高频开关电源工作原理
高频开关电源工作原理
高频开关电源工作原理高频开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源，其工作原理如下：
1. 输入变压器：将交流电输入到变压器中，变压器将交流电转换为高频交流电。
2. 整流滤波：将高频交流电通过整流器，将其转换为直流电。
然后通过电容滤波器滤掉直流电中的脉动成分，使得输出电压更加稳定。
3. 高频开关：通过控制高频开关管的导通和截止，使得输入电流以高频脉冲的形式流入变压器。
4. 输出变压器：高频脉冲电流在输出变压器中进行变压，输出所需的稳定直流电压。
5. 输出电路：将变压器输出的电压通过输出电路输出，供电给所需的设备。
总之，高频开关电源通过控制高频开关管的导通和截止，使输入电流以高频脉冲的形式流入变压器，再经过整流滤波，最终输出稳定的直流电压，从而实现将交流电转换为直流电的目的。
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开关电源入门必读开关电源工作原理超详细解析
开关电源入门必读开关电源工作原理超详细解析开关电源是一种将直流电源转换为可变直流电压输出的电源装置。
它通过开关管的通断控制，以高频脉冲方式调节输出电压，能够实现高效、稳定、可靠的电源转换。
本文将详细解析开关电源的工作原理。
开关电源由以下几个基本组成部分组成：输入滤波电路、整流电路、能量存储元件、控制电路和输出电路。
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，确保输入电压稳定。
它一般由电容、电感和绕组构成。
输入电压经过滤波电路后，接入整流电路。
整流电路的作用是将交流电转换为脉冲直流电。
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。
整流电路通过整流管将输入的交流电转换为直流电，并通过电容滤波电路将脉冲形式的直流电转换为平滑的直流电压。
能量存储元件一般是电感和电容。
电感能存储电能，电容能存储电荷。
在开关电源中，电感和电容组成的电容滤波电路起到储存能量的作用。
它们能够在负载电流突然增加时，释放存储的能量，从而保持输出电压的稳定性。
控制电路是开关电源的核心部分，其中包括开关管的控制电路和反馈电路。
开关管的控制电路负责控制开关管的通断，从而改变输出电压的大小。
反馈电路用于检测输出电压的实际值与设定值之间的差异，并向控制电路提供反馈信号，用于调整开关管的通断状态。
开关电源的输出电压由开关管通断的频率和占空比决定。
开关管的通断由控制电路控制，控制信号通常由脉冲宽度调制（PWM）产生。
PWM信号通过改变脉冲的宽度和间隔，调整开关管的通断时间，从而改变输出电压的大小。
开关电源的优点是高效率、稳定性好和体积小。
相比传统的线性电源，开关电源的转换效率更高，可以达到90%以上。
此外，开关电源的输出电压稳定性好，能够在负载变化较大的情况下保持输出电压的稳定。
由于使用高频脉冲调节输出电压，在相同输出功率的情况下，开关电源体积更小。
总之，开关电源是一种高效、稳定、可靠的电源装置。
它通过开关管的通断控制，以高频脉冲方式调节输出电压，实现电源转换。
铁路通信系统中高频开关电源原理及使用维护分析
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铁 路通信 系统 中高频开 关 电源原理及 使 用维 护分析
韩 友
（ 哈 尔滨铁 路 局 哈 尔滨 通 信段 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ １ ０ ０ １ ）
摘 要： 随着铁路速度的不 断提升 ， 对铁路 通信提 出了更 高的要求。只有保证铁路 通信 系统稳定的运行 ， 才能确保铁 路运输的安全 性 。将 高频 开关电源在铁路通信 系统 中进行应 用， 能够有效的提 高铁路通信 系统通信电源的可靠性和安全性。分析 了高频开关电源工作 原理及特 点， 并对高频开关电源在铁路通信 系统 中的应 用的重要性进行 了具体 阐述 。 关键词 ： 铁 路 通信 系统 ； 高频开关电源； 整流器； 整 流 模 块 电解液减少 ， 也会导致 电池寿命缩短。因此 ， 一定要保证蓄电 高频开关 电源主要整流模块 、 配 电模块 、 主监控 单元及交 流配 增 高， 保持在 ２ ５ ￣ Ｃ 左右最佳 。在夏天应该采取开启空调制 电单元等几 部分组成 ， 利用其代替传 统的硅整流 电源 系统 ， 不 仅有 池组室 的温度 ， 利于扩大交流输入 电压 的范 围，而且能够有效 的提高 电压频率 ， 确 冷 的方式来保障温度不会过高 ， 而冬天由于机器本身发热机房温度 但在寒冷 的北方也需要 开启空调来维持温度 。 保 电源 系统稳 定 、 可靠的运行 ， 而且对系统维护 管理 带来 了更 多便 不会太低 ， 利 。将 高频开关 电源在铁路通信系统 中进行应用 ， 能够有效的提高 ２ ． ４正确使用 电修工具 在对高频开关电源系统进行检修过程中 ， 很大一部分检修人员 铁 路通 信系统运行 的高效性和可靠性 ， 对保证铁 路运 输安全具 有非 缺乏安全意识。因此需要对检修工作进行规 范 ， 检修人员要使用专 常重要的意义。 １ 高 频 开 关 电源 工 作 原 理 及特 点 用 的绝缘工具 ， 并采取有效 的安全 防护措施 ， 确保检修过程 中人员 高频开关 电源其 模块能够叠加输 出 ， 动态 响应较快 ， 输 出波纹 安全能够得到保障。 极低 ， 而且 自身重量轻 ， 体 积小 ， 效 率较 高 ， 因此在铁路通信系统 中， （ １ ） 散热装置 的维护 。 高频开关电源开始取代磁饱和式 电源或是相控电源。 高频开关 电源大多都是使用 的通信电源的散 热装 置 ， 散热风道 虽然有的强迫风冷 ， 有的是 自然冷却 ， 但对其 自 在开关 断开时 ， 输入电源能量 的供 给会 中断 ， 开关接通后 ， 输入 大多是对外 敞开式 ， 电源通过滤波电路和开关 提供能量给负载 ， 因此为了能够连续为负 身散热性能还是具有较高的要求 。 因此在设置时散热装置的通风 口 载提供能量 ， 需要 在开关 电源 中配套 一套 储能装置 ， 将一部分 能量 应该朝 向相对空旷的地方 ， 以免影 响散热 的效果 。