最新开关电源基础知识

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TI_开关电源基础知识

TI_开关电源基础知识

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转换器效率和损耗
“损耗” = 任何从输入吸收而未传送至输出的能量
MOSFET • 开关损耗 • 栅极驱动损耗 • 传导损耗
无源组件 • L:绕组和磁芯损耗 • 阻性损耗 • 电容器 ESR 损耗
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反激式转换器特性
缺点:
• 高输出纹波电流。 • 高输入纹波电流。 • 环路带宽可能受限于右半平面 (RHP) 零点。
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反激式的优点及应用
采用最简单的隔离式拓扑,因而具有最低的成本 使用了数量最少的功率组件:4 个 最为人们所了解、 实现的数量最多而且得到最广泛支持 的拓扑之一
由于上述原因,对于功率范围 <150W 的应用而言 反激式转换器是一种上佳的选择
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将脉冲输出电压转换为稳定的电压
需要某种将在开关接通期间存储能量而在开关切断 时提供此能量的手段 在电子行业中有两种主要储能器件:电容器和电感 器
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实例:简化的降压开关电源
S1 L1 输出 输入 C1
控制器
D1
C2
RL
VO = VIN · DC
输入电容器 (C1) 用于使输入电压平稳 输出电容器 (C2) 负责使输出电压平稳 箝位二极管 (D1) 在开关开路时为电感器提供一条电流通路 电感器 (L1) 用于存储即将传送至负载的能量
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滞环模式控制
FET 的接通和关断基于输出电压的检测
开关式 (Bang-Bang) 控制:输出电压始终恰好高于或低于理想设定点 比较器迟滞用于保持可预测的操作并避免开关“跳动”。
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脉冲跳跃 / 省电模式
在轻负载时,PWM 转换器能自动切换至一种“低功耗”模 式以最大限度地减少电池电流消耗 该模式有时被称为“PFM”– 但实际上是一个间歇式地接通 和关断的固定频率 (PWM) 转换器

开关电源的基础知识题目及答案

开关电源的基础知识题目及答案

第1题:省电模式具有以下哪些性能特征?A高的轻负载效率B固定的开关频率C可能存在EMI 问题D在轻负载时具有较高的纹波电压快速瞬态响应正确答案:A,C,D所选答案:B,C第2题:在下面的升压型转换器中,在FET 开关断开之后,电感器电流将会?A立刻降至零B反向并通过FET 体二极管流至VinC减小并通过Catch二极管流至VoutD增大并通过Catch二极管流至Vout正确答案:C所选答案:C第3题:根据下面的电路原理图,该转换器是?A降压B升压C降压-升压D线性稳压器不知道正确答案:B所选答案:D第4题:哪种操作模式可改善轻负载效率?APFMBPWMC滞环控制D脉冲跳跃正确答案:A,C,D所选答案:A,B,C,D第5题:同步降压稳压器意味着?A开关频率同步至系统时钟B可使用开关FET场效应管替代续流二极管C无需采用整流器件D同等条件设计,效率高于非同步转换正确答案:B,D所选答案:B,D第1题:对于升压转换,占空比= DC,输出电压等于?AVinBVin*DCCVin/DCDVin/(1-DC)正确答案:D所选答案:B第2题:在轻负载条件下,转换器损耗受以下哪个因素的影响?A开关FET 导通电阻和驱动速度B开关频率C电感器的直流和交流损耗DIC 电流以上全部正确答案:E所选答案:A,B,C,D,E第3题:根据下图,该拓扑为?A正激式B反激式C降压-升压型D不知道正确答案:B所选答案:B第4题:一般而言,PWM 转换器具有以下哪些性能特征?A固定的占空比B固定的开关频率C可在轻负载时实现高效率D电磁兼容和辐射抑制电路设计考虑比PFM简单些正确答案:B,D所选答案:B,C第5题:电感器在降压拓扑中的用途是?A提供输出短路保护B在开关导通时储存能量C抑制输出电压纹波D在开关断开时储存能量正确答案:B,C所选答案:C,D一般来说,PFM 转换器具有以下哪些性能特征?A固定的占空比B可变的开关频率C可在轻负载条件下提供高效率D快速瞬态响应正确答案:B,C所选答案:A,B,C,D第2题:根据下图,该拓扑为?A正激式B反激式C降压-升压型D不知道正确答案:B所选答案:B第3题:在下面的升压型转换器中,在FET 开关断开之后,电感器电流将会?A立刻降至零B反向并通过FET 体二极管流至VinC减小并通过Catch二极管流至VoutD增大并通过Catch二极管流至Vout正确答案:C所选答案:C第4题:反激式拓扑具有以下哪些特性?A低成本B更适合于>50WC高输出纹波电流D多输出电压轨低复杂性正确答案:A,C,D,E所选答案:A,B,C,D,E第5题:当使用开关电源进行降压转换时,在输入为5V、负载电流为1A、Vout 从 3.3V 变至1V 的情况下,效率通常将会?A增高B下降C保持不变D不知道正确答案:B所选答案:B。

