开关稳压电源..
开关稳压电源的工作原理
开关稳压电源的工作原理
开关稳压电源的工作原理是通过采用开关器件（如MOSFET 等）和一系列电子元器件来控制输入电压的开关状态，从而实现对输出电压的稳定调节。
工作原理如下：
1. 输入电压经过整流（如桥式整流电路）并通过滤波电容进行滤波处理，以去除电源中的交流成分和波动。
2. 基于控制电路内部的反馈机制，比较输入电压与期望输出电压之间的差异，以确定开关器件的开关状态。
3. 当输入电压过低时，控制电路将开关器件导通，让电流通过电感储能，进而提高输出电压。
4. 当输入电压过高时，控制电路将开关器件断开，使电感储能的电流通过输出电容器供电，从而降低输出电压。
5. 控制电路根据反馈信息连续地监测和调整开关器件的开关状态，以使输出电压始终维持在设定的稳定值。
6. 为了提供更加稳定的输出电压，开关稳压电源通常还包括过电压保护、过载保护、短路保护等功能。
通过不断地开关和调整开关器件的状态，开关稳压电源可以实
现对输入电压的有效调节，从而保证输出电压的稳定性和可靠性。
开关型稳压电源的工作原理
开关型稳压电源的工作原理开关型稳压电源是一种通过开关元件进行高效能稳压的电源设备。
它采用开关元件（ 通常为晶体管或MOSFET）以高频率开关的方式来调整输出电压，从而实现稳压。
以下是开关型稳压电源的主要工作原理：1.整流：首先，交流电源输入会经过整流电路，将交流电转换为直流电。
这通常使用整流桥等元件实现。
2.滤波：直流电经过整流后可能会包含一些脉动成分，为了去除这些脉动，通常使用滤波电容进行滤波处理，使输出电压更趋于稳定。
3.开关调节：开关型稳压电源的核心是开关调节部分。
这部分包括一个开关元件（通常为晶体管或MOSFET）、一个能够调整开关频率的控制电路和一个输出变压器。
4.开关频率调节：控制电路会根据输出电压的变化情况，调整开关频率。
通过高频率的开关操作，可以更精细地控制输出电压，实现稳压。
5.变压器工作：输出变压器是一个重要的组成部分，通过开关调节，可以改变变压器的工作状态，从而调整输出电压。
通过变压器的变压比例，可以实现输出电压的调节。
6.反馈控制：稳压电源通常采用反馈控制，通过比较输出电压与设定的目标电压，产生一个误差信号。
这个误差信号用于调整开关频率，使输出电压保持稳定。
7.过载和过压保护：开关型稳压电源通常配备有过载和过压保护机制，以防止电源或负载发生故障时损坏设备。
这些保护机制可以通过监测电流和电压进行触发。
8.输出滤波：最后，输出电压还可能通过输出滤波电路进行进一步的滤波，以确保输出信号的纯净性。
开关型稳压电源以其高效能和小体积的特点在电子设备、通信设备、计算机等领域得到广泛应用。
由于采用开关调节的方式，开关型稳压电源相比线性稳压电源能够更有效地调整电压，减少功耗和体积。
开关型直流稳压电源的工作原理
开关型直流稳压电源的工作原理“哇塞，你们知道那个神奇的小盒子是干啥的不？”有一天，我和小伙伴们在我家做作业，突然停电了。
这时候，我爸爸拿出一个小盒子，接上一些线，然后灯就亮了。
我们都好奇得不得了，这到底是啥玩意儿呢？这个小盒子呀，就是开关型直流稳压电源。
它就像一个小魔法师，能把电变得稳稳当当的。
它有几个关键部件呢。
有个大大的变压器，就像一个大力士，能把电压变高或者变低。
还有一些电容和电感，就像小卫士一样，能把电变得更平滑。
那它是咋工作的呢？首先，它从插座里把电吸进来，就像小怪兽吃东西一样。
然后变压器开始工作啦，把高电压变成我们需要的低电压。
接着，电容和电感就上场了，它们把电变得滑溜溜的，没有一点波浪。
最后，稳稳的直流电就出来啦，可以给我们的台灯、电脑啥的供电。
开关型直流稳压电源的主要技术可厉害啦。
它就像一个聪明的小精灵，能快速地开关电，把不好的电都挡在外面。
它通过不断地开关，把交流电变成直流电，还能把电压稳定在一个固定的值。
就像我们玩游戏的时候，要遵守规则一样，电也得有个规矩，不能乱跳乱蹦。
这个小魔法师一样的电源在我们生活中的应用可多啦。
比如说，我们的手机充电器就是一种开关型直流稳压电源。
它能把家里的交流电变成手机需要的直流电，让我们的手机能充上电。
还有我们的电脑也需要它，没有它，电脑就没法工作啦。
就像我们人需要吃饭才能有力气一样，这些电器也需要稳定的电才能好好工作。
我觉得开关型直流稳压电源真的好神奇呀，它虽然小小的，但是作用可大啦。
它能让我们的生活更方便，让我们的电器都能好好工作。
我们应该好好爱护它，让它为我们的生活带来更多的好处。
开关稳压电源电路原理
开关稳压电源电路原理
开关稳压电源是一种常用的电源供电方式，它通过开关管的开关动作来调节输出电压，从而实现对负载电压的稳定控制。
本文将从原理、工作过程和应用领域三个方面介绍开关稳压电源的相关知识。
一、原理
开关稳压电源的核心组成部分是开关稳压电源芯片和开关管。
芯片是控制开关管开关动作的重要元件，它通过反馈电路感知输出电压，并将感知到的电压信号与设定值进行比较，从而控制开关管的导通与截止。
开关管则负责将输入电源与输出负载连接或断开，实现对输出电压的调节与控制。
二、工作过程
开关稳压电源的工作过程可以分为两个阶段：导通状态和截止状态。