同时还要定期对 以免灰尘堵住通 风 口导致散热装置 出现故障。 储 存起 来。 在开关接通 时， 存储 能量则被提供给负载 。 当开关按一定 通 风 口进行清扫 ， 频率开关 时 ， 越长 时间 的导通输 出电压则会越高 ， 反之输 出电压则 （ ２ ） 新设 备 、 新技术经试用后才可投入使用 。 会变得较低 。通 常情况下 当开关频率一定时 ， 可以通过高速开关电 在铁路通信系统中 ， 一些新设备 和新技术投入使用前需要进行 源时间的长短来控 制输 出电压 的高低 ， 同时通过改变开关 频率来改 试运行 ， 通过试运行后才能投入到系统 中进行使用 。特别是铁路通 变 输 出 电压 的 高 低 。 信 系统的安全 、 稳定运行直接关 系到铁路 运输 的安全 ， 因此需 要确 高频开关电源中应用 了硅链分级调压装置 ， 这不仅有效的提高 保新设备和新技术应用的安全性后才能投入使用 ， 有效的保证铁路 了电源稳流稳压的精 确度 ，而且避免 了蓄 电池欠充及过充现象 ， 确 通 信系统运行的可靠性 ， 确保铁路通讯 的畅通性。 保了蓄电池运行 的稳定性 。 在高频开关电源系统 中还应用 了微机绝 ２ ． ５合理使用电池检测仪 缘监测 装置 ，能够实 时监测到线路对地 电阻和直流系统绝缘情况 ， 目前 ， 铁路通信 系统的小站机房一般都是无人值守 的 ， 依 靠电 在较短的时间内就 能够查 找到直流系统接地故障。 同时并联运行时 池巡检仪在线检测装置对 电池 的运行状况进行监控。 电池巡检仪能 整流模块均充功能也有将我保证 了系统运行 的安全性 。 在整流模块 够 检测 电池组 的温度是否正常 ， 还 能发现 出现故障 的电池 ， 但是 ， 电 中设置有微 处理器 ， 不仅设备 的先进性有 了较大程度 的提 高 ， 而且 池巡检仪也不是万能的 ， 比如说 ， 当直流系统工作 时 ， 由于输出的电 给安装调试带来更多的便利 。 在面板上即能够 直接看到模块 的运行 流比较小 ， 电池巡检仪就很难观测 到电池容量不足等 问题 。 因此 ， 我 状况。高频开关 电源还具有效率高 、 功率 因小女生高及可闻噪声低 们在实 际操作 中可以运用 电池巡检仪来减少我们 的工作量 ，但是 ， 等特点。另外 ， 高频开关 电源 中采用的是 Ｎ ＋ Ｉ 模块冗余并联组合的 我 们不能完全依靠 它来 发现问题 ，适当的定期人为检查也是 必须 供 电方式 ， 即一个高频开关出现问题后 ， 其负载 由会 由其余 的承担 ， 的。 有效的保证 了供 电的持续性 ， 而且电源成本也得 以降低。 ２ ． ６适当接入负载 ， 进行均流调节 ２ 高频 通 信 开 关 电 源 系统 的使 用 和 维 护 在整流模块处于 自动控制 的状态下的时候 ， 设备 的运行完全 由 ２ ． １ 保持工作 区域 内的清洁卫 生 内部监控模块来控制 ， 均流 自动调节 ， 人为无法对其进行干涉 。 如果 高频开关 电源系统在运行过程 中对环 境 的清 洁度具有较 高的 是在设备运行相对正常的情况下 ， 就不需要人为来对整流 电模块进 要求。 由于铁路 车站工作 区域 内灰尘较多 ， 大量灰尘的沉积会对机 行均 流调节 。 但是 ， 当系统处于轻载状态时 ， 我们会发现有些模块电 器的正常散热带来影 响 ， 因此需要做好 高频开关电源工作环境区域 流会很小 ， 有 的系统会认为模块无输 出 ， 上报告警信息 ， 这时 ， 我们 内的清洁 ， 定期进行清扫 ， 同时还要保持环境 的干燥 。 就 可以适 当的接入一些负载 ， 使设备 的运行更加稳定 。 ２ ． ２ 加强专业人员对设备的检查 ３ 结 论 高频通信开关 电源运行 的稳定性 ， 需要 我们 在 日常工作中要做 将高频开关 电源在铁路通信系统中进行应用 ， 有效 的提高 了铁 好故障预防 ， 加强对设备检查的力度 。 在实际工作中 ， 要对蓄电池工 路通信 系统 电源的可靠性 和安全性 。 而且高频开关电源系统在实际 作温度 、 电压 、 电阻等情况进行定期检查 ， 确保各项参 数都在规定的 操 作过程 中更为直观 和简单 ， 功能更具 多样性 ， 有效 的保证 了铁路 范围内 ， 而且接头处没有松动及漏 液等问题 发生。新 安装的电池需 通信 系统运行的稳定性和可靠性 ， 保证 了铁路运营过程 中信息传递 要 对电池容 量进行考核后才能进行使用 。对于高负载运作情况下 、 的畅通性 ， 为铁路运营安全奠定了良好 的基础。 雷雨季节及 高温天气下 ， 要加强对设备 的检查力度 ， 保证设备 运行 参 考 文 献 的安全。 【 １ ］ 王忠贵． 高频 开关电源的技 术与发展『 Ｊ 】 ． 科技资讯 ， ２ ０ １ ０ （ １ ０ ） ： ３ ． ２ ． ３保证蓄电池组室温度 正常 ［ ２ ］ 刘建 国， 彭岩磊． 智能高频开关 电源 系统在 变电站的应用Ｉ Ｊ ］ ． 中州
高频开关电源模块
4.功率因数校正电路（续）
感性负载中供电线路中电压和电流的波形
4.功率因数校正电路（续）
高频开关电源模块在整流后，用大容量的电解电容使输出电压平滑, 因此负载特性呈现容性.这就造成了交流整流后,由于滤波电容的充、放 电作用，在其两端的直流电压上出现略呈锯齿波的纹波。
虽然AC输入电压仍大体保持正弦波波形，但AC输入电流却呈高幅值的 尖峰脉冲,如图2所示。这种严重失真的电流波形含有大量的谐波成份，引起 线路功率因数严重下降。
在正半个周期内(180º)，整流二极管的导通角大大小于180º,甚至只有 30º～70º。由于要保证负载功率的要求,，在极窄的导通角期间,会产生极大 的导通电流，使供电电路中的供电电流呈脉冲状态。它不仅降低了供电的 效率，更为严重的是，它在供电线路容量不足或电路负载较大时，会产生 严重的交流电压波形畸变，并产生多次谐波，从而干扰了其它用电器具的 正常工作。
UO=Ui×D /1-D
D为占空比
BUCK-BOOST电路实际应用电路不多，经高频变压器隔离形成单端反激
型变换器，常用的低压充电器均为该拓扑结构。
另外还有CUK等拓扑结构，但万变不离其宗，都是上述三种拓扑的变换。
2.高频开关电源的拓扑结构分类（续）
2.2隔离型变换器
（1) 半桥变换器
UO=Ui×D /2n D为占空比, n为变压器原副变匝比。 (1）功率开关管耐压较低，不超过输人电压的峰值； (2）变压器上电压为输入电压一半，开关管承受的电流较大； (3）易造成变压器偏磁现象，须串如隔直电容或用电流型瞬时控制。