开关电源的相关术语知识

开关电源的相关术语知识

开关电源的相关术语知识开关电源是一种将交流电转换为稳定直流电的电子设备,被广泛应用于各个领域,包括电子设备、通信设备、工业控制等。

了解开关电源的相关术语知识对于理解其工作原理和性能具有重要意义。

下面将介绍一些常用的开关电源术语。

1. 输入电压范围(Input Voltage Range):指开关电源能够正常工作的输入电压范围。

一般来说,开关电源的输入电压范围比较宽,可以适应不同的电源电压。

2. 输出电压(Output Voltage):指开关电源转换后的输出直流电电压。

开关电源的输出电压通常可以通过电压调节器进行调节,以满足不同设备的需求。

3. 输出电流(Output Current):指开关电源输出的电流大小。

输出电流的大小取决于设备的功率需求,一般以安培(A)为单位。

4. 输出功率(Output Power):指开关电源输出的电功率大小。

输出功率等于输出电压乘以输出电流,以瓦特(W)为单位。

5. 效率(Efficiency):指开关电源将输入电能转换为输出电能的效率。

开关电源的效率越高,能量转换的损耗就越小,通常以百分比表示。

6. 电流纹波(Ripple Current):指开关电源输出直流电的纹波大小。

电流纹波的大小影响到设备的稳定性,一般以安培(A)为单位。

7. 电压稳定性(Voltage Stability):指开关电源输出电压的稳定性能。

电压稳定性好的开关电源可以确保设备稳定运行,避免因电压波动而引起的故障。

8. 过载保护(Overload Protection):指开关电源在输出电流超过额定值时自动切断输出电路的保护功能。

过载保护可以避免因电流过大而损坏设备。

9. 过压保护(Overvoltage Protection):指开关电源在输出电压超过额定值时自动切断输出电路的保护功能。

过压保护可以避免因电压过高而损坏设备。

10. 短路保护(Short Circuit Protection):指开关电源在输出电路短路时自动切断电路的保护功能。

零起点学开关电源设计基础篇

零起点学开关电源设计基础篇

零起点学开关电源设计基础篇
开关电源是一种高效、稳定、小型化的电源供应器,广泛应用于现代电子设备中。

想要学习开关电源设计基础知识,需要掌握以下几个方面的内容:
1. 开关电源的基本原理
开关电源是一种能够将交流电转化为直流电的电源供应器。

它通过开关管对输入电压进行开关控制,使交流电的平均值变为直流电。

整个开关电源由输入滤波电容、整流电路、开关变换器、输出滤波电容、稳压电路等部分组成。

2. 开关电源的分类
开关电源可以根据输入电压的不同,分为交流输入型和直流输入型;根据输出功率的不同,分为低功率(小于100W)、中功率(100W-1KW)和高功率(大于1KW);根据拓扑结构的不同,分为Buck型、Boost型、Buck-Boost型、Cuk型、Sepic型、Flyback型、Forward 型等。

3. 开关电源的主要元器件
开关电源的主要元器件包括开关管、二极管、电感、电容、变压器、稳压管等。

4. 开关电源的设计步骤
开关电源的设计步骤主要包括:计算输入电容、整流电路的设计、选择开关变换器拓扑结构、计算开关变换器元器件参数、稳压电路的设计、确定滤波电容电感的参数、进行仿真和优化。