当芯片感知到输出电压低于设定值时，它会控制开关管导通，使得输入电源与输出负载连接，从而提供稳定的输出电压。
当输出电压达到设定值时，芯片会控制开关管截止，切断输入电源与输出负载的连接，以维持输出电压的稳定性。
三、应用领域
开关稳压电源由于其输出电压稳定、效率高和体积小等特点，被广泛应用于各个领域。
在家用电器领域，开关稳压电源常用于电视、音响、电脑等设备的电源供应；在工业控制领域，开关稳压电源常用于PLC、变频器、伺服系统等设备的电源供应；在通信领域，开
关稳压电源常用于无线基站、通信设备等的电源供应。
此外，开关稳压电源还广泛应用于医疗设备、航空航天、军事装备等领域。
总结：
开关稳压电源通过芯片和开关管的协同工作，实现对输出电压的稳定控制。
其工作过程简单明了，应用领域广泛。
在今后的发展中，随着电子技术的不断进步，开关稳压电源将更加高效、稳定和可靠，为各个领域的电子设备提供更好的电源供应。
《开关型稳压电源》PPT课件
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图 5 - 2 单相桥式整流电路输入电压和电流的波形
第5章 开关型稳压电源
功率因数较低的开关电源存在许多问题， 主要有： (1) 谐波电流污染电网， 干扰其他用电设备， 造 成测量仪表产生较大的误差， 还会使电动机产生较大 的噪声。 (2) 在输入功率一定的条件下， 输入电流有效值 较大， 因此必须增大输入熔断器、 断路器和电源线的 规格。 (3) 特别应当指出， 通信用开关型电源通常都采 用三相五线制供电， 三相基波电流可分别由下列各式 表示：
第5章 开关型稳压电源
5.1.2 目前， 通信和其他电子设备采用的稳压电源主要
有线性稳压电源、 相控型稳压电源和开关型稳压电路。 线性稳压电源中， 调整元件串联在负载回路中，
其作用就像一只可变电阻， 输入电压或负载变化时， 串联调整元件的压降改变， 从而使输出电压稳定不变。 当输入电压过高时， 串联调整管的功耗很大， 因此效 率很低。 当输入电压波动范围为±20 %时， 5 V稳压 器 的 典 型 效 率 只 有 35% ， 输 入 电 压 波 动 范 围 小 于 ±16%时， 典型效率也只能达到50%。
第5章 开关型稳压电源
由此可知， 三相电流的三次谐波分量是同相位的， 同理， 三相电流的六次、 九次等谐波分量也是同相位 的。 由于三相电流都流过中线， 当功率因数为1时， 流过中线的电流为零； 当功率因数很低时， 中线内的 电流很大。 由于中线无过流保护装置， 所以， 中线有 可能因过热而着火。
IR为电网电流有效值； I1为基波电流有效值； VL为电网电压有效值； cosφ为基波电流与基波电压的位移因数。
第5章 开关型稳压电源
开关型稳压电源介绍
开关型稳压电源介绍1、开关型稳压电源的组成开关型稳压电源（简称开关电源）的基本电路一般由线性滤波器、整流滤波器、功率变换器和稳压控制电路组成。
开关电源构成框图如下图所示。
▲开关电源构成框图线性滤波器又称电磁干扰（ＥＭＩ）滤波器、噪声滤波器（ＰＮＦ）、电源滤波器等，它是２０世纪８０年代问世的一种新型器件，防止电网中的干扰脉冲进入整流滤波电路，同时也阻碍本机产生的噪声反馈到公共电网，输出直流高压加到功率变换器进行功率变换，向负载输出符合要求的直流电压。
开关电源控制器一般包括取样、比较放大、基准源和控制调整电路等，当某种原因使输出电压不稳定时，通过开关电源控制器自动调整功率变换器中的功率开关器件的通断时间比或频率，达到自动调节输出电压的目的，使输出电压保持稳定。
功率变换器亦称ＤＣ／ＤＣ变换器，是将直流电压变换成另一种直流电压的变换电路。
通常各种电子、通信设备需要的电源电压不同，利用ＤＣ／ＤＣ变换器，就可以把整流器输出的直流电压变换成电子、通信设备所需要的直流电压。
2、开关电源特点与线性稳压电源相比，开关电源有以下特点：（1）效率高、功耗小开关电源的功率开关管（调整管）工作在开关状态，因此功率开关管的功耗极小，效率在８０％以上。
（2）稳压范围宽线性稳压电源在交流输入电压低于１６０Ｖ时，输出电压就不稳定，而输入交流电压偏高时则效率降低。
而开关电源交流输入电压在１３０～２６０Ｖ范围变化时都能达到很好的稳压效果。
现在三端、多端单片开关电源在８５～２６５Ｖ范围内均能正常工作。
（3）稳定性和可靠性高功耗小使得电子、通信设备内的温升也低，减小了周围元器件的高温损坏率，使设备的热稳定性和可靠性大大提高。
（4）体积小、重量轻开关电源可将电网交流电压直接输入整流，再通过高频变压器获得各种不同的交流电压，省去了笨重的变压器，使电源的重量减轻很多。
开关电源的功率密度（输出功率Ｐ与体积Ｖ之比，单位为Ｗ／ｃｍ３）很大，可达０．３７Ｗ／ｃｍ３，而相控型稳压电源的功率密度只能达到０．０４３Ｗ／ｃｍ３。
开关稳压电源原理及特点
