在短路时不起作用时，只有另增设一部分电路。
2、短路爱护电路通常有两种，下图是小功率短路爱护电路，其原理简述如下：
当输出电路短路，输出电压消逝，光耦OT1不导通，UC3842①脚电压上升至5V左右，R1与R2的分压超过TL431基准，使之导通，UC3842⑦脚VCC电位被拉低，IC停止工作。
UC3842停止工作后①脚电位消逝，TL431不导通UC3842⑦脚电位上升，UC3842重新启动，周而复始。
当短路现象消逝后，电路可以自动恢复成正常工作状态。
3、下图是中功率短路爱护电路，其原理简述如下：
当输出短路，UC3842①脚电压上升,U1 ③脚电位高于②脚时，比较器翻转①脚输出高电位，给C1充电，当C1两端电压超过⑤脚基准电压时U1⑦脚输出低电位，UC3842①脚低于1V，UCC3842 停止工作，输出电压为0V，周而复始，当短路消逝后电路正常工作。
R2、C1是充放电时间常数，阻值不对时短路爱护不起作用。
4、下图是常见的限流、短路爱护电路。
其工作原理简述如下：
当输出电路短路或过流，变压器原边电流增大，R3 两端电压降增大，
③脚电压上升，UC3842⑥脚输出占空比渐渐增大，③脚电压超过1V时，UC3842关闭无输出。
5、下图是用电流互感器取样电流的爱护电路，
有着功耗小，但成本高和电路较为简单，其工作原理简述如下：输出电路短路或电流过大，TR1次级线圈感应的电压就越高，当UC3842③脚超过1伏，UC3842 停止工作，周而复始，当短路或过载消逝，电路自行恢复。
开关电源电路图工作原理及维修详解析
开关电源电路图工作原理及维修详解析一、开关电源的工作原理开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。
开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时，电路中的储能装置（L1、C2、二极管D组成的电路）向负载RL释放在开关接通时所储存的能量，使负载得到连续而稳定的能量.开关电源原理图VO=TON/T＊Vi，VO 为负载两端的电压平均值，TON 为开关每次接通的时间，T 为开关通断的工作周期;由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，VO间电压平均值也随之改变，因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便使输出电压VO维持不变。
改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”（TimeRationControl，缩写为TRC)。
按TRC控制原理,有三种方式：1、脉冲宽度调制(PulseWithModulation,缩写为PWM)开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
2、脉冲频率调制（PulseFrequencyModulation,缩写为PFM）导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
3、混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。
二、开关电源的维修技巧和常见故障1、维修技巧开关电源的维修可分为两步进行：断电情况下，“看、闻、问、量” 看：打开电源的外壳，检查保险丝是否熔断,再观察电源的内部情况，如果发现电源的PCB板上有烧焦处或元件破裂，则应重点检查此处元件及相关电路元件.闻：闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件.问：问一下电源损坏的经过，是否对电源进行违规操作.量：没通电前，用万用表量一下高压电容两端的电压先.如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障，则大多数情况下，高压滤波电容两端的电压未泄放悼，此电压有300多伏，需小心.用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况，电阻值不应过低，否则电源内部可能存在短路。
(整理)开关电源电路设计实例分析(设计流程)