5. 开关电源的性能指标
开关电源的主要性能指标包括输出电压、输出电流、输出功率、效率、稳定性、负载调整能力、温度特性等。

以上是零起点学开关电源设计基础的一些内容,希望对初学者有所帮助。

开关电源基础知识

开关电源基础知识

开关电源基础知识
1. 你知道开关电源到底是啥玩意儿吗?就好比家里的电灯开关,一按就亮,开关电源也是这样控制电流的呀!比如手机充电器就是个典型的开关电源。

2. 开关电源的工作原理复杂吗?其实也没那么难理解啦!就像人吃饭消化提供能量一样,它把电处理好给设备供能呢!像电脑主机里的电源就是这样工作的。

3. 开关电源有哪些重要的组成部分呢?嘿,这就像搭积木,每个部分都不可或缺呀!像变压器,不就像个大力士在帮忙变魔法嘛!比如一些电器里的变压器。

4. 开关电源的效率能有多高呢?哇塞,那可高得很呢!就如同跑步冠军一样,快速又高效地完成任务!像一些高效节能的灯具用的就是高效率的开关电源。

5. 开关电源的稳定性重要不?当然啦,这可关系重大呀!就好像走钢丝,得稳稳当当的才行呢!像一些精密仪器就需要稳定的开关电源来保障。

6. 开关电源的体积能做很小吗?能呀,小得惊人呢!就像小魔术一样把大东西变小了。

像现在很多便携设备里的电源就超小的。

7. 开关电源在生活中有多常见呢?哎呀,那可太常见啦!简直无处不在呀!像电视、冰箱,到处都有它的身影呢!
8. 开关电源的质量怎么判断呢?这可得好好研究研究呀!就像挑水果,得看外表又得看内在。

比如有些电源用起来就特别靠谱。

9. 开关电源未来会发展成啥样呢?那可不好说呀,也许会像科幻电影里一样厉害呢!说不定以后的电源都超级智能啦!
10. 学习开关电源基础知识有趣吗?当然有趣啦!就像探索一个神秘的世界一样让人兴奋呢!等你了解了就知道啦!。

开关电源原理

开关电源原理
一、开关电源的概念
一、开关电源的概念
单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,为了演示发布的良好效果,请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要,字字珠玑,但信息却千丝万缕、错综复杂,需要用更多的文字来表述;但请您尽可能提炼思想的精髓,否则容易造成观者的阅读压力,适得其反。正如我们都希望改变世界,希望给别人带去光明,但更多时候我们只需要播下一颗种子,自然有微风吹拂,雨露滋养。恰如其分地表达观点,往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时,或许已经不纯粹作用于演示,极大可能运用于阅读领域;无论是传播观点、知识分享还是汇报工作,内容的详尽固然重要,但请一定注意信息框架的清晰,这样才能使内容层次分明,页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简,也请使用分段处理,对内容进行简单的梳理和提炼,这样会使逻辑框架相对清晰。
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半桥型开关电源原理图
三、开关电源的常用电路类型
6、全桥电路 全桥电路是大功率电源常用的电路,有四个开关管组成两个桥臂。两 个桥臂分别导通激励高频功率变压器,进行能量变换,但是存在开关管 “直通”的危险。 全桥电路原理图如下图所示。由四个功率开关器件V1~V4组成,变压器 T连接在四桥臂中间,相对的两只功率开关器件V1、V4和V2、V3分别交替 导通或截止,使变压器T的次级有功率输出。当功率开关器件V1、V4导通 时,另一对V2、V3则截止,这时V2和V3两端承受的电压为输入电压Uin在 功率开关器件关断过程中产生的尖峰电压被二极管V5~V8箝位于输入电压 Uin。
%,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
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。
正激式开关电源的核心部分是正激式直流——直流变换器,基本电路
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

开关电源基础知识讲解 ppt课件

开关电源基础知识讲解 ppt课件

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开关电源
开关电源基础知识讲解
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开关电源主要类型
按照开关管的开关条件,DC/DC转换器又可以分为硬开(HardSwitching) 开关电源和软开关(Soft Switching)两种。硬开关DC/DC转换器的开关器件 是 在承受电压或流过电流的情况下,开通或关断电路的,因此在开通或关断过程中 将会产生较大的交叠损耗,即所谓的开关损耗(Switching loss)。当转换器的 工作状态一定时开关也是一定的,而且开关频率越高,开关损耗越大,同时在开 关过程中还会激起电路分布电感和寄生 电容的振荡,带来附加损耗,因此,硬 开关DC/DC转换器的开关频率不能太高。软开关DC/DC转换器的开关管,在开 通或关断过程中,或是加于 其上的电压为零,即零电压开关(Zero-VoltageSwitching,ZVS),或是通过开关管的电流为零,即零电流开关(ZeroCurrent·Switching,ZCS)。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗,以及开 关过程中激起的振荡,使开关频率可以大幅度提高,为转换器的小型化和模块化 创造 了条件。功率场效应管(MOSFET)是应用较多的开关器件,它有较高的 开关速度,但同时也有较大的寄生电容。它关断时,在外电压的作用下, 其寄 生电容充满电,如果在其开通前不将这一部分电荷放掉,则将消耗于器件内部, 这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗,功率场 效应管宜采用零电压 开通方式(ZVS)。
信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模
式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态
,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,