随着 半导体集 成技术 的快 速发展 ， 电子产 品正朝着 微小型化 的方 向迅速 推 进。 连续导 电式稳压 电源 ， 也称 线性稳 压 电源 ， 有简单 ， 纹 波小 ， 干扰 小等 优点 ， 然而 这种 电源体 积大 ， 效率 低 ， 散热难 ， 无 法适 应新 的要求 ， 这就 必然 要改革 和 创新。 开关稳压电源是一种新颖的稳压电源。 微小型化的最大困难是变压器的 体积 和散 热的 困难 它 比连 续导 电式稳压 电源 效率 高 ， 稳 压范 围宽 ， 体积 小 ， 重 量轻 。 正是 由于这一 系列 的优 点 ， 使得 开 关稳压 电源获得越来 越广 泛的应用 ， 尤 其在航天 航空技术中， 在计算机中， 正在逐步取代连续导电式稳压电源。 近年 来， 已有 标 准系列 产 品出现 ， 开 关稳压 电源正在 应用 到工 业 、 民用 各个 领域 。 在介绍 开 关稳压 电源 时 ， 先 介绍一 下开 关 。 开 关分 两类 ： 简单 的有 机械 触 点， 闭合 时 ， 机械 触点接 触 ， 电 阻接 近于 零 ， 断开 时 ， 机 械触 点断开 ， 呈 现很 大 电 阻。 这种机 械开 关包 括钮子 开关 、 按键开 关、 离 合器 、 继 电器 等 ・ 还 有一类是 电子 开关， 没有 机械触 点的离合 动作 ， 其主要 元件有 晶体管 、 电子 管、 可 控硅等 。 它们 在一 定条件 下呈导通 状态 ， 电阻很 小 ， 在 另一些条 件下 ， 呈断开 状态 ， 电 阻很 大 。 比如 晶体三极 管 ， 在 其基 极和 发射极 间 ， 加上一 定 的正 向偏 置 ， 在 它 的集 电极 、 发射极间 ， 呈饱 和导通状 态 ， 等 效 电阻 很小 ； 在其基极 、 发射 极间 ， 加零偏 或反 向 偏置 时 ， 在它 的集电极 、 发射极 间 ， 呈 截止状 态 ， 等 效 电阻很 大 。 可控硅元 件亦如 此： 阳极 、 阴极 间加正 向 电压 ， 控 制极 加正 向触发 ， 使 阳极 、 阴极 间呈导 通状 态 ， 两 个条件 缺一不可 ， 否则 不能触发 导通 。 调整元件 工作在开 关状态 的稳压 电源 ， 称为开关稳压电源 它是通过改变调整元件的导通时间和截止时间的相对长 短， 来改变 输 出 电压 的大小 ， 达到 稳压 的 目的 。 开关稳压电源与连续导电稳压电源比较， 为什么会具有效率高等一系列优 点呢？ 以串联 式连续导 电稳压 电源 为例来分 析连续导 电式稳 压电源效 率低的 原 因 串联式连续导电稳压电源不论调压还是稳压 ， 都是通过改变调整管上的压 降来实现的。 当输入电压最低、 输出电压最高时， 这时调整管上的压降至少还要 有撒 ， 当输入 电压 中有 较大 的纹波 时 ， 要 以波形 的最低 点算 ， 只有这 样 才能保 证调 整元件 工作 在线性放 大状 态 ， 保证调 压和 稳压 系统正 常工作 。 这 时若输 入 电压 升高或 输 出电压减 少时 ， 要保 证调压 和稳压 ， 无疑就 要加大 调整 元件上 的 电压 降 。 此 时负载上 的 电流又全 部通过 调整 元件 ， 这就必 然加 大调 整元件上 的 功耗 。 实质上 连续导 电式稳压 电源输 出电压的 稳定是靠将 输入功率 在负载和 调 整元 件上 的分 配来实 现 的。 效 率常在４ Ｏ ％到６ ０ ％ 之间 。 而开 关稳压 电源是靠 改 变调整 元件 的导通 时间和截止 时间的相对 长短来 改变输 出电压的大小 。 导 通时 元件 工作在 饱 和导通状 态 ， 管压 降很小 ， 调 整管 的功耗 为管压 降与 流过 电流的 乘积， 因此此时的功耗很小阚 整元件截止时， 电流很小， 此时的功耗也很小， 调
开关式稳压电路
第七章 *输出电压Uo的确定 输出电压为：
Uo（1R7） 5.（ 1 V） R8
分析时，注意的是R8上端接的是11脚，然后看原理 图，分析这是的压降。
第七章
7.5.3并联开关电源
一.基本构成
并联开关电源换能电路如图7.21， 储能电感，负载和输入电压是并联 的VT。饱和导通时，UI给电感L储能，同 时L自感电动势使VD截止。VT截止时， L自感使自感电动势极性立即改变， VD导通，L通过VD释放能量向C2充 电，并同时向负载供电。当VT再次饱 和导通时，L储能，VD反向截止，电 容C2向负载供电，负载上获得连续能 量。既VT导通期间，L储能，电容C2 向负载供电；VT截止时，L释放能量 对C2充电，同时向负载供电；L，C2 同时具备滤波作用，使得输出波形平 滑。
LC(C0 C) CC0 C
fp
C C1C2 C1 C2
由于
C C0C
f0 21LCfs
第六章
2.串联型石英晶体振荡电路
当振荡频率等于 fS 时， 晶体阻抗最小，且为纯电 阻，此时正反馈最强，相 移为零，电路满足自激振 荡条件。
振荡频率 f0 fs
图 6.1.30 串联型石英晶 体振荡电路
4.比较器是组成非正弦波发生电路的基本单元，在 测量、控制、D/A和A/D转换电路中应用广泛。
第六章 一、 电压比较器的传输特性
1.电压比较器的输出电压与输入端的电压之间函数关系
u f(u)
O
I
2.阈值电压： UT
当比较器的输出电压由一种状态跳变为另一种状态所 对应的输入电压。
3.电压传输特性的三要素 (1)输出电压的高电平UOH和低电平UOL的数值。 (2)阈值电压的数值UT。 (3)当uI变化且经过UT时， uO跃变的方向。