开关电源电路设计实例分析(设计流程)1. 目的希望以简短的篇幅，将公司目前设计的流程做介绍，若有介绍不当之处，请不吝指教.2 设计步骤:2.1 绘线路图、PCB Layout.2.2 变压器计算.2.3 零件选用.2.4 设计验证.3 设计流程介绍(以DA-14B33 为例):3.1 线路图、PCB Layout 请参考资识库中说明.3.2 变压器计算:变压器是整个电源供应器的重要核心，所以变压器的计算及验证是很重要的，以下即就DA-14B33 变压器做介绍.3.2.1 决定变压器的材质及尺寸:依据变压器计算公式B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)Lp = 一次侧电感值(uH)Ip = 一次侧峰值电流(A)Np = 一次侧(主线圈)圈数Ae = 铁心截面积(cm2)B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定，以TDK FerriteCore PC40 为例，100℃时的B(max)为3900 Gauss，设计时应考虑零件误差，所以一般取3000~3500 Gauss 之间，若所设计的power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右，以避免铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae 越高，所以可以做较大瓦数的Power。
3.2.2 决定一次侧滤波电容:滤波电容的决定，可以决定电容器上的Vin(min)，滤波电容越大，Vin(win)越高，可以做较大瓦数的Power，但相对价格亦较高。
3.2.3 决定变压器线径及线数:当变压器决定后，变压器的Bobbin即可决定，依据Bobbin的槽宽，可决定变压器的线径及线数，亦可计算出线径的电流密度，电流密度一般以6A/mm2为参考，电流密度对变压器的设计而言，只能当做参考值，最终应以温升记录为准。
设计流程简介3.2.4 决定Duty cycle (工作周期):由以下公式可决定Duty cycle ，Duty cycle 的设计一般以50%为基准，Duty cycle 若超过50%易导致振荡的发生。
开关电源电路图详细讲解
开关电源电路图讲解。
多图！！！图片：图片：图片：图片：开关电源电路图一、主电路从交流电网输入、直流输出的全过程，包括：1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。
2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。
3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。
4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。
二、控制电路一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的资料，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。
三、检测电路除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表资料。
四、辅助电源提供所有单一电路的不同要求电源。
开关控制稳压原理开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关K接通时，输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL，在整个开关接通期间，电源E向负载提供能量；当开关K断开时，输入电源E便中断了能量的提供。
可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时将一部份能量储存起来，在开关断开时，向负载释放。
图中，由电感L、电容C2和二极管D组成的电路，就具有这种功能。
电感L用以储存能量，在开关断开时，储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载，使负载得到连续而稳定的能量，因二极管D使负载电流连续不断，所以称为续流二极管。
在AB间的电压平均值EAB可用下式表示：EAB=TON/T*E式中TON为开关每次接通的时间，T为开关通断的工作周期（即开关接通时间TO N和关断时间TOFF之和）。
由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，AB间电压的平均值也随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V 0维持不变。
开关电源安全保护电路剖析
开关电源安全保护电路剖析对于开关电源而言，安全、可靠性历来被视为重要的性能之一。