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。

《开关电源基础》课件

《开关电源基础》课件

绿色环保
环保意识的提高促使开关电 源向更加绿色、环保的方向 发展,如采用高频化技术减 少电磁干扰和散热噪声等。
开关电源的应用前景展望
电动汽车与充电设施 随着电动汽车市场的不断扩大, 开关电源在充电设施领域的应用 将更加广泛,要求更高效率、更 安全可靠。
工业自动化与智能制造 工业自动化和智能制造领域对开 关电源的需求持续增长,要求其 具备高效、可靠、安全等特点。
开关电源的特点
总结词
高效率、高可靠性、体积小、重量轻
详细描述
开关电源具有高效率、高可靠性、体积小、重量轻等优点,在电子设备中广泛应 用。
开关电源的应用
总结词
计算机、通信、工业控制等领域
详细描述
开关电源在计算机、通信、工业控制等领域得到广泛应用,为各种电子设备提供稳定的电能供应。
02
开关电源的工作原理
冗余设计
采用并联、备份等冗余措施,提高电源的可用性和可靠性。
电磁兼容性设计
优化电路布局和元件选型,降低电磁干扰和噪声,提高电源的电 磁兼容性。
环境适应性设计
考虑电源在不同环境下的适应性,如温度、湿度、振动等,提高 电源的环境适应性。
05
开关电源的测试与调试
开关电源的测试项目
输入电压范围测试
检查开关电源在输入电压范围内的正 常工作情况,确保电源在各种电压条 件下都能稳定运行。
故障率。
开关电源的优化方法
最优控制策略
采用先进的控制算法,如PID、模糊控制等,实现快速响应、高精 度调节和高效运行。
元件选择与匹配
根据电路需求选择合适的元件类型和规格,优化元件参数匹配,降 低内阻和损耗。
热设计优化
合理设计散热结构和散热器,降低电源温升,提高元件寿命和电源 可靠性。