开关稳压电源的工作原理
开关稳压电源的工作原理一、开关稳压电源的概述开关稳压电源是一种广泛应用于电子设备中的电源，其具有高效率、精确稳压和较小体积等特点。
本文将详细讨论开关稳压电源的工作原理，以及其中涉及的元器件和电路。
二、开关稳压电源的组成开关稳压电源主要由输入滤波电路、变压器、整流电路、滤波电路、功率开关元件、控制电路和输出稳压电路等组成。
2.1 输入滤波电路输入滤波电路的作用是滤除输入电源中的高频噪声和干扰，保证电源的稳定性和可靠性。
常见的输入滤波电路包括电容滤波、电感滤波和RC滤波等。
2.2 变压器变压器是开关稳压电源中的重要组成部分，用于将输入电源的交流电压变换为适合后续电路工作的直流电压。
其结构主要包括输入线圈、输出线圈和铁芯。
2.3 整流电路整流电路的作用是将变压器输出的交流电压转换为直流电压。
常用的整流电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路，其中桥式整流电路具有高效率和较低功率损耗的优点。
2.4 滤波电路滤波电路用于去除整流电路输出的直流电压中的纹波和杂散干扰，使输出电压更加稳定。
常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路。
2.5 功率开关元件功率开关元件是开关稳压电源中的核心部件，主要有晶体管和MOS管。
通过控制它们的导通和截止，可以实现对电源输出的精确控制。
2.6 控制电路控制电路用于对功率开关元件进行控制，保证输出电压的稳定性和可调节性。
常见的控制电路有反馈控制电路、比例积分控制电路和脉宽调制控制电路等。
2.7 输出稳压电路输出稳压电路用于保持输出电压的稳定性，避免电压波动对负载造成影响。
常见的输出稳压电路有电压稳定二极管、稳压芯片和反馈电路等。
三、开关稳压电源的工作原理开关稳压电源的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.输入电源经过输入滤波电路后，进入变压器进行变压变流，得到合适的交流电压。
2.变压器输出的交流电压通过整流电路，转换为脉冲状的直流电压。
3.直流电压经过滤波电路进行纹波滤除，得到较为稳定的直流电压。
线性稳压电源和开关稳压电源详解
线性稳压电源和开关稳压电源详解根据调整管的工作状态，我们常把稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源，是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。
而在开关电源中则不一样，开关管(在开关电源中，我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的：开——电阻很小;关——电阻很大。
开关电源是一种比较新型的电源。
它具有效率高，重量轻，可升、降压，输出功率大等优点。
但是由于电路工作在开关状态，所以噪声比较大。
?通过下图，我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。
如图所示，电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管)，续流二极管D，储能电感L，滤波电容C等构成。
当开关闭合时，电源通过开关K、电感L给负载供电，并将部分电能储存在电感L以及电容C中。
由于电感L的自感，在开关接通后，电流增大得比较缓慢，即输出不能立刻达到电源电压值。
一定时间后，开关断开，由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用)，将保持电路中的电流不变，即从左往右继续流。
这电流流过负载，从地线返回，流到续流二极管D的正极，经过二极管D，返回电感L的左端，从而形成了一个回路。
通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制)，就可以控制输出电压。
如果通过检测输出电压来控制开、关的时间，以保持输出电压不变，这就实现了稳压的目的。
在开关闭合期间，电感存储能量;在开关断开期间，电感释放能量，所以电感L叫做储能电感。
二极管D在开关断开期间，负责给电感L提供电流通路，所以二极管D叫做续流二极管。
在实际的开关电源中，开关K由三极管或场效应管代替。
当开关断开时，电流很小;当开关闭合时，电压很小，所以发热功率U×I就会很小。
这就是开关电源效率高的原因。
什么是线性电源?线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
开关稳压电源的工作原理
开关稳压电源的工作原理一、引言开关稳压电源是一种常见的电源类型，它能够将输入电压稳定输出，并且具有高效率、小体积等优点。
本文将介绍开关稳压电源的工作原理。
二、开关稳压电源的基本结构开关稳压电源由输入滤波器、变压器、整流滤波器、开关管、控制电路和输出滤波器等组成。
输入滤波器用于去除输入电压中的高频噪声，使得变压器能够正常工作。