开关电源在电气技术指标满足电子设备正常使用要求的条件下，还要满足外界或自身电路或负载电路出现故障的情况下也能安全可靠地工作.为此，须有多种保护措施。
对保护电路的特点分析，对存在不足期待克服，希望设计出更安全、更可靠的保护电路。
1、浪涌电流电路剖析浪涌电流是由于电压突变所引起。
如电子设备在第一次加电压时，由于大容量电源电容器充电引起的涌入初始电流??????开机浪涌电流；又如直击雷、感应雷沿着电源线进入开关电源的突变电压所产生瞬态电流雷浪涌电流。
浪涌电流上升时间非常快，持续时间非常短，破坏作用非常大。
为防止或减轻浪涌电流的破坏，设置抑制浪涌电流或将浪涌电流转移到地线等方式来保护开关电源避免浪涌电流的损害。
1．1启动限流保护开关电源的初级整流电路有大容量滤波电容，开机瞬间整流管向这些大电容充电，使整流管瞬时电流超过额定值。
为减小开机启动限流（浪涌电流），开关电源通常都设有抗冲击电路．如图1电路，在开机瞬间，开关电源变压器的3、4绕组电压为0V，VD5截止，晶闸管VD6的G、K极间电压为0V，VD6截止。
充电电流路径：AC220V →VD1——4正极→大电容C1→地→R2→VD1——4负极。
由于R2有阻碍大电流作用（一般设为3．3Ω??），因此能有效限制开机浪涌电流。
1．3实际电路分析及仿真测试图3电路是一个典型的实际开关电源部分电路．防雷单元：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由Rv1、Rv2、Rv3、F1、F2、F3和FDG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，使高压能量被压敏电阻所消耗，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
防开机浪涌单元：当电源开启瞬间，要对C充电，由于瞬间电流大，其能量全消耗在温控电阻Rt上，由于Rt的特性是随温度上升电阻呈指数关系减小（Rt为负温系数元件），瞬间温度升高后Rt阻值减小（呈低阻抗），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作．温控电阻Rt由高阻抗变为低阻抗，有效地防止浪涌电流。
开关电源各组成部分电路设计方案详细分析
一、开关电源的电路组成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。
UC3842,3843系类开关电源常见保护电路的分析与设计
UC3842,3843系类开关电源常见保护电路的分析与设计引言UC3842是美国Unltmde公司生产的一种性能优良的电流控制型脉宽调制芯片，它具有管脚数量少，外围电路简单等特点，因而得到了广泛的应用。
但随着UC3842开关频率的提高，由它所构成的开关电源的保护电路也出现了很多问题。
本文分析了UC3842保护电路的缺陷及改进的方法。
用UC3842做的开关电源的典型电路见图1。
过载和短路保护，一般是通过在开关管的源极串一个电阻（R4），把电流信号送到3842的第3脚来实现保护。
当电源过载时，3842保护动作，使占空比减小，输出电压降低，3842的供电电压Va ux也跟着降低，当低到3842不能工作时，整个电路关闭，然后靠R1、R2开始下一次启动过程。
这被称为“打嗝”式（hicc up）保护。
在这种保护状态下，电源只工作几个开关周期，然后进入很长时间（几百ms到几s）的启动过程，平均功率很低，即使长时间输出短路也不会导致电源的损坏。
由于漏感等原因，有的开关电源在每个开关周期有很大的开关尖峰，即使在占空比很小时，辅助电压Vaux也不能降到足够低，所以一般在辅助电源的整流二极管上串一个电阻（R3），它和C1形成RC滤波，滤掉开通瞬间的尖峰。
仔细调整这个电阻的数值，一般都可以达到满意的保护。
使用这个电路，必须注意选取比较低的辅助电压Vaux，对3842一般为13～15V，使电路容易保护。
图1是使用最广泛的电路，然而它的保护电路仍有几个问题：1.在批量生产时，由于元器件的差异，总会有一些电源不能很好保护，这时需要个别调整R3的数值，给生产造成麻烦；2.在输出电压较低时，如3.3V、5V，由于输出电流大，过载时输出电压下降不大，也很难调整R3到一个理想的数值；3.在正激应用时，辅助电压Vaux虽然也跟随输出变化，但跟输入电压HV的关系更大，也很难调整R3到一个理想的数值。
这时如果采用辅助电路来实现保护关断，会达到更好的效果。
开关电源的电路图详细解析和开关电源的特点和应用
开关电源的电路图详细解析和开关电源的特点和应用