开关电源培训资料

开关电源培训资料

开关电源培训资料开关电源培训资料【第一篇】开关电源是一种常见的电源供应器件,被广泛用于各种电子装置中。

它具有高效率、小体积和轻量化的特点,因此在现代电子设备中得到了广泛的应用。

本篇文章将介绍开关电源的基本工作原理和一些常用的开关电源类型。

1. 基本工作原理开关电源的基本工作原理是利用开关管实现电源输入电压的高效率转换。

通常,开关电源有以下几个基本组成部分:(1) 输入滤波电路:用来对输入电压进行滤波,防止高频噪声对电源的影响。

(2) 整流电路:将交流电源输入转换为直流电压。

(3) 稳压调整电路:对直流电压进行稳压调整,以确保输出电压的稳定性。

(4) 开关转换电路:通过开关和控制电路实现输入电压的高效率转换。

(5) 输出滤波电路:对开关电源输出电压进行滤波处理,提供干净稳定的输出电压。

2. 常用的开关电源类型根据不同的应用需求和输出功率的大小,开关电源可分为多种类型。

以下是一些常见的开关电源类型:(1) 开环开关电源:这种类型的开关电源不具备反馈控制回路,输出电压不稳定且容易受到输入电压变化的影响。

它适用于一些对电源质量要求较低的应用场景。

(2) 闭环开关电源:闭环开关电源通过反馈控制回路对输出电压进行稳定控制,能够有效地抑制输入电压的波动对输出电压的影响。

它适用于对电源质量要求较高的应用场景。

(3) 开关电源的调整方式:开关电源的输出电压可以通过直接改变变压器的变比或通过在控制回路中加入调整电路来实现。

前者适用于输出电压变化范围较大的场景,后者适用于输出电压变化范围较小的场景。

(4) 开关电源的拓扑结构:开关电源的拓扑结构有很多种,如反激式、降压式、升压式、反激降压式等。

不同的拓扑结构适用于不同的输出功率和电源输入条件。

以上只是对开关电源的基本工作原理和一些常用类型的简要介绍,如果想深入了解开关电源的设计和应用,还需进一步学习相关领域的知识。

下一篇将继续介绍开关电源的设计方法和一些要注意的问题。

基础电源知识点总结

基础电源知识点总结

基础电源知识点总结电源是电子设备的核心组成部分,其作用是将输入电压转换为所需电压、电流的输出,供给电子器件正常工作。

一个好的电源系统能够确保电子器件的稳定工作,同时也能提高整个系统的效率和可靠性。

本文将重点总结基础电源知识,包括电源的工作原理、常见类型、特点、以及在电子产品中的应用。

一、电源的工作原理电源的工作原理主要包括输入、变换、输出三个环节。

1. 输入电源的输入是指将外部交流电源或者直流电源输入到电源系统中。

在输入环节,电源需要对输入电压进行稳压、滤波等处理,以确保电源系统的正常工作。

2. 变换变换是电源的核心环节,主要包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。

在这个过程中,输入电压会经过变压器的变压、整流器的整流、滤波器的滤波以及稳压器的稳压,最终得到稳定的输出电压和电流。

3. 输出电源的输出是指输出到电子器件的电压和电流。

输出电压需要满足电子器件的工作要求,输出电流则需要满足电子器件的工作功率需求。

同时也需要对输出电压和电流进行过载保护、短路保护等处理,以确保电子器件的安全工作。

二、电源的类型与特点根据输入电压的不同,电源可以分为交流电源和直流电源;根据输出电压、电流的不同,电源可以分为稳压电源、开关电源、线性电源等。

不同类型的电源具有不同的特点和适用场景。

1. 交流电源交流电源输入电压范围广,适用于家庭、工业等场景;工作原理简单,但输出电压波动较大,需要额外的稳压电路进行处理。

2. 直流电源直流电源输出电压稳定,适用于电子产品等场景;可直接驱动电子器件工作,但成本相对较高,体积较大。

3. 稳压电源稳压电源能够提供稳定、可调的输出电压和电流,适用于对电源质量要求较高的场景;可以通过电压调节器和电流限制器等电路进行控制,但效率较低。

4. 开关电源开关电源采用开关管进行开关控制,可以实现高效率、高精度的电源输出;但开关电源的电磁干扰和电压波动较大,需要在设计和布线上加以注意。

5. 线性电源线性电源原理简单,输出电压稳定,但效率较低,适用于对输出电压精度要求较高的场景。

《开关电源基础讲解》课件

《开关电源基础讲解》课件
开关电源的发展经历了多个阶段,从最早的线性电源到现代的开关电源技术, 不断提升功效和稳定性。
常见的开关电源类型
AC-DC开关电源
将交流电转换为直流电的开关电源,广泛应用于各种电子设备。
DC-DC开关电源
实现不同电压级别的转换,常用于电子设备中的电源管理。
DC-AC逆变器
将直流电转换为交流电的开关电源,用于太阳能发电等领域。
开关开关电路
实现高频脉冲开关,控制电能的转换。
整流电路
将交流输入电压转换为直流电压。
输出滤波电路
消除开关电源输出的纹波电压,保证输出稳定性。
开关电源的输入端和输出端
开关电源的输入端接入交流电源,输出端连接电子设备,通过变换和稳定电 能实现设备的正常工作。
开关电源的保护电路
为了保护开关电源和电子设备,通常会采用过压保护、过流保护、短路保护 等多种保护电路。
电源管理芯片的作用
电源管理芯片用于监控和控制开关电源的工作状态和性能,提高系统稳定性和效率。
《开关电源基础讲解》 PPT课件
本PPT课件详细介绍了开关电源的基础知识和应用领域,包括历史发展、原理、 优缺点、组成部分、工作原理和性能参数等。
什么是开关电源?
开关电源是一种通过将输入电能转换为高频脉冲信号,经过变变换、整流 和滤波等处理后,获得稳定输出电压或电流的电源。
开关电源的历史和发展
开关电源的优缺点
1 优点
高效率、稳定性好、体积小、重量轻、可靠 性高。
2 缺点
造价较高、存在电磁干扰等问题。
开关电源的工作原理和性能参数
工作原理
通过控制开关管的通断状态,实现电能的转换和稳 定输出。
性能参数
包括输入输出电压、电流、效率、负载调整率等。

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

开关电源入门必读开关电源工作原理超详细解析开关电源是电源技术中常见的一种类型,它的工作原理相对较复杂。

本文将详细解析开关电源的工作原理,帮助读者快速入门。

开关电源的基本工作原理是将交流电源转换为高频脉冲电源,再经过变压、整流和滤波等步骤,最终获得所需的直流电压输出。

下面将分为几个方面详细解析开关电源的工作原理。

一、开关电源的基本组成部分开关电源包括输入端、控制电路、开关元件、变压器、整流滤波电路和输出端等组成部分。

1.输入端:接收外部交流电源输入,并经过保险丝和滤波电路等进行初步处理。

2.控制电路:负责控制开关元件的开关行为,控制电路由集成电路、电感和电容等组成。

3.开关元件:由开关管和二极管组成,承担着将交流信号转换为脉冲信号的关键任务。

4.变压器:通过变换输入电压和电流的比值,实现电压和电流的变换。

5.整流滤波电路:包括整流电路和滤波电路。

整流电路将脉冲电流转化为直流电流,滤波电路将直流电流进行进一步平滑处理。

6.输出端:将经过整流滤波处理后的直流电压输出给负载。

二、开关电源的工作原理开关电源的工作原理主要分为以下几个步骤:1.输入端处理:输入端首先通过保险丝保护电路,然后通过滤波电路对输入信号进行初步处理,去除杂质和干扰。