变压器将输入电压变换为所需的输出电压和电流。
整流滤波器用于将交流信号转换为直流信号，并去除残余交流信号。
开关管是核心部件，它通过控制通断时间来调节输出电压和输出功率。
控制电路用于控制开关管的通断时间，以实现恒定输出和保护功能。
输出滤波器用于去除残余高频噪声和纹波。
三、开关稳压电源的工作原理1. 输入滤波当输入交流信号进入输入端口时，首先经过一个低通RC滤波器，去除高频噪声和干扰信号。
然后进入变压器。
2. 变压器变压器将输入电压变换为所需的输出电压和电流。
变压器一般采用双绕组结构，包括一个主绕组和一个副绕组。
主绕组与输入端口相连，副绕组与输出端口相连。
当开关管导通时，主绕组中的磁能量会被传递到副绕组中，从而使得输出电压和电流增加。
3. 整流滤波经过变压器的信号是交流信号，需要通过整流滤波器将其转换为直流信号。
整流滤波器一般采用二极管桥式整流电路，将交流信号转换为直流信号，并通过滤波电容去除残余交流信号和纹波。
4. 开关控制开关管是开关稳压电源的核心部件，它通过控制通断时间来调节输出电压和输出功率。
当开关管导通时，变压器中的磁场能量会被传递到输出端口，从而使得输出电压和电流增加；当开关管断开时，则没有磁场能量传递到输出端口，从而使得输出电压和电流减小。
控制开关管的通断时间是开关稳压电源的关键，一般采用PWM（脉冲宽度调制）技术实现。
PWM技术通过改变开关管导通和断开时间的比例来控制输出电压和输出功率。
PWM技术具有精度高、反应速度快等优点。
5. 输出滤波经过开关管控制后的信号仍然存在高频噪声和纹波，需要通过输出滤波器去除。
开关稳压电源的工作原理
开关稳压电源的工作原理
开关稳压电源是一种通过开关电路控制输入电源的开关状态，从而实现稳定输出电压的电源。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 输入滤波电路：开关稳压电源的输入端通常会加入滤波电路，用于滤除输入电源中的杂散信号和电磁干扰。
2. 整流电路：输入电源经过滤波电路后，会进入整流电路。
整流电路通过二极管或桥式整流电路将交流电转换为直流电。
3. 开关变换器：开关稳压电源的核心部件是开关变换器。
开关变换器由开关管、变压器和输出滤波电路组成。
其中，开关管根据控制信号的要求对输入电源进行开关动作，变压器用于改变电压平均值和叠加高频信号，输出滤波电路则用于滤除高频噪声。
4. 反馈控制电路：开关稳压电源通常会添加反馈控制电路，用于监测输出电压并与设定值进行比较，从而调整开关管的开关频率和占空比，以实现稳压功能。
当输出电压低于设定值时，反馈控制电路使开关频率增加，提高占空比，增加输出功率；当输出电压高于设定值时，反馈控制电路降低开关频率，减小占空比，降低输出功率。
5. 输出稳压电路：最后，开关稳压电源的输出端加入稳压电路，用于提供稳定
的输出电压。
总的来说，开关稳压电源通过对输入电源进行开关控制，并通过反馈控制电路来调整开关频率和占空比，使输出电压保持在设定值附近。
其通过高效能的开关变换器实现高转换效率，并且具有稳定输出、快速响应和较低的功率损耗等优点。
《开关稳压电源》课件
不断试验
持续学习
常见问题与解决方案
问题1
01
电源发热严重
原因
02
可能由于电路设计不合理或元件性能不佳。
解决方案
03
优化电路设计，更换性能更好的元件。
常见问题与解决方案
问题2
电源效率低下
原因
可能由于损耗过大或电路结构不合理。
解决方案
降低损耗，对电路结构进行优化。
常见问题与解决方案
问题3
输出电压不稳定
应用
广泛应用于各种电子设备中，如音频功率放大器、逆变器等。
升降压型开关稳压电源
• 总结词：同时具有升压和降压功能的开关稳压电源。
• 详细描述：升降压型开关稳压电源是一种较为特殊的开关稳压电源类型，其工作原理是通过控制开关管的导通和截止时 间，既可以降低输入电压来降低输出电压，也可以增加输入电压来提高输出电压，具有双重调节功能。
空调
在空调中，开关稳压电源 用于控制压缩机和风扇的 运行，保持室内温度的恒 定。
冰箱
冰箱的开关稳压电源确保 冷藏和冷冻系统的正常运 行，保持食品的新鲜。源自通信领域的应用手机
手机的开关稳压电源为通 话、数据传输和各种功能 提供稳定的电力。
路由器
在路由器中，开关稳压电 源为处理数据和信号传输 提供稳定的电力。
初步检查
检查电路中各元件是否正常，无损坏。
调试步骤与注意事项
通电测试
逐步通电，观察各部分工作是否正常 。
调整参数
根据需要调整相关参数，如电压、电 流等。
调试步骤与注意事项
安全第一
确保调试过程中人员和设备安全。
逐步进行
不要一次性将所有参数调整到位，应逐步调整。
开关电源32道题目答案