4.功率因数校正电路（续）
有源PFC电路的基本原理是在开关电源的整流电路和滤波电容之间增加 一个DC－DC的斩波电路。对于供电线路来说，该整流电路输出没有直接接 滤波电容，所以其对于供电线路来说呈现的是纯阻性的负载。
高频电源技术方案
高频电源技术方案引言高频电源技术是一种用于转换电力的关键技术，广泛应用于各种电子设备和系统中。
本文将介绍高频电源技术的基本原理、常见的方案以及其在不同领域的应用。
高频电源技术原理高频电源技术通过将输入电压转换为高频交流电，并通过变压器和滤波器进一步转换为所需的输出电压。
其主要原理包括以下几个方面：1.变频器：高频电源技术使用变频器将输入电压转换为高频交流电。
变频器通常采用开关电源技术，通过控制开关管的通断来实现电压的转换。
常见的变频器包括升压变频器和降压变频器。
2.变压器：高频交流电经过变频器转换后，需要进一步通过变压器进行电压的转换。
变压器是高频电源技术中的关键组件之一，通过变压器的绕组比例可以实现输入电压到输出电压的转换。
3.滤波器：高频电源技术通过滤波器对输出电压进行滤波，以去除高频噪声和杂波。
滤波器通常采用电容器和电感器组成的LC滤波网络，可以有效地滤波输出电压。
高频电源技术方案高频电源技术有多种方案可供选择，具体方案的选择取决于应用需求以及系统的功率和效率要求。
以下是几种常见的高频电源技术方案：1.开关电源：开关电源是一种常见的高频电源技术方案，它通过开关管的通断控制来实现电压转换。
开关电源具有体积小、效率高、输出电压稳定等优点，广泛应用于各种电子设备中。
2.谐振变换器：谐振变换器是一种利用电感和电容的谐振作用来进行能量转换的高频电源技术方案。
谐振变换器具有高效率、高频率、低噪声等特点，在电池充电、电焊等领域得到广泛应用。
3.逆变器：逆变器是一种将直流电转换为交流电的高频电源技术方案。
逆变器通过采用高频开关电路和逆变电路，将直流电转换为高频交流电，并通过变压器将交流电输出。
4.共振变换器：共振变换器是一种利用共振电路来实现能量转换的高频电源技术方案。
共振变换器具有高效率、低杂散、高频率等特点，适用于高频电源和电力转换。
高频电源技术在不同领域的应用高频电源技术在各个领域中都有广泛应用。
以下是几个典型的应用领域：1.通信设备：高频电源技术在通信设备中起到关键作用。
机载高频开关电源工作原理及设计简介
机载高频开关电源工作原理及设计简介机载高频开关电源产品专门用于输入交流400Hz的场合，这是特意为了满足军用雷达、航空航天、舰船、机车以及导弹发射等专门用途所设计的。
应用户要求，研制出机载高频开关电源产品对电子武器装备系统的国产化，打破国际封锁，提高我军装备的机动性，高性能都有重要的意义。
机上可供选择的供电电源有两种输入方式：115V/400Hz中频交流电源和28V 直流电源。
两种输入方式各有优缺点，115V/400Hz电源波动小，需要器件的耐压相对较高;而28V直流电源却相反，一般不能直接提供给设备部件使用，必须将供电电源进行隔离并稳压成为需要的直流电源才能使用。
机载电源的使用环境比较恶劣，必须适应宽范围温度正常工作，并能经受冲击、震动、潮湿等应力筛选试验，因此设计机载电源的可靠性给我们提出了更高的要求。
下面主要介绍115V/400Hz中频交流输入方式所研制的开关电源，它的输出电压270～380Vdc可以调节，输出功率不小于3000W，环境温度可宽至-40℃～+55℃，完全适应军品级电源的需要。
系统构成及主回路设计图1所示为整机电路原理框图。
它的设计主要通过升压功率因数校正电路及DC/DC变换电路两部分完成。
115Vac/400Hz中频交流电源经输入滤波，通过升压功率因数校正(PFC)电路完成功率因数校正及升压预稳、能量存储，再通过DC/DC半桥变换、高频整流滤波器、输出滤波电路以及反馈控制回路实现270～380Vdc可调节输出稳压的性能要求。
图1 整机电路原理框图升压功率因数校正电路主要使输入功率因数满足指标要求，同时实现升压预稳功能。
本部分设计兼顾功率因数电路达到0.92的要求，又使DC/DC输入电压适当，不致使功率因数校正电路工作负担过重，因此设定在330～350Vdc。
隔离式DC/DC变换器电路拓扑结构形式主要有以下几种：正激、反激、全桥、半桥和推挽。
反激和正激拓扑主要应用在中小功率电源中，不适合本电源的3000W输出功率要求。
dcdc开关电源原理
dcdc开关电源原理DCDC开关电源是一种常见的电源转换器，广泛应用于电子设备中。
它通过将输入电压进行高频开关调制，经过变压器和滤波电路的处理，输出稳定的直流电压。
下面我将为大家详细介绍DCDC开关电源的工作原理。
一、开关电源的基本原理开关电源的基本组成包括输入电路、开关电路、变压器和输出电路。
其中，开关电路是核心部件，它负责将输入电压进行高频开关调制，产生一系列的脉冲信号。
变压器将这些脉冲信号变压、整形，然后经过滤波电路得到稳定的直流电压，最后通过输出电路供给给电子设备。
二、开关电源的工作过程1. 输入电路：开关电源的输入电路主要包括输入滤波器和整流电路。
输入滤波器用于滤除输入电压中的杂波和干扰，保证电源的工作稳定性。
整流电路将交流电转化为直流电，为后续的开关电路提供工作电源。
2. 开关电路：开关电路由开关管（或开关管组）和控制电路组成。
开关管根据控制电路的指令，周期性地开关和关闭，产生高频脉冲信号。
这些脉冲信号经过变压器的变压作用，形成高频交流电。
3. 变压器：变压器是开关电源中非常重要的组成部分。
它通过变压比的变化，将高频交流电转变为低压高频交流电。
在变压器的作用下，输入电压经过变压和整形，得到一个相对稳定的输出电压。
4. 输出电路：输出电路主要包括滤波电路和稳压电路。
滤波电路用于滤除输出电压中的纹波和杂波，使输出电压更加稳定。
稳压电路则通过反馈控制，根据输出电压的变化情况，调节开关电路的工作状态，使输出电压保持在设定值。
三、DCDC开关电源的优势相比传统的线性电源，DCDC开关电源具有以下优势：1. 高效率：开关电源采用高频开关调制技术，转换效率较高，能够充分利用输入电能，减少能量的损耗。
2. 小体积：开关电源采用高频调制，使得变压器可以采用小尺寸的铁芯，从而减小了整个电源的体积。
3. 宽输入电压范围：开关电源能够适应较宽范围的输入电压，具有较强的适应性。