2.控制电路:控制电路根据输入端的信号控制开关元件的开关行为。

当开关元件关闭时,电源工作在储能状态,当开关元件开启时,电源进入释放能量状态。

3.开关元件:开关元件由开关管和二极管组成。

当开关管导通时,电源中的输入电流和能量通过变压器传递给负载,当开关管关断时,电源中的储能电流和能量通过二极管回流到输入端。

4.变压器:变压器将输入电压和电流进行变换,通过磁性耦合实现输出端所需的电压和电流。

5.整流滤波电路:整流电路将经过变压器变换后的输出信号转化为直流电压,滤波电路将直流电压进行平滑处理,去除残余脉冲和噪声。

6.输出端:经过整流滤波电路处理后的直流电压输出给负载,从而实现电源对负载的供电支持。

开关电源基础知识学习资料

开关电源基础知识学习资料

T = tON + tOFF
volatge, vL(t)
Buck的两个基本的公式
在电感电流连续模式CCM下: Vo=(Ton/T)×Vin=D × Vin
L=((Vபைடு நூலகம்n-Vout)*Vout) /(ΔI*f*Vin),这里的ΔI一般 取输出电流的10~30%。
2024/8/31
tON
VIN - VO
➢ 保护功能及附属功能: 1、OCP,OVP,OTP,欠压保护,限功率; 2、 绝缘电阻、绝缘电压、漏电流。
➢ 结构要求: 1、外形尺寸,2、外包装,3、安装条件,4、冷却方式,5、接口方式,6、 重量,7、名牌。
➢ 安规标准及EMC标准: 1、认证标志,3C,UL,GS,PSE,2、EMI测试标准。
工作原理: 通市电,经起动电阻R32 R33 R34给电容C8充电到15V-UVLO(OFF)。IC 开始工作, 输出PWM 脉冲,驱动MOSFET Q2导通,由于输出整流二极管D5、D6反偏截止,能 量存储在变压器T2原边电感。当变压器原边电流上升到输出反馈的设定值,无输出脉 冲,MOSFET Q2关断,D5、D6导通,进入反激阶段,能量从变压器原边传递到变压 器次级,经整流滤波给客户负载供电。如此周而复始,直至关机或保护。
开关电源基本概念3--主要技术指标
➢ 输入要求; 1、输入电压范围,2、输入电压频率,3、额定输入电流,4、输入电压跌落 及瞬间停电,5、浪涌冲击电流,6、静态功耗效率,能效标准,7、输入单 相或三相制,单相分两线制或三线制(classⅠ,classⅡ),8、保险管。
➢ 输出要求: 1、额定输出电压,2、额定输出电流,3、稳压精度:电压调整率,负载调整 率,纹波及噪声;4、瞬态特性:启动时间,保持时间,输出电压的上升时间、 下降时间、过冲、欠冲。

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。

开关电源培训资料

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测量条件
a、输入电压一般为额定值(具体依产品规格要求)。
b、各路输出一般带上满载。
c、测量端并联一个0.1μF的无极性电容和一个10μF的电解电容,如产品规格无 要求则在测量端并联一个0.1μF的无极性电容。
测试方框图
供电 电源
被测 电源
V
纯电阻负 载
C
示波器、杂音计、 选频表
20
2.8 输出纹波即杂音
输入滤波大电解 输入整流桥
6
1.3 15W电简介
PWM控制IC
7
1.3 15W电源简介
15W 原理图
8
1.3 15W电源简介
PWM LD7522 芯片资料
9
1.3 15W电源简介
EMI电路: 电源工作时,电源的功率开关管、变压器处于高频的开关状态,电压、电流的快速跳变会
产生很干扰噪音,而EMI电路主要是阻止这些干扰噪声串入电网影响其它的电子设备,也能防 止一部分电网的干扰噪音进入电源造成干扰。 防浪涌电路:
测试方法 a、如图布置好测试电路 b、将数字示波器设置到正常捕获状态。SLOPE为。 c、然后即可开启电源,开启瞬间,示波器即会捕捉到一过冲信
号,分别在以上各种条件下开启几次电源,取其中最大者,此 即为开机过冲幅度。 d、当电源在工作时 ,关闭电源,示波器即会捕捉到输出电压下 降信号,测量电压在下降之前的过冲值,在各种条件下多关闭 几次电源,取其中最大者,即为关机过冲幅度。 e、将示波器设为自动状态,把电子负载设为动态模式(在25%与 50%额定电流之间阶跃或在50%与75%额定电流之间阶跃),开 启电源及电子负载,测量其瞬态过冲幅度及瞬态恢复时间(可 调节电子负载的开关周期时间以获得易于测量的波形;过冲幅 度的测量需剔除毛刺部分)。