14什么是一次击穿与二次击穿？二者有什么差别？ 答：一次击穿：当反向电压增大到一定数值时，载流子倍增效应就像雪崩一样，增加得快 而多，反向电流突然增加，这就是雪崩击穿的现象，也叫一次击穿。二次击穿：雪崩 击穿以后，当电流增大到某一值，集电极—发射级之间的电压突然下降，而集电极电 流剧增，这种现象叫二次击穿。区别：①从功率开关的二次击穿特性曲线来看，二次 击穿后，集电极电压比一次击穿后的集电极电压低很多；②一次击穿是可逆的，二次 击穿不可逆。③一次击穿取决于给功率开关所加电压的高低，而二次击穿则是取决于 功率开关上所加的能量的大小和积累时间的长短。④产生一次击穿的原因是明确的， 但产生二次击穿的原因尚未被我们完全掌握 15什么是一次整流和滤波，什么是二次整流和滤波？ 答：一次整流电路：开关稳压电源电路中的输入电路部分的工频整流电路就称为开关稳压 电源的一次整流电路，都是把工频电网电压或者其他形式的交流输入电压的直接引入， 进行全波整流，然后输送给下一级的一次滤波电路进行滤波，最后变成直流输出电压， 为后级的功率变换器供电。一次滤波：开关稳压电源电路中的一次滤波电路即为一次 整流电路后面的由电感和电容组成的L形滤波电路。它的主要功能是将一次全波整流电 路输出的直流波动电压滤波或纹波电压符合设计要求的直流电压。二次整流：二次电 流电路时出现在开关变压器次级回路中的整流电路，一般为高频整流电路，整流二极 管常采用高频快速开关二极管，即肖特基二极管。在无工频变压器的开关稳压电源电 路中，开关二极管或续流二极管即为二次整流部分的整流二极管。二次滤波：开关稳 压电源电路中的高频滤波电路部分被称为二次滤波电路。滤波电容的取值与开关稳压 电源输出直流电压纹波电压的高低有密切关系，一般采用由电阻、电感和电容等无源 器件组成的无源滤波电路。
6:升压型开关稳压电源的工作原理? 答：当功率开关V处于导通期间时，输入电压Ui加到储能电感L的两端，二极管VD因被反 向偏置而截止，流过储能电感L上的电流I1为近似线性上升的锯齿波电流，并以磁能 的形式存储在储能电感L中。 当功率开关V截止时，储能电感L两端的电压极性相反，二极管VD被正向偏置而导通， 存储在储能电感L中的能量通过二极管VD传输给负载电阻R1和滤波电容C，储能电感L 中的泄放电流I1是锯齿波电流的线性下降部分。 同理，在功率开关V饱和导通期间，在储能电感L中增加的电流数值应等于功率开关V 截止期间在储能电感L中减少的电流数值。只有这样才能达到动态平衡，才能达到一 个稳压电源最基本的条件，才能给负载电阻R1提供一个稳定的输出电压。因此得到 Uo=（Ton/Toff）*Ui=Ui*D/（1-D） 7:升压型开关稳压电源的设计? 答：1.功率开关V的选择：①功率开关V电压的额定电压值为 Uceo=1.32·Ui/0.8=1.65·（1-D）·Uo/D ②集电极电流Ic=1.25·Io·D/1-D ③集电极功率损耗Pc的选择：Pc=2·Io·Uceo·D·D/1-D。 2.二极管VD的选择：①反向耐压Ud的计算 Ud=1.25·Uo ②正向导通电流Id=Io·D/2 （1-D） ③正向导通功率损耗Pd= Io·D·Us/2（1-D） 3.输出滤波电容C的选择：①电容电压的计算C= Io·Uo /F·△Uo·（Uo+ Ui） ②耐压 值Uc的计算 Uc=2·Uo ③电容温度范围的选择：在成本和造价允许的情况下，应 该选择高温电解电容来充当滤波电容C（一般高温电解电容的温度称值为125℃，一般 电解电容的温度标称值为85℃）。 4.储能电感L的选择：L=10·（1-D）·§/7·Io·F 8:极性反转型开关稳压电源的工作原理? 答：极性反转型开关稳压电源电路中的功率开关导通时，二极管因反向偏置而截止，功 率开关截止时，二极管因争相偏置而导通，此时储能电感中储存的能量将会通过二极 管传输给负载，输出电压与输入电压之间的关系为U0=—Uin*D/(1-D)
开关式稳压电路
第七章
7.5 开关式稳压电路
7.5.1概述
一、基本构成
一次整流
滤波 UI
DC/DC变换器
变换器
二次整流 平滑
` 驱动器
PWM
控制电路
比较放大 Uref
Uo 取
R样 1电
阻 R2
图 7.18 开关稳压电源的组成框图
功率半导体作为开关元件，通过周期性通断，控制开关元件的占空比调整 输出电压。DC/DC变换器是开关电源核心，完成功率转换，还包括启动 电路，滤波器，过流或过压保护电路等组成，R1和R2为取样电路，检测 输出Uo变化，与基准电压Uref比较，进行误差放大，PWM(脉宽调制），
第七章 *输出电压Uo的确定 输出电压为：
Uo（1R7） 5.（ 1 V） R8
分析时，注意的是R8上端接的是11脚，然后看原理 图，分析这是的压降。
第七章
7.5.3并联开关电源
一.基本构成
并联开关电源换能电路如图7.21， 储能电感，负载和输入电压是并联 的VT。饱和导通时，UI给电感L储能，同 时L自感电动势使VD截止。VT截止时， L自感使自感电动势极性立即改变， VD导通，L通过VD释放能量向C2充 电，并同时向负载供电。当VT再次饱 和导通时，L储能，VD反向截止，电 容C2向负载供电，负载上获得连续能 量。既VT导通期间，L储能，电容C2 向负载供电；VT截止时，L释放能量 对C2充电，同时向负载供电；L，C2 同时具备滤波作用，使得输出波形平 滑。
第七章
功率半导体作为开关元件，通过周期性通断，控制开关元件的占空比调整 输出电压。DC/DC变换器是开关电源核心，完成功率转换，还包括启动 电路，滤波器，过流或过压保护电路等组成，R1和R2为取样电路，检测 输出Uo变化，与基准电压Uref比较，进行误差放大，PWM(脉宽调制）， 进一步通过驱动器控制功率开关器件的通断时间占空比ζ（ζ=Ton/T），从 而调整输出电压的大小（Uo=UI×ζ）。