4. 输出稳定：开关电源通过反馈控制，能够实现对输出电压的精确控制，保持输出的稳定性。
铁路通信系统中高频开关电源原理及使用
图１ ：通信 高频开 关电源工作原理拓扑 图 如 果温度高 于 ３ ５摄 氏度 ，会 直接导 致 电池 寿 命 的缩减 。因此 ，在高频开 关电源 中的使 用维 护措施上 ，还 需要对 蓄电池 组室的温 度进 行控 制 ，通 过 大量 的 实 践 事 例证 明 ， 高 频 开 关 电源 的电池组最 佳工作环 境温度为 ２ ５摄 氏度 ， 过 高 、过低都会 导致 电池 寿命 的缩短。在炎热的 夏季 需要通过 空调降低 蓄电池 室的温度，对于 北 方 的 冬 季 则 需 要提 高 温度 ， 保 障 蓄 电 池 组 室 的 温 度 一直 保 持 在 ２ ５摄 氏度 左 右 ， 延 长 高 频 开关 电源 蓄电池 组使 用寿命 。为了提高蓄 电池 的使用寿 命，并且检 查蓄电池组的容量 ，需要 定 期做 充放 电试 验 。
２ ． ５ 纳 入 电源 与 环 境 监 控 系统 ， 实 时监 控 高频
开 关 电 源
关 电源 的使用维护上还需要保 障检修 人员对 各 种检修 工具的合理使用 ，加强培训 ，提升工作 铁 路 通 信 系 统 中 高 频 开 关 电 源 组 成 上 包 人员的意识；此外 ，管理人 员根据 现场实际情 括 主 电路 、控制 电路、检测保护 电路 以及辅助 况制定出高标准 的高频开关 电源检修 作业指导 ３ 结 束语 电源 等部 分 。其工 作 原理 如下 ，交流 电源 接 书 ，要求 职工在检修工作 中严格依照作业 指导 同时 将 具体 的检 修 责 任落 实 到 人 ， 入 开 关 电源 经 ＡＣ 断 路 器 ，保 险 丝 等 保 护 原 件 书进 行 作 业 ， 在 铁 路 通 信 系 统 中 ， 高 频 开 关 电源 是 系 后 ，进 入 Ｅ ＭＩ 滤波 器 （ 其 功能 是 防止开 关 电 从 思想面和制度面使检修人 员检修 设备，避免 统的动力供给单元 ，对整个系统 的运作稳 定性 源 受 到 交 流 电 的 突波 电 压 的 破 坏 以及 将 差 模 与 造 成 高 频 开 关 电源 的 损 坏 。 起 着 决 定 性 的 作 用 。本 文 基 于 高 频 开 关 电源 的 共模 杂讯做有效 的削减 ，以消除电网传入的高 工作原理及使 用特点， 提 出了保 障工作 区清洁 ， ２ ． ３合理接入 负载，调节均流 频 杂 讯 并 防 止 开 关 电源 的 杂 讯 反 馈 回 电网 ） 。 加 强 设 备 检 查 、 科 学 合 理 使 用 检 修 工具 、 合 理 交流 电源经桥式整流器整 流为直流后 ，再经主 在 铁 路 通 信 系 统 高 频 开 关 电 源 中 整 流 模 接入负载，调节均流 、保障机房 的温度适 中、 动 式功 率因数校 正线路 （ Ｐ Ｆ Ｃ）， 产生约 ４ ０ ０ Ｖ 块处于 自动控制 的状态 下时 ，系统内的内部监 纳入 电源及环境监控系统五 点高频开关 电源在 的直流 电压供 给 ＤＣ． ＤＣ转换器 使用 。同时为 控模块对 整个设备的运作进行控制 ，均流 也处 使用过程中的维护措施，需要我们在工作 中有 开 关 电源整流模块 内控制 线路提供辅助 电源 。 于 自动 调 节 下 ，人 员 无 法 对 其 进 行 操 作干 预 。 效执行，提升高频开关 电源 的使用稳定性和寿 ４ ０ ０ Ｖ ＤＣ经 ＤＣ ． ＤＣ转换器产 生一稳 定的输 出 在 一 切正 常运 作模 式 下，不 需要 人为进 行 控 命 。 电 压 。此 部 分 是 用 高频 软 开 关 脉 宽 调 制 零 电压 制 。但 是 当 铁 路 通 信 系 统 处 于 负载 很 低 的 状 态 转换技术 ：在全 桥式线路上 以高频 （ １ ０ ｋ Ｈｚ以 下时，会导致高频开关 电源 中部分模块 的电流 参考文 献 上）切换频率经移相 Ｐ ＷＭ 的方 式将 ４ ０ ０ Ｖ ＤＣ 很小，进而会导致部分系统判 定这些模块 为无 ［ １ ］ 朱世 盘 ， 张 永 超 ，史 忠诚 ．智 能 变 电站 切 换为交流脉波 ，经 高频 变压器的降压成为适 输 出，从而激活预警模块 ，上报 告警信息。此 中 高频 开 关 电 源 技 术 应 用 ［ Ｊ ］ ．中 国 电 当波幅的交流脉波 。二次侧的交流脉波经整流 力 ． ２ ０ １ ５ ． １ １ （ ０ １ ） ： １ ４ ２ － １ ４ ５ ． 时便需要人为的介入一些 负载 于其 中，保 障整 二极 管及 输 出滤 波 电路 ，可得 稳定 的直 流输 ２ 】张 学 廷 ．如 何 进 一 步 优 化 高 频 开 个设备的运行稳定性 ，同时 也提升 高频开关电 ［ 出。另为对 高频开 关电源 系统做最佳与适时 的 源 的使 用寿命 。 关 电源 变压 器 … Ｊ ．科 技 创 新 与 应 保护 ， 在此 并加上保 护线路， 其包含输 出过压 、 用 ， ２ Ｏ １ ５ ， ０ ５ （ ０ ３ ） ： １ ２ ２ — １ ２ ２ ， １ ２ ３ ． ． ４保 障蓄 电池组 室的温度 适中，定期做放 电 过流保护 ，过温保 护、短路保护等 。如 图 １ 所 ２ 试验 示 为 通 信 高 频 开 关 电源 工 作 原 理 拓 扑 图 。
开关电源的结构和基本原理
电路构造
抗干扰电路（EMI） 整流滤波电路 开关电路 PFC电路 保护电路
PFC电路
PFC（Power Factor Correction）即“功率因数校正”，主要用来表 征电子产品对电能旳利用效率。功率因数越高，阐明电能旳利用 效率越高。经过CCC认证旳电脑电源，都必须增长PFC电路。
PC电源采用老式旳桥式整流、电容滤波电路会使AC输入电流产生 严重旳波形畸变，向电网注入大量旳高次谐波，所以网侧旳功率 因数不高，仅有0.6左右，并对电网和其他电气设备造成严重谐波 污染与干扰。
开关电路——关键部分
关键元件：PS-ON、精密稳压电路 、 PWM 控制芯片、推动管（由两个 三极管构成）、驱动变压器、主开关变压器
原理：由推动管和PWM （Pulse Width Modulation）控制芯片构成振荡 电路，产生高频脉冲
待机时，主板启闭控制电路旳电子开关断开， PWM 控制芯片封锁调制 脉宽输出，使T2推动变压器，T1主电源开关变压器停振，停止提供输出 电压。
EMI电路
整流滤波电路