开关电源基础知识培训

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辅助电路与元件
辅助电路
辅助电路负责对开关电源进行辅助控 制和管理,包括指示灯、散热器等。 辅助电路通常采用LED灯、散热片等 元件,实现辅助功能。
元件
元件是构成开关电源的基本单元,包 括电阻、电容、电感等。这些元件在 开关电源中发挥着不同的作用,共同 协作实现电源的正常工作。
04
开关电源的性能指标与测试
详细描述
拓扑结构是指开关电源的电路组成形式,常见的有降压 、升压、反激、正激等类型。应根据应用需求,如电压 、电流、功率等级以及负载特性等因素,选择合适的拓 扑结构。同时,还需要对所选拓扑进行优化,通过参数 调整和改进,进一步提高电源性能和降低成本。
开关电源的控制策略与优化
总结词
控制策略是开关电源的核心技术之一,对电源性能起 着至关重要的作用。
开关电源的设计流程通常包括需求分析、方案设计、原理 图设计、PCB设计、样机制作和测试等阶段。设计时应遵 循高效、可靠、安全和环保等原则,确保电源在性能、寿 命、安全和环境适应性等方面达到预期要求。
开关电源的拓扑结构选择与优化
总结词
选择合适的拓扑结构是开关电源设计的核心,直接影响 到电源的性能和成本。
详细描述
控制策略包括电压控制、电流控制、功率控制等,应 根据具体应用需求选择合适的控制方式。同时,还需 要对控制策略进行优化,如PID调节、模糊控制等, 以提高电源的动态响应速度、稳定性和鲁棒性。此外 ,智能控制策略的应用也是当前研究的热点,通过引 入人工智能和机器学习等技术,实现对开关电源的智 能控制和自适应调节。
电磁兼容性与安规要求
电磁兼容性(EMC)
评估电源在电磁环境中对电磁干扰的 抑制能力,确保电源正常工作且不对 其他设备产生干扰。
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开关电源基础知识•开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止.将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多.所以开关变压器可以做的很小,而且工作时不是很热!成本很低.如果不将50Hz变为高频那开关电源就没有意义••开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种,隔离型的必定有开关变压器,而非隔离的未必一定有.••••开关电源的工作原理是:•••• 1.交流电源输入经整流滤波成直流;•• 2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;•• 3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;•• 4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的.••••交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;••在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;••开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;••一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源••••••ATX电源的主要组成部分••EMI滤波电路:EMI滤波电路主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰,同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰,在优质电源中一般都有两极EMI滤波电路。

••••一级EMI电路:交流电源插座上焊接的是一级EMI电源滤波器电路,这是一块独立的电路板,是交流电输入后所经过的第一组电路,这个由扼流圈和电容组成的低通网络能滤除电源线上的高频杂波和同相干扰信号,同时也将电源内部的干扰信号屏蔽起来,构成了电源抗电磁干扰的第一道防线。

••••二级EMI电路:市电进入电源板后先通过电源保险丝,然后再次经过由电感和电容组成的第二道EMI电路以充分滤除高频杂波,然后再经过限流电阻进入高压整流滤波电路。

保险丝能在电源功率太大或元件出现短路时熔断以保护电源内部的元件,而限流电阻含有金属氧化物成分,能限制瞬间的大电流,减少电源对内部元件的电流冲击。

••••桥式整流器和高压滤波:经过EMI滤波后的市电,再经过全桥整流和电容滤波后就变成了高压的直流电。

将输入端的交流电转变为脉冲直流电,目前有两种形式,一种是全桥就是把四个二极管封装在一起,一种是用4个分立的二极管组成桥式整流电路,作用相同,效果也一样。

••••一般说来,在全桥附近应该有两个或更多的高大桶状元件,即高压电解电容,其作用是将脉动的直流电滤除交流成分而输出比较平稳的直流电。

高压电解电容的使用与开关电路的设计有密切关系,其容量往往是以往电源评测时的焦点,但实际上它的容量和电源的功率毫无关系,不过增大它的容量会减小电源的纹波干扰,提高电源的电流输出质量。

•••PFC电路:PFC电路称为功率因素校正或补偿电路,功率因素越高,电能利用率就越大。

••••目前PFC电路有两种方式,一种是无源式PFC,又称被动式PFC,一种是有源式PFC,又称主动式PFC。

无源式PFC是通过一个工频电感来补偿交流输入的基波电流与电压的相位差,迫使电流与电压相位一致,无源PFC效率较低,一般只有65%-70%,且所用的工频电感又大又笨重,但由于成本低,仍有许多 ATX电源采用这种方式。