开关电源基础知识介绍
开关电源基础知识介绍开关电源基础知识介绍现在电器化中常用的稳压电源有两大类：线性稳压电源和形状型稳压电源。
线性稳压电源亦称串联调整式稳压电源。
它的优点是成本较低、稳压性能好、输出纹波小，它的缺点是工作效率较低，在中小功率应用场合用得较多。
形状型稳压电源是指开关电源中的调整管工作在截止区和饱和区。
它的工作状态就象普通机械开关一样，当调整管截止时相当开关断开，而调整管饱和导通时相当于开关接通。
这种起着开关作用的三极管我们就把它称为开关管，用开关管来稳定输出电源，我们就把它称为开关型稳压电源。
开关型稳压电源具有体积小、抗干扰能力强、损耗小、效率高、具有保护能力等优点。
计算机及其外部设备中，如计算机、打印机和显示器等都使用开关型稳压电源。
开关电源就其与负载联接的形式不同，可分为并联型和串联型两种。
并联型开关电源与串联型开关电源工作原理基本相同，电压调整范围也差不多。
它们主要区别在于：并联型开关电源，其电压输出端与电网间有开关变压器进行电路上的隔离，因此，机板上除与开关变压器初级相连的部分电路外，其余均不与市电相连，因此并联型号开关电源安全性好，容易与外界接口；而串联型号开关电源由于没有隔离变压器，整机的“地“有可能与电网火线相连，致使整机安全性差，不利于与外界接口。
并联型开关电源电路复杂，对开关管要求高，而串联型开关电源电路相对简单得多，成本也低。
开关电源就其开关管的被激励方式的不同，可分为自激式和他激式两种。
自激式开关电源由开关管、启动电路、反馈电路、稳压电路等组成，这种方式电路简单，稳压精度不高。
他激式开关电源中的开关管的工作状态是通过脉宽调制组件来完成的，这种方式虽然电路复杂，但具有稳压精度高、负载能力强等许多优点，现在电器设备中大多使用它源程序式开关电源。
在他激式开关电源中又可分为电压驱动型和电流驱动型两种。
电压驱动型是指通过电压驱动型脉宽调制组件驱动晶体开关管工作。
电流驱动型芯片有TL494、MC494等，在计算机电源中多使用电压驱动型脉宽调制组件。
开关模式稳压电路LM2575
为 但 作 状 态 ， 它 的 逻 辑 电 平 与 Ｔ Ｌ 电 平 兼 容 。 输 入 电 压 在 电 解 电容 容 量 大 价 格 低 ， 开 关 电源 广 泛 使 用 。 是 它 的 Ｔ
２．Ｖ 以 上 为 高 电 平 ， 关 电 源 停 止 工 作 ， 入 待 机 ； ．Ｖ 温 度 特 性 不 好 ， 其 不 宜 在 低 温 条 件 下 使 用 。 在 滤 波 电 ５ 开 进 １６ 尤 能 以 下 为 低 电 平 ， 片 正 常 稳 压 。 所 以 ， 种 稳 压 电 源 的 工 容 两 端 再 并 联 一 只 固体 钽 电 容 作 为 辅 助 ，开 关 电 源 的 低 芯 这 作 状 态 是 可 以 受 外 电 路 控 制 的 。 进 入 待 机 后 ， Ｍ２ ７ Ｌ ５ ５将 温 特 性 将 得 到 很 大 改 善 。 进 入 微 功 耗 状 态 。 上 述 应 用 电路 中 ， 脚 是 直 接 接 地 ， 该 只 要 输 入 端 电压 正 常 ， 稳 压 电 源 始 终 处 于 正 常 工 作 中 。 则
５
Ｓ ｕｄ ｗｎ ｈ ｔｏ
（ ．Ｖ以上 电压 ） 芯片进入待机状态 ， 出电压 降为 ０ ２５ 时， 输 Ｖ 电子世界
一
・０ ｏ１ ２１． ｏ
１ — ４
・
新器 件 应 用 ・
２同 时 被 充 电 。 输 出管 截 止 后 电 感 Ｌ １ Ｔ ２ ３封 装 。 外 围 有 五 只 引 脚 ，外 壳 金 属 散 热 片 接 地 。 出 电压 滤 波 电容 Ｃ Ｏ一 ６ 这 二 Ｌ 它 可 以 组 成 目前 最 简 易 的 大 范 围 可 调 式 高 效 率 稳 压 电 将 储 存 较 多 的 能 量 ， 时 ， 极 管 Ｄ１将 进 入 导 通 ， １储
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原理图：
软件：
开始
预制开机电压30V
通过键盘得到要输出 电压值,然后控制PWM 输出一个稳定电压
控制
读取AD采样值,构成反 馈,控制输出量稳定
打开
PWM上升沿触发中 断,在中断里打开AD 转换,并使能AD中断 采样,等待中断
否
中断里读取AD采样 值,并判断是否要屏 蔽中断去处理数据
四.电路的参数计算
1.电容的参数计算
I（ O U O U IN） CB U O fU O
由 其中，ΔUO 为负载电压变化量，取20 mV,f=20kHz,UO=36V时,CB=1465μF,取为 2000μF，实际电路中用多只电容并联实现，减小 电容的串联等效电阻（ESR），起到减小输出电 压纹波的作用，更好地实现稳压。
五. 软件设计
本程序主要通过键盘设定输出电压值,利用PI算法控制PWM 的占空比，实现电压稳定输出.并且为了减少干扰,软件采用 同步采样的方法,即在PWM上升沿后2微秒,再去采样,这样就 可以避免采样到毛刺,进行错误的判断,导致输出电压不稳,再 根据一些其它的反馈采样值进行调整,保证系统可以安全可 靠稳定的工作。