高压整流滤波电路由一种全桥（由四个二极管构成） 和两个高压电解电容构成。把220V交流市电转换成 300V直流电。
低压整流滤波电路由二极管和电解电容构成(12V使用 快恢复管，5V和3.3V使用肖特基管 )，如图。
辅助电源电路
关键元件：辅助电源开关管、辅助电源变压器、三端稳压器 300V直流电经过辅助电源开关管成为脉冲电流，经过辅助电源变压器输出 二组交流电压，一路经整流 、三端稳压器稳压，输出+5VSB，加到主板上 作为待机电压；另一路经整流滤波，输出辅助+12V电源，供给PWM等芯 片工作。
输入电压能够从90V到270V； 高于0.99旳线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优 点； 有源PFC电路可用作辅助电源，而不再需要辅助电源变 压器； 输出不随输入电压波动变化，所以可取得高度稳定旳 输出电压； 有源PFC输出DC电压纹波很小，且呈100Hz/120Hz（工 频2倍）旳正弦波，所以采用有源PFC旳电源不需要采 用很大容量旳滤波电容。
铁路通信系统中高频开关电源原理及使用维护分析
铁路通信系统中高频开关电源原理及使用维护分析摘要：伴随当前铁路行车速度的持续提升，铁路行车安全逐渐成为社会关注的热点话题。
铁路通信系统作为铁路行车安全的重要影响因素之一，能够为铁路的安全运行提供非常可靠的通信保障，这就要求需要我们为铁路通信系统提供可靠的动力系统。
基于此，文章就铁路通信系统中高频开关电源原理及使用维护张详细论述。
关键词：铁路通信系统；高频开关电源；电源原理；使用维护引言在铁路通信系统中，电源系统有着非常高的重要性，高频开关电源更是其中的重要组成部分。
高频开关电源不仅包括了主电路和控制电路，而且还有检测电路和辅助电源等多各组成部分，相互之间的协调工作实现了系统的多功能性、可靠性、稳定性。
高频开关电源在铁路通信系统中的安全使用也成为整个铁路通信系统的高效、安全运行的重要保障。
因此，在其使用过程中首先要清楚铁路通信系统中高频开关电源的工作原理，并且根据其工作特点采取科学、合理的维护措施，确保铁路通信系统中高频开关电源的稳定性。
1高频开关电源的工作原理概述高频开关电源主要包括主电路和控制电路，而且还具备检测反馈电路、保护电路、辅助电源等等，其电源工作原理拓扑图如下图1所示。
图1 电源工作原理拓扑图电源工作原理如下：开关电源输入单相220V交流电，经过AC断路器和输入保险丝等保护元件后，进入到EMI滤波器中，这一功能是过滤交流电网上各种干扰谐波和杂讯，同时能够阻止电源内自生的各种谐波串入交流电网。
单相交流电源经桥式整流器整流为直流后，再经功率因素校正电路（PFC Boost Converter），经PFC控制器转换成高功率因素（PF>0.99），低失真因素（THD<5%）的要求，产生约400V的直流电压供给DC/DC转换器，同时为辅助电源电路提供能源，产生内部所有控制电路使用的工作电源。
接着400VDC经DC/DC电路产生一稳定的输出电压，此部分电路选择全桥串联谐振零电流切换技术，大约按照100Khz切换频率将直流400V切换成交流脉波；再经过高频变压器降压成为适当波幅的交流脉波。
开关电源原理详解
开关电源原理详解
开关电源是由开关管、变压器、滤波电感、电容和稳压电路等器件组成的电源，其工作原理是将交流电转换为直流电。
下面我们来详细了解开关电源的工作原理：
1.输入变压器：开关电源的输入变压器工作于高频状态下，将低电压高电流的输入变换成高电压低电流的输出，促使开关电源的高频开关能够实现小尺寸和高效率的要求。
2.整流电路：开关电源的整流电路负责将输入电压的交流部分转换成直流电。
整流电路通常包括一个桥式整流器，它可以同时整流正、负电压的交流信号。
3.滤波电路：由于开关电源的输出具有高频脉冲特性，需要通过滤波电路将其转换成平稳的直流电。
滤波电路主要由电感和电容组成，可以过滤高频杂波，从而保持输出电压的稳定性。
4.变换电路：开关电源的变换电路主要由开关管和变压器构成。
变换电路负责将滤波后的直流电转换成需要的电压和电流，并将其输出。
5.稳压电路：开关电源的稳压电路主要由电容和稳压芯片构成，负责保持输出电压的稳定性。
稳压电路可以根据输入电压和输出电流自动调整输出电压，以确保输出电压不会因外部负载的变化而波动。
综合以上几部分，开关电源的工作原理就是将输入电压通过整流、滤波、变换和稳压等过程，最终将输出电压转换成需要的电压和电流，以满足各种电器设备的需要。
高频开关电源说明书
指导：上海瑞进电源 ◆ 3、找出电源输入线，分别接好引线，将远控线对好插座的凹凸部位插牢并旋紧。 ◆ 4、机器外壳有“┴”标识，请接入大地，预防静电。 ◆ 5、将功率调节旋钮逆时针旋转到底（最小状态）。 ◆ 6、闭合空气开关，此时风扇开始转动，电源指示灯亮。 ◆ 7、顺时针旋转调节旋钮，电压表读数随着增加，工作灯亮。 ◆ 8、将调节旋转调到最大，此时电压表应指示额定电压值 ，电流表根据负载大小做出相应指示。 ◆ 9、断开空气开关，关闭整流器。 ◆ 10、机器正常工作时，外壳由于机内高频磁场的影响会产生涡流使外壳发热，关且有静电，属正常
以免损坏元器件。 ◆ C、检查电源是否正常检查空气开关分断是否可靠。 ◆ D、检查风扇工作是否异常，有无杂声。 ◆ E、检查输出铜排有无氧化现象，要及时进行清理。 ◆ F、检查螺丝，螺帽有无松动等。
开关电源操作规程 一．产品介绍： 此电源为高频开关电源，电流电压均为数字显示．具有稳压稳流转换功能． 二．开机方法： 1. 启动前，将面板开关置＂待机＂位置，输出调节旋钮逆时针旋到最小；＂稳压／稳流＂开关根据用
同配置和功能的产品。 ■ 如在仔细阅读说明书后，仍不能正常安装和操作整流器，本厂可以派技术人员为您现场安装。 ■ 如您有什么特殊的要求以及建议欢迎来电来函，本公司将竭诚为您服务。
三、 技术参数
输入
三相 380V±10% 50HZ±5HZ
输出电流 输出电压 纹波系数
0-500A 0-35V 1%
调整精度 冷却方式
开关电源的结构和基础原理
3 .3 V
R103 R99
B
2 K 0 8 05
3 VI
R173
5V
C45
1 K,0 8 05
5 VI
C53
1 04 12 06
R101
1 K 0 8 05
11 12 13
FB2 VREF2 VREF1 FB1 GND COMP IN SS RI VCC