前言：人们在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。
这些优势在家用电器中尤其明显，催生了不少动手达人改造为开关电源的想法，首要任务，还是要从看懂开关电源电路图开始。
开关电源的电路组成
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。
开关电源保护电路设计及分析 (2)
4 缺相保护电路由于电网自身原因或电源输入接线不可靠，开关电源有时会出现缺相运行的情况，且掉相运行不易被及时发现。
当电源处于缺相运行时，整流桥某一臂无电流，而其它臂会严重过流造成损坏，同时使逆变器工作出现异常，因此，必须对缺相进行保护。
检测电网缺相通常采用电流互感器或电子缺相检测电路。
由于电流互感器检测成本高、体积大，故开关电源中一般采用电子缺相保护电路。
图5是一个简单的缺相保护电路。
三相平衡时，R1～R3结点H电位很低，光耦合输出近似为零电平。
当缺相时，H点电位抬高，光耦输出高电平，经比较器进行比较，输出低电平，封锁驱动信号。
比较器的基准可调，以便调节缺相动作阈值。
该缺相保护适用于三相四线制，而不适用于三相三线制。
电路稍加变动，亦可用高电平封锁PWM信号。
图6是一种用于三相三线制电源缺相保护电路，A、B、C缺任何一相，光耦器输出电平低于比较器的反相输入端的基准电压，比较器输出低电平，封锁PWM驱动信号，关闭电源。
比较器输入极性稍加变动，亦可用高电平封锁PWM信号。
这种缺相保护电路采用光耦隔离强电，安全可靠,RP1、RP2用于调节缺相保护动作阈值。
5 短路保护开关电源同其它电子装置一样，短路是最严重的故障，短路保护是否可靠，是影响开关电源可靠性的重要因素。
IGBT（绝缘栅双极型晶体管）兼有场效应晶体管输入阻抗高、驱动功率小和双极型晶体管电压、电流容量大及管压降低的特点，是目前中、大功率开关电源最普遍使用的电力电子开关器件.[6]。
IGBT能够承受的短路时间取决于它的饱和压降和短路电流的大小，一般仅为几μs至几十μs。
短路电流过大不仅使短路承受时间缩短，而且使关断时电流下降率过大，由于漏感及引线电感的存在，导致IGBT集电极过电压，该过电压可使IGBT锁定失效，同时高的过电压会使IGBT击穿。
因此，当出现短路过流时，必须采取有效的保护措施。
为了实现IGBT的短路保护，则必须进行过流检测。
适用IGBT过流检测的方法，通常是采用霍尔电流传感器直接检测IGBT的电流Ic，然后与设定的阈值比较，用比较器的输出去控制驱动信号的关断；或者采用间接电压法，检测过流时IGBT的电压降Vce，因为管压降含有短路电流信息，过流时Vce增大，且基本上为线性关系，检测过流时的Vce并与设定的阈值进行比较，比较器的输出控制驱动电路的关断。
最详细的开关电源分析
开关电源各功能电路详解一、开关电源的电路组成。
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.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。
开关电源中MOSFET失效案例分析
开关电源中MOSFET失效案例分析开关电源是一种非常常见的电源供电方式，其中MOSFET是该电路中主要的关键元件之一、然而，由于各种原因，MOSFET可能会失效，导致电源无法正常工作。
本文将分析几个MOSFET失效的案例，并探讨其原因和解决方法。
首先，一个常见的MOSFET失效案例是通道过电流故障。
MOSFET的通道是电流从源极到漏极流过的区域，如果电流过大，会导致MOSFET损坏。
这种故障可能由于过载或短路引起。
例如，当电源输出短路时，电流会迅速上升，超出MOSFET的额定值。
此时，MOSFET通道会被过载，并且可能过热，从而导致失效。
解决这个问题的方法是使用过流保护电路或外部限流器。
第二个案例是MOSFET的栅极源极击穿。
MOSFET的栅极和源极之间有一个绝缘的氧化层来隔离两者。
然而，如果栅极与源极之间有过高的电压差，绝缘层可能会被击穿，导致失效。
这种情况可能由于过压或静电放电引起。
例如，当电源输入电压超出MOSFET的耐压范围时，高电压可能会导致击穿。
为了解决这个问题，可以使用过压保护电路或者静电保护电路来保护MOSFET。
第三个案例是热失效。
MOSFET工作时会产生一定的热量，但在设计和应用中必须保持温度在安全范围内。
如果MOSFET过热，可能会导致内部连接线或元件结构受损，从而失效。
过热可能由于过载、环境温度过高或散热不良等原因引起。
为了解决这个问题，可以采用散热效果良好的散热器或风扇来降低MOSFET的温度。