开关稳压电源
组员：王娴薇 李萍 陈鑫成
开关稳压电源的特点
①利用现代电力电子技术，控制开关管开 通和关端的时间比率以维持稳定的输出电 压 ②体积小、重量轻、效率高、对电网电压 及频率变化适应性强、输出电压保持时间 长、有利于计算机信息保护等
一.系统总体框架
原理图：
AC
隔 离 AC 变压器
整 流 滤 波
2.输出滤波电路的设计与参数计算 为了降低纹波，采用LC低通滤波器，取截止频率 fL=200 Hz，电容取470μF， H，取220μ H 由 代入得L=215.80 μ 得
3.控制电路的设计与参数计算 单片机根据电压的设定值和电压反馈信号调整PWM控制 信号的占空比，实现稳压输出，同时，单片机与采样 电路相结合，将为系统提供过流保护、过热保护、过 压保护等措施，并实现输出电压、输出电流和输入电 压的测量和显示。 PWM信号占空比
DC
Boost 升压电路
DC
输 出 DC 负 载 滤 波
键 盘
MCU 主控制器
保护电路 显示电路
二.方案分析
1.DC-DC主回路拓扑 Boost升压斩波电路：拓扑结构如图所示。 开关的开通和关断受外部PWM信号控制， 电感L将交替地存储和释放能量，电感L储 能后使电压泵升，而电容C可将输出电压 保持住，输出电压与输入电压的关系为 UO=(ton+toff)，通过改变PWM控制信号的 占空比可以相应实现输出电压的变化。该 电路采取直接直流变流的方式实现升压， 电路结构较为简单，损耗较小，效率较高。
当U2=15V，UO=36V时，UIN=1.2*U2-2V=16V， 最 大值DMAX=0.556； 当U2=21V，UO=30V时，UIN=1.4*U2-2V=27.4V，最 小值DMIN=0.087 当系统对于单片机A/D采样精度的要求：题目中 最高的精度要求为0.2%，欲达到这一精度，A/D精度要 达到1/500，即至少为9位A/D，MP430内置A/D为12位， 只要合理设定测量范围。
G
+
S
PWMIN
1
D
N
2
D
V
4
1
3
2
IR2302S
C
V
S
I
N
D
O
C
M
C
(a)
+
G
1
N
V
H
0.1uF
Clogic2
2
L
V
D
V
O B O
S
5
6
8
7
+
G
1
N
PWM
1
2
D
0
V
u Clogic1
(a)PWM驱动电路
G N D G PWM N D 1 R R 0 Q G 0 1 K 1 0 T E S T 0.087康铜丝 Rtest1 IRF1405 Q (b) 1 Cout1 1 0 0 Cout2 0 u F 4 7 0 Cout3 u F
3.开关场效应管的选择： 选择导通电阻小的IRF540作为开关管，其导通电 阻仅为77mΩ （VGS=10V, ID=17A）。IRF540击穿 电压VDSS为55V ，漏极电流最大值为28A（VGS =10 V， 25°C），允许最大管耗PCM可达50W， 完全满足电路要求。 4.肖特基二极管的选择： 选择ESAD85M-009型肖特基二极管，其导通压降 小，通过1 A电流时仅为0.35V，并且恢复时间 短。实际使用时为降低导通压降将两个肖特基 二极管并联。 5.数字设定及显示电路的设计： 分别通过键盘和LCD实现数字设定和显示。键盘 用来设定和调整输出电压；输出电压、输出电 流和输入电压的量值通过LCD显示。
L E
VD C UO RL
Boost升压电路器件的选择及参数计算: Boost升压电路包括驱动电路和Boost升压基 本电路 PWM驱动电路器件的选择： 单片机I/O口输出电压较低、驱动能力不强， 我们使用专用驱动芯片IR2302。其导通上升 时间和关断下降时间分别为130 ns和50 ns， 可以实现电力场效应管的高速开通和关断。 IR2302还具有欠压保护功能。
2.选择合适的开关工作频率：为降低开关 损耗，应尽量降低工作频率；为避免产生 噪声，工作频率不应在音频内。综合考虑 后，我们把开关频率设定为20kHz。
3. Boost升压电路中二极管的选取：开关电源对于 二极管的开关速度要求较高，可从快速恢复二极管 和肖特基二极管中加以选择。与快速恢复二极管相 比，肖特基二极管具有正向压降很小、恢复时间更 短的优点，但反向耐压较低，多用于低压场合。考 虑到降低损耗和低压应用的实际，选择肖特基二极 管。 4. 控制电路及保护电路的措施：控制电路采取超低 功耗单片机MSP430，其工作电流仅280μ A；显示采 取低功耗LCD；控制及保护电路的电源采取了降低功 耗的方式，单片机由低功耗稳压芯片HT7133单独供 电。
F
Uin2
Llp
D
1
D
Schottky
(b)BOOST升压基本电路
104CBB
Cout4
104CBB
G
Uo+的方法
1.Boost升压斩波电路中开关管的选取：电 力晶体管（GTR）耐压高、工作频率较低、 开关损耗大；电力场效应管（Power MOSFET）开关损耗小、工作频率较高。 从工作频率和降低损耗的角度考虑，选择 电力场效应管作为开关管。