PG OP1 OP2 V1 2 NVP UVAC OPP V5 V3 3 PSON
o ut3 o ut4 GND 4 in + 4 in 3 in + 3 in -
14 13 12 11 10 9 8
C56
2 .2u ,5 0V
1 2V2
R163 R160
1 K 0 8 05 1 K 0 8 05
R117
R131 1 0K 0 80 5
R130 1 0K 0 80 5
1 0K 0 80 5
AC输入
EMI器件
整流滤波
主变压器
功率输出
取 样
开关管
PWM
SB器件 驱动变压器 控制 供 电
VCC 辅助变压器 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
1经过了EMI滤波电路以及PFC电 路的交流电波形
1 04 ,08 05
1 K 0 8 05
R158
3 9K 0 80 5
5 60 K 06 03 R119
3 .3K 0 80 5
1 04 ,08 05
高频开关电源工作原理
高频开关电源工作原理高频开关电源是一种高效、稳定、可靠的电源，正在被广泛应用于各种电子设备中。
它的工作原理是将交流电压转换为高频脉冲信号后，在经过滤波、调整和反馈等电路处理之后，输出直流电压，从而为各种电子设备提供稳定的电力支持。
一、高频开关电源的基本构造高频开关电源的基本构造包括变压器、开关管、滤波电容、调整电路和反馈电路等五个部分。
1.变压器：变压器是高频开关电源的核心部件，它能够将输入的交流电压转换为高频脉冲信号，输出到开关管上。
因此，变压器的质量和性能是影响高频开关电源输出效果的关键因素之一。
2.开关管：高频开关电源采用晶体管或MOS管作为开关管，通过控制其导通和截止时间来实现电流的开断和转换。
由于开关管的开关频率很高，达到几十千赫，因此它的响应速度、频响特性和损耗情况对高频开关电源的性能有很大的影响。
3.滤波电容：滤波电容用于过滤高频干扰和跨越电压，将输出脉冲信号转换为直流电压。
它的作用是保证高频开关电源的输出稳定性和纹波电压小，也就是电源的纹波系数小。
4.调整电路：调整电路用于调整输出电压或电流，使高频开关电源能够满足不同的电子设备工作要求。
调整电路采用稳压器进行调整，可以通过电压分压器、电流限制器等方式实现输出电压或电流的稳定控制。
5.反馈电路：反馈电路也是高频开关电源关键部分之一，它通过检测输出电压或电流大小并输出反馈信号，控制开关管的工作状态，从而实现高频开关电源的自动稳压、限流和保护等功能。
二、高频开关电源的工作原理高频开关电源的工作原理可以分为三个步骤：输入、转换和输出。
1.输入阶段：高频开关电源的输入电源是交流电源，经过整流电路转换为直流电压，输入到变压器端口。
2.转换阶段：通过变压器将输入的电压转换为高频脉冲信号，输出到开关管上。
当开关管闭合时，电流会通过变压器和地线形成电磁场，从而将变压器中的能量存储在磁场中；当开关管断开时，电磁场就会将这些能量释放出来，形成一个脉冲信号输出到滤波电容上。
高频开关电源原理
高频开关电源（电源技术讲座四）1：高频开关电源的组成与分类开关电源具有体积小、效率高等一系列优点，在各类电子产品中得到广泛的应用。
但由于开关电源的控制电路比较复杂、输出纹波电压较高，所以开关电源的应用也受到一定的限制。
电子装置小型轻量化的关键是供电电源的小型化，因此需要尽可能地降低电源电路中的损耗。
开关电源中的调整管工作于开关状态，必然存在开关损耗，而且损耗的大小随开关频率的提高而增加。
另一方面，开关电源中的变压器、电抗器等磁性元件及电容元件的损耗，也随频率的提高而增加。
目前市场上开关电源中功率管多采用双极型晶体管，开关频率可达几十kHz；采用MOSFE的开关电源转换频率可达几百kHz。
为提高开关频率必须采用高速开关器件。
对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路，这种工作方式称为谐振开关方式。
它可以极大地提高开关速度，原理上开关损耗为零，噪声也很小，这是提高开关电源工作频率的一种方式。
采用谐振开关方式的兆赫级变换器已经实用化。
开关电源的集成化与小型化已成为现实。
然而，把功率开关管与控制电路都集成在同一芯片上，必须解决电隔离和热绝缘的问题。
1．1 开关电源的基本构成开关电源采用功率半导体器件作为开关器件，通过周期性间断工作，控制开关器件的占空比来调整输出电压。
开关电源的基本构成如图1所示，其中DC/DC变换器进行功率转换，它是开关电源的核心部分，此外还有起动、过流与过压保护、噪声滤波等电路。
输出采样电路（R1、R2）检测输出电压变化，与基准电压Ur比较，误差电压经过放大及脉宽调制（PWM电路，再经过驱动电路控制功率器件的占空比，从而达到调整输出电压大小的目的。
图2 是一种电路实现形式。
DC/DC变换器有多种电路形式，常用的有工作波形为方波的PWMS换器以及工作波形为准正弦波的谐振型变换器。
图1 开关电源的基本构成图2 开关型稳压电源的原理电路对于串联线性稳压电源，输出对输入的瞬态响应特性主要由调整管的频率特性决定。
开关电源高频变压器计算方法
开关电源高频变压器计算方法高频开关电源是一种采用高频变压器工作的电源装置，其工作原理是：将输入电压通过高频开关元件进行开关控制，将电能储存于磁性器件中，再经过变压器转换为需要的输出电压。
在高频开关电源中，高频变压器起着关键的作用。
本文将详细介绍高频变压器的计算方法。
一、高频变压器的基本参数在计算高频变压器之前，需要了解以下几个基本参数：1. 输入电压（Vin）：即交流电源的输入电压，一般选择标准的电压值，如220V。
2. 输出电压（Vout）：根据实际电路需求选择适当的输出电压。
3. 输出功率（Pout）：根据实际电路负载情况选择适当的输出功率。
4.工作频率（f）：高频开关电源的工作频率一般在10kHz以上，常见的有20kHz、50kHz等。
5. 变比（N）：高频变压器的变比是指输入电压与输出电压的比值，即N=Vout/Vin。
二、主要计算步骤计算高频变压器的方法主要包括以下几个步骤：1. 计算输入电流（Iin）：根据输出功率和输入电压，可以通过Pout=Vin*Iin计算得到输入电流的值。
2.计算变压器的变比（N）：一般情况下，变比N的取值范围为1到10之间，通常的选择是在1.5到2之间。