此外，确保电源设计能够适应负载，防止过载也非常重要。
另一个常见的MOSFET失效案例是击穿故障。
击穿是指在MOSFET工作时，耐压不足以阻止电流通过的情况。
这可能由于氧化层质量不好或外部电压过高引起。
解决这个问题的方法是使用耐压更高的MOSFET或者增强氧化层质量。
最后一个案例是压降失效。
MOSFET在导通状态下，源极和漏极之间会有一定的压降。
当压降超过MOSFET的耐受范围时，可能会导致MOSFET无法正常工作。
详解：开关电源保护电路实例
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摘要：为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠，提出了几种实用的保护电路，并对电路的工作原理进行了详尽分析。
关键词：开关电源；保护电路；可靠性
1 引言
评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。
在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防浪涌的软启动，防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。
2 开关电源常用的几种保护电路
2.1 防浪涌软启动电路
开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路，在进线电源合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，采用容量较大的滤波电容器，使浪涌电流达100A以上。
在电源接通瞬间如此大的浪涌电流，重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏，整流桥过流损坏；轻者也会使空气开关合不上闸。
上。
开关电源电路分析
彩电实用开关电源电路分析在本文中分析常见的TA 四片机芯（即东芝Ⅱ型机芯）的开关电源电路。
该电路结构非常典型，应用广泛。
例如，早期的北京牌14英寸、18英寸彩电就采用这种类型的电路。
目前，长虹生产的新型彩电2191（21英寸）、2591（25英寸）也采用这种这种电路。
一、 电路基本结构图1 东芝四片机开关电路的原理方框图图1所示是该开关电源的原理方框图。
这是一个并联型自激振荡式开关电源。
220V 交流电经D801～D804四个整流二极管组成的桥式整流器整流后，负极端通过一个限流电阻R801接地。
正极通过C802、C807滤波后（这是一个由电容组成П型滤波电路）。
输出300V 左右的直流电压（该电压为波动的直流电压）。
Q801是开关管（NPN 型三极管）。
Np 是开关变压器的初级绕组。
一端与输入回路，另一端与Q801的集电极相连。
Ns 是开关变压器的次级绕组（这是一个有三个抽头的次级绕组，其中第③脚接地），D815、C818和D816、C820分别组成两个半波整流滤波电路。
为负载（指电视机的其它电路）提供114V 和24V 两种稳定的直流电压。
请注意变压器的同名端。
R803、R804和L801、R807、R809（R809未画出，是Q801基极与地之间的分压电阻）组成启动电路，在电源开启时给开关管提供启动电流。
开关变压器的正反馈绕组Nd （实际上这也是一个次级绕组）和D807～D809、R808、C811组成一个激励电路。
Nd 绕组的同名端与激励电路相连，为开关管提供正反馈。
另一端通过R805（这也是一个限流电阻）接地。
Q802、Q803组成一个脉冲宽度调制器，控制开关管饱和、截止工作时间。
开关变压器的负反馈绕组Ng （同名端接地）、R812、D812和Q805、D822组成保护电路，为开关电源提供过压和过流（输出电压过高和输出电流过大）保护功能。
负反馈绕组（取样绕组）Ng 、稳压二极管D814（提供基准电压）和取样电位器R851、Q804组成误差放大电路。
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开关电源保护电路实例详细分析输入欠压保护电路1、输入欠压保护电路一概述（电路类别、实现主要功能描述）：该电路属于输入欠压电路，当输入电压低于保护电压时拉低控制芯片的供电Vcc，从而关闭输出。