3. 计算变压比（Vratio）：变压比是指输入电压与输出电压之间的比值，即Vratio=Vout/Vin。
4. 计算变压器的一次侧（primary）匝数（Np）：一次侧匝数的计算公式为Np = Vout*Vratio/(4*f*Vin)。
5. 计算变压器的二次侧（secondary）匝数（Ns）：二次侧匝数的计算公式为Ns = Np/N。
6. 计算变压器的磁路积（Ap）：磁路积是变压器的一个重要参数，定义为Ap = Np*Iin/(Bmax*f)，其中，Bmax是磁路中磁感应强度的最大值，通常取1.2T。
7.计算磁路截面积（Ae）：变压器的磁路截面积决定了磁路元件的尺寸和负载能力，一般情况下，可以通过取Ap的值选择适当的磁路截面积。
高频开关电源的工作原理
推挽电路原理图
V1
W1
- Uin +
V2
W2
Uce 2Uin
L
Uin
+
0
Ton
Toff
t
Ic
0
T
t
4、半桥电路
半桥电路有两个功率开关管，通过两个串连的电容器来构成 工作回路，这两个功率管交替导通驱动高频变压器进行能量 传递，变压器是双向激励的。半桥电路同样存在变压器磁偏 现象，会出现“直通”问题。同样的变压器的情况，半桥的 输出功率大于推挽电路。如下图所示：C1和C2的作用主要是 实现静态时分压，使Ua=1/2Uin。当V1导通，V2截止时， 输入电流方向为图中虚线方向，向C2充电；当V1截止，V2 导通时，输入电流方向为图中实线方向，向C1充电。当V1导 通，V2截止时，V2两端承受的电压为输入直流电压Uin。
APFC电路，是有源功率因数校正电路。它是一
个升压电路，电路结构采用的是BOOT电路，输出电压
一般规定在410VDC左右。由于开关电源所采用的器件 全部工作在非线性状态，电路上有电感和电容，所以会 造成交流输入电压和电流的相位存在相位差，导致交流 电不能全部做功，一部分在电感和电容中转换。另外交 流电压和电流波形出现畸变，造成谐波分量增加，干扰 增加。功率因数校正电路就是将电压和电流相位强制到 一致，同时对波形给予修正。
高频开关电源工作原理
作者：湖南常德分公司传动中心郝书韬
1、开关电源的概念 2、开关电源的组成 3、开关电源的常用电路类型与原理 4、通信用开关电源的基本要求
1、开关电源的概念
开关电源是一个能量转换器，作为电源的功率器件工作 在开关状态（开关管、电感、高频变压器、电容、整流 二极管）－开或关状态，其特点是频率高、功耗低、工 作效率高、体积小、输入范围宽(SwitchingRegulator -- A switching circuit that operates in a closed loopsystem to regulate the power supply output) 通过闭环系统调节，使输出电压保持稳定。
高频开关电源工作原理
波分量增加，干扰增加。功率因数校正电路就是将电压和电流相位强制
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到一致，同时对波形给予修正。
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二、开关电源的电路组成
二、开关电源的电路组成
开关电源APFC电路
二、开关电源的电路组成
输入缓启动电路原理图
将PFC输出的410VDC高压进行变换，变成高频高压脉冲电压，然后驱 动高频变压器，变压器将高压脉冲电压变成低压脉冲电压。该部分的主 要器件是开关功率器件和高频变压器。
开关电源的主要指标
一、开关电源的概念
4、开关电源的主要指标 ④负载调整率 指的是输出负载变化时，引起的输出电压的变化。 SL＝（△V0÷V0 ）％。 ⑤输出纹波（峰－峰值） 这个指标衡量了开关电源的电磁兼容性，纹波越小越好。一般小于输 出电压的百分之三毫伏，例如对于53.5V电压来说，输出纹波就位150毫 伏。
三、开关电源的常用电路类型
正激电路原理图（单管正激）
三、开关电源的常用电路类型
正激电路原理图（双管正激）
推挽式功率变换电路原理图，如图下图所示。推挽电路要求输入电压
1
低，两个开关管的耐压要求是输入电压的2倍，所以一般用在DC/DC电源
2
中。推挽电路一般用在中型功率电路上，变压器双向激励，变压器效率
02
％，工作频率是振荡频率的一半，所使用的控制芯片一般是UC3844和
03
UC3845。可以做中型功率的开关电源，使用双管正激电路，其功率可以
04
做得更高一点。虽然功率变压器不像反激式电路要开气隙，但是一般要
05
在变压器中加去磁绕组，在关断时将付边的能量反射到交流输入上。
06
单端正激电路
三、开关电源的常用电路类型
高频开关电源的基本原理
第一节高频开关电源的基本原理一、高频开关电源的组成高频开关整流器通常由工频滤波电路、工频整流电路、功率因数校正电路、直流-直流变换器和输出滤波器等部分组成，其组成方框图如图1-3-1所示。
图1-3-1高频开关整流器组成方框图图中输入回路的作用是将交流输入电压整流滤波变为平滑的高压直流电压；功率变换器的作用是将高压直流电压转换为频率大于20KHZ的高频脉冲电压；整流滤波电路的作用是将高频的脉冲电压转换为稳定的直流输出电压；开关电源控制器的作用是将输出直流电压取样，来控制功率开关器件的驱动脉冲的宽度，从而调整开通时间以使输出电压可调且稳定。
从框图中可见，由于高频变压器取代了笨重的工频（50HZ）变压器，从而使稳压电源的体积和重量大小减小。
开关整流器的特点：①重量轻，体积小采用高频技术，去掉了工频变压器，与相控整流器相比较，在输出同等功率的情况下，开关整流器的体积只上相控整流器的1/10，重量也接近1/10。
②功率因数高相控整流器的功率因数随可控硅导通角的变化而变化，一般在全导通时，可接近0.7以上，而小负载时，仅为0.3左右。
经过校正的开磁电源功率因数一般在0.93以上，并且基本不受负载变化的影响（对20%以上负载）。
③可闻噪音低在相控整流设备中，工频变压器及滤波电感工作时产生的可闻噪声较大，一般大于60dB。
而开关电源在无风扇的情况下可闻噪声仅为45dB左右。
④效率高开关电源采用的功率器件一般功耗较小，带功率因数补偿的开关电源其整机效率可达88%以上，较好的可做到91%以上。
⑤冲击电流小开机冲击电流可限制的额定输入电流的水平。
⑥模块式结构由于体积不，重量轻，可设计为模块式结构，目前的水平是一个2m高的19英寸（in）机架容量可达48V/1000A以上，输出功率约为60KW。