电路组成（原理图）：工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):当电源输入电压高于欠压保护设定点时，A点电压高于U4的Vref，U4导通，B点电压为低电平，Q4导通，Vcc供电正常；当输入电压低于保护电压时，A点电压低于U4的Vref，U4截止，B点电压为高电平，Q4截止，从而Vcc没有电压，此时Vref也为低电平，当输入电压逐渐升高时，A点电压也逐渐升高，当高于U4的Vref，模块又正常工作。
R4可以设定欠压保护点的回差。
电路的优缺点该电路的优点：电路简单，保护点精确缺点：成本较高。
应用的注意事项：使用时注意R1，R2的取值，有时候需要两个电阻并联才能得到需要的保护点。
还需要注意R1，R2的温度系数，否则高低温时，欠压保护点相差较大。
2、输入欠压保护电路二概述（电路类别、实现主要功能描述）：输入欠压保护电路。
当输入电压低于设定欠压值时，关闭输出；当输入电压升高到设定恢复值时，输出自动恢复正常。
电路组成（原理图）：工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):输入电压在正常工作范围内时， Va大于VD4的稳压值，VT4导通，Vb为0电位，VT5截止，此时保护电路不起作用；当输入电压低于设定欠压值时，Va小于VD4的稳压值，VT4截止，Vb为高电位，VT5导通，将COMP（芯片的1脚）拉到0电位，芯片关闭输出，从而实现了欠压保护功能。
R21、VT6、R23组成欠压关断、恢复时的回差电路。
当欠压关断时,VT6导通，将R21与R2并联，；恢复时，VT6截止，，回差电压即为(Vin’-Vin)。
电路的优缺点优点：电路形式简单，成本较低。
缺点：因稳压管VD4批次间稳压值的差异，导致欠压保护点上下浮动，大批量生产时需经常调试相关参数。
应用的注意事项：VD4应该选温度系数较好的稳压管，需调试的元件如R2应考虑多个并联以方便调试输出过压保护电路1、输出过压保护电路一概述（电路类别、实现主要功能描述）：输出过压保护电路。
当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或电路本身故障（开环或其他）导致输出电压高于稳压值时，此电路会将输出电压钳位在设定值。
电路组成（原理图）：工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):输出过压时，加在VD3上的电压大于其稳压值时，VD3导通，输出电压被钳位，同时通过IC4向原边反馈。
电路的优缺点优点：电路形式简单，成本较低。
缺点：因稳压管VD3批次间稳压值的差异，导致过压钳位点上下浮动，大批量生产时需经常调试相关参数。
应用的注意事项：VD3应该选温度系数较好的稳压管，需调试的元件如R32应考虑多个并联以方便调试。
当过压保护电路起作用时，电路处于非正常工作状态。
对于有输出电压上下调功能的电路，过压保护点应大于输出电压上调最大值。
2、输出过压保护电路二概述（电路类别、实现主要功能描述）：输出过压保护电路。
当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或电路本身故障（开环或其他）导致输出电压高于正常值时，此电路会将输出电压稳定在设定值。
电路组成（原理图）：工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):输出过压时，Va>Vref，IC3导通，通过IC4向原边反馈,输出电压稳定在设定的过压保护值。
电路的优缺点优点：输出过压保护值可以精确设置。
缺点：相对稳压管钳位方式成本稍高一些。
应用的注意事项：当过压保护电路起作用时，电路处于非正常工作状态。
对于有输出电压上下调功能的电路，过压保护点应大于输出电压上调最大值。
过压保护自锁控制电路概述（电路类别、实现主要功能描述）：在电源系统中，当反馈回路失效时，输出电压不受控，电压升高超出规定范围，此时过高的输出电压有可能造成后续电器设备的损坏。
为解决这问题，通常在电源中增加过压保护电路。
过压保护的方式一般有三种。
A、钳位型：当反馈失效时，通过过压钳位电路将输出电压钳位在一个定值。
B、间歇保护型：当反馈失效时，通过保护电路使输出电压来回重启，输出电压的最高点为过压保护点。
C、自锁型：当输出电压达到过压保护点时，电路动作，关闭PWM使模块无输出。
在排除故障后再重启电源输出才正常供电。
下述电路为自锁型控制电路。
电路组成（原理图）：工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):上图中为隔离的自锁型控制电路。
当过压保护信号CONTROL端给出一个高电平时，U1中的三极管导通，VCC为整个电路的供电端。
Vcc经R5给Q2一个基极电流，Q1导通并进入饱和状态，SHUT端被Q2拉至低电平，PWM关闭电源无输出。
Q2同时控制Q1的导通。
当 Q2导通时，Q1的基极电流经R2到地，Q1导通，经R3再提供一个基极电流给Q2，维持Q2的导通。
Q1及R1、R2、R3构成了Q2的正反馈电路。
电路的优缺点优点：可有效的进行自锁保护，整个电路等效于一个可控硅。
缺点：整个电路需要一个固定的Vcc。
当PWM电源端无供电时，也需保证上图中VCC电压的存在。
应用的注意事项：1．此电路要有持续的供电自锁才有效。
2．此电路不宜使用在无人值守的电源系统里过温保护电路过温保护电路概述（电路类别、实现主要功能描述）：该电路属于过温保护电路，但温度高于设定的保护点时，关闭模块输出，当温度恢复后自动开启模块。
电路组成（原理图）：工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):稳压管给U103MAX6501提供5V电压，温度正常时，U103的五脚输出高电平，当温度超过保护点时U103的五脚输出低电平，当温度恢复后，U103的五脚输出高电平。
电路的优缺点该电路的优点：电路简单，精确度高。
缺点：成本较高。
应用的注意事项：1.1 MAX6501的3脚和1脚相连时，回差温度是10℃，当其3脚和地相连时，回差温度是2℃。
1.2 MAX6501的供电电压不能超过7V，否则会损坏。
1.3 MAX6501一定要放置在最热部分的附近。
过温保护电路-热敏电阻概述（电路类别、实现主要功能描述）：本电路采用热敏电阻检测基板温度，热敏电阻阻值随基板温度变化而变化，热敏电阻阻值的变化导致运放输入电压变化，从而实现运放的翻转控制PWM芯片的输出，进而将模块关闭。
电路组成（原理图）：工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理，关键参数计算分析)：R99热敏电阻是负温度系数热敏电阻，常温时，R99=100k，R99与R94的分压0.45V为U2运放的负输入，远低于运放的正输入2.5V（R23与R97分压），因此运放的输出是高电平，对LM5025的SS端无影响，模块正常工作。
随着基板温度升高，R99电阻阻值减小，当减小到一定值时，使得运放的负输入大于正输入时，运放输出低电平，将LM5025的SS拉低，从而关闭模块输出；温度保护点可以适当调整R94，R23，R97的阻值而相应地调整。
模块关闭输出后（过温保护），基板温度会降低，R99阻值会增大，运放的负输入会降低，为使运放的正常翻转，引入电阻R98，原理是运放输出低后，R98相当于与R97并联，将运放的基准变低，拉开运放正负输入的电压间距，从而实现温度回差。
比如基板温度90℃时保护，80℃时开启。
关键参数计算分析1.1 运放正输入电压：VR97=Vref2=5/（1+R23/R97）=5/（1+10/10）=2.5V1.2 运放负输入电压VR94+0.007=VR97=5*R94/(R99+R94）+0.007,1.3 得出温度保护时热敏电阻的阻值：R99（t）=（Vref*R24/（Vref*R97/（R23+R97）-0.007））-R941.4 考虑容差时的计算见下表：1.5 过温保护时，R99的值1.6 R99-SDNT2012X104J4250HT(F)是负温度系数的热敏电阻，25°C时100k，过温保护时阻值10k左右（见上表），计算温度为：Rt=R*e(B(1/T1-1/T2)) T1=1/(ln(Rt/R)/B+1/T2))T2:常温25°C，上式中T2=273.15+25=298.15；B：4250±3%；R：25°C时的电阻值，100k，计算出的T1值也是加了273.15后的值，因此下表中t1=T1-273.15，是摄氏度。
Rt：温度变化后的阻值，10k，9.704k，10.304k，见上表1.7 回差运放输出低后，电阻R98（51k）就并在R97上，将基准拉低，新的基准电压Vref1=Vref*（R98//R97）/（R23+R98//R97）=2.28V 达到2.44V时，R99的阻值R99=Vref*R94/Vref1-R94=11.9k R99达到10.49k时，温度按下表计算温度回差=82.6-77.3=5.3℃电路的优缺点优点: 温度保护点及温度回差很容进行调整缺点：温度准确度偏低电路比采用温度开关略复杂温度保护时反映的是热敏电阻附近的基板温度，不能反映模块的最高器件的温度，不过这可以在设计时解决，比如基板温度在90℃保护，实际板上器件最高温度已达130℃，就可以适当调整温度保护点，从而起到保护作用。
应用的注意事项尽量将热敏电阻放置在发热器件附近。