二、高频开关电源的分类（二）开关整流器分类1、按激励方式可分为自激式和他激式。
自激式开关电源在接通电源后功率变换电路就自行产生振荡，即该电路是靠电路本身的正反馈过程来实现功率变换的。
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①有功功率（Acitive power):电能转换成其他能量所消耗的功率，单位 为瓦（W），用P表示。 ②无功功率(Unactive power):没有消耗功率，只是能量在电感和电容之 间转换的功率部分，单位为VA，用Q表示。 ③视在功率(Aparent power):指的是交流输入功耗，也叫表观功率， 其单位是VA，用S表示。 S2=P2+Q2 ④功率因数(Power factor):有功功率与视在功率的比值，它表示交流电 转化成其他能量的能力。功率因数＝P/S。功率因数校正后为0.9999。
二、开关电源的电路组成
开关电源APFC电路
DC410V
DC310v
二、开关电源的电路组成
输入缓启动电路原理图
直流输入410VDC
二、开关电源的电路组成
2、功率变换电路
将PFC输出的410VDC高压进行变换，变成高频高压脉冲电压，然后驱 动高频变压器，变压器将高压脉冲电压变成低压脉冲电压。该部分的主 要器件是开关功率器件和高频变压器。
①无故障运行间隔时间
这是开关电源最重要的指标，衡量了开关电源的工作可靠性。一般说 的是开关电源平均无故障运行间隔时间越长约好。 ②工作效率 输出功率与输入功率的比值就是开关电源的工作效率，衡量开关电 源在变换过程中所产生的损耗，对于目前我们的开关电源工作效率在85% 以上。 ③电压调整率 指在负载保持不变的情况下，输出电压变化与单位输出电源和输入 电压变化量的百分比。Sv＝（△V0÷V0 △Vi）％。该参数表示了电源的 稳压特性。
一、开关电源的概念
2、开关电源和线性电源、相控电源的比较
①线性电源：线性电源的主要特点就是功率器件工作在放大状态，具 有 稳定度高、可靠性好、成本低等优点，但是效率低、笨重和体积大的缺 点。只能做中、小功率的电源。 ②相控电源：是通过控制可控硅的导通角来达到稳压作用，功率因数比
较低、效率低、笨重、体积大。
二、开关电源的电路组成
不管什么样的开关电源必须包括以下几个部分：
1、输入电路
D级防雷电路、交流输入的EMI电路、输入整流器滤波电路、输入缓启
动电路、APFC电路。
D级防雷是吸收雷电残压，保护开关电源不受损坏，一般是由压敏电 阻和放电管组合使用；交流输入的EMI电路一般是用来抑制共模噪声干扰
的，是由共模电感、X、Y电容组成，将噪声吸收到大地（机壳）；输入
3、输出电路
输出电路主要是全波整流电路和滤波电路、输出EMI电路。全波整流
器电路所用的整流二极管不是普通的，一般用采用快恢复二极管或肖特
基；滤波电容用的是高频低阻电容。
二、开关电源的电路组成
4、控制电路
控制电路是开关电源电路的核心之一。PWM控制芯片决定开关电源 的 工作模式，该芯片产生两路相位相反的驱动信号来驱动功率开关器件工 作，通过脉冲宽度来控制开关管的导通时间，从而调节能量传递的大 小。开关电源的控制电路是一个闭环控制系统，所以能及时保证输出电 压稳定不变，闭环有两个环来调节，内环是电流环调节，确保开关电源 的动态响应时间，速度比较快。外环是电压调节环，确保电压的稳定， 速度相对较慢。输出过压保护、均流电路、过热保护、限流保护、短路 保护以及交流输入过欠压保护是开关电源的辅助电路。
一、开关电源的概念
4、开关电源的主要指标
④负载调整率 指的是输出负载变化时，引起的输出电压的变化。
SL＝（△V0÷V0 ）％。
⑤输出纹波（峰－峰值） 这个指标衡量了开关电源的电磁兼容性，纹波越小越好。一般小于输 出电压的百分之三毫伏，例如对于53.5V电压来说，输出纹波就位150毫 伏。
一、开关电源的概念
培训内容
1、开关电源的概念 2、开关电源的主要指标 3、开关电源的概念和开关电源的分类 4、开关电源的工作原理 5、通信设备对开关电源的要求
一、开关电源的概念
1、开关电源的概念
开关电源是一个能量转换器，作为电源的功率器件工作在开关状态 （开关管、电感、高频变压器、电容、整流二极管）－开或关状态，其 特点是频率高、功耗低、工作效率高、体积小、输入范围宽(Switching Regulator -- A switching circuit that operates in a closed loop system to regulate the power supply output)通过闭环系统调节，使 输出电压保持稳定。
一、开关电源的概念
3、开关电源（swiching－mode power supply）
开关电源因为体积小、效率高已经充斥了我们的日常生活，从移动电 话的充电器，到我们的彩电、音像供电电源；从路边的霓虹灯，到车站 的电子显示牌，这些都用到了开关电源；从我们的台式计算机，到便携 笔记本电脑等等，这些都离不开开关电源。 当然开关电源的输入并不限于是交流（AC/DC电源），还可以是直流 （DC/DC电源和DC/AC电源）。开关电源交流输入电压范围比较宽，可
二、开关电源的电路组成
输入回路
包含：EMI、缓启动和APFC电路
以从几十伏到上千伏。就目前而言，开关电源的控制方式有两种：脉宽
调制和频率调制（Pulse Frequency Modulation －PFM）。脉宽调制 （Pulse Width Modulation－PWM）方式比较常见，我们中兴通讯电源
均采用的是这种方式。
一、开关电源的概念
4、开关电源的主要指标
缓启动电路如下图所示,由于电容电压不能突变，所以在刚接通电源的瞬 间，电容的充电电流比较大，需要采取措施进行限制，否则电源设备无
法供电。
二、开关电源的电路组成
1、输入电路（续）
APFC电路，是有源功率因数校正电路。它是一个升压电路，电路结构 采用的是BOOT电路，输出电压一般规定在410VDC左右。由于开关电源所 采用的器件全部工作在非线性状态，电路上有电感和电容，所以会造成 交流输入电压和电流的相位存在相位差，导致交流电不能全部做功，一 部分在电感和电容中转换。另外交流电压和电流波形出现畸变，造成谐 波分量增加，干扰增加。功率因数校正电路就是将电压和电流相位强制 到一致，同时对波形给予修正。