有源PFC是由电子元器件组成的,体积小,重量轻,通过专用的IC去调整电流波形的相位,效率大大提高,达95%以上,但由于成本较高,通常只能在高级应用场合才能看到。

••••开关三极管与开关变压器:开关电源顾名思义其核心就是开关二字。

开关三极管和开关变压器是开关电源的核心部件,通过自激式或他激式使开关管工作在饱和、截止(即开、关)状态,从而在开关变压器的副绕组上感应出高频电压,再经过整流、滤波和稳压后输出各种直流电压。

开关三极管和开关变压器是ATX电源的核心部件,其质量直接影响电源的好坏和使用寿命,尤其是开关三极管,工作在高反压状态下,没有足够的保护电路,很容易击穿烧毁。

开关管的品质直接决定了电源的稳定性,它也是电源中主要的发热元件,拆开电源后看到的主散热片上的两个晶体管就是开关管。

•••影响高频开关变压器性能的因素包括铁氧体的效率、磁芯截面积的大小和磁隙的宽度,截面积过小的变压器容易产生磁饱和而无法输出较大的功率,各个绕组的匝数直接影响输出的电压,通常我们无法具体的掌握这些参数,所以无法准确的判断变压器到底能输出多大的功率,只有通过电子负载机测量才能知道,另外,开关变压器的输出端虽然很多,但其中的某些输出端使用的却是相同的绕组,比如+3.3VDC和+5VDC就是这样,所以当+3.3VDC输出最大电流时+ 5VDC就无法输出很大的电流了,所以我们不能将电源各个输出端的功率进行简单的累加。

••••除主变压器外,一般电源内还应有两个小变压器,其中一个将开关电路控制信号进行放大以驱动开关管进行工作,同时还可以将开关管工作的高压区和集成电路工作的低压区进行物理隔离。

另外一个完全是一套独立的小型开关电源,这就是我们所说的待机电路,其输出的电压为电源的主电路供电,同时通过+5V StandBy端输出到主板来实现唤醒功能。

••••低压整流滤波电路:经过高频开头变压器降压后的脉动电压同样要使用二极管和电容进行整流和滤波,只是此时整流时的工作频率很高,必须使用具有快速恢复功能的肖特基整流二极管,普通的整流二极管难当此任,而整流部分使用的电容也不能有太大的交流阻抗,否则就无法滤除其中的高频交流成分,因此选择的电容不但容量要大,还要有较低的交流电阻才行,此外还能见到1、2个体积硕大的带磁心的电感线圈,与滤波电容一起滤除高频的交流成分,保证输出纯净的直流电。

••••由于低压整流端需要输出很大的电流,所以整流二极管同样会产生大量的热量,这些二极管与前面的开关管都需要单独的散热片进行散热,电源中另一个散热片上所固定的就是这些元件。

从这些元件输出的就是各种不同电压的输出电流了。

••••稳压和保护电路:稳压电路通常是从电源输出端的输出电压取样出部分电压与标准电压作比较,比较出的差值经过放大后去驱动开关三极管,调节开关管的占空比,从而达到电压的稳定。

保护电路的作用是通过检测各端输出电压或电流的变化,当输出端发生短路、过压、过流、过载、欠压等到现象时,保护电路动作,切断开关管的激励信号,使开关管停振,输出电压和电流为零,起到保护作用•标签:开关电源明纬电源开关电源厂分类:综合电源技术更新日期:2009-04-03 16:13 •1).220V交流电压输入和整流滤波电路对开关管提供的工作电压不够,超出脉宽调整电路控制范围。

2).负载电路存在过流引起开关电源负载加重而导致输出电压下降。

3).开/关机切换错误,行扫描电路刚开始工作瞬间,开关电源即处于待机状态,此类故障适用于无预备电源的机器,CPU电源取自同一个电源,非副电源提供。

4).开/关机接口电路末端因故障处于开机与待机之间的状态,从而导致开关电源输出电压低于正常值高于待机值。

5).保护电路末端因故障进入导通状态,使电源进入弱振状态,引起开关电源输出电压下降。

6).整流输出电路中二极管和滤波电容、限流电阻损坏引起输出电压低。

7).脉宽调制电路故障,不能对开关电源输出电压的变化作出正确的响应,对开关管基极电压调整方向不对,从而造成开关电源输出电压低。

8).正反馈电路中的正反馈电阻值变化,续流二极管性能变质或恒流源故障,使正反馈量不足,导致振荡周期变长,振荡频率下降,从而引起开关电源输出电压低。

9).它激式开关电源因未得到行逆程脉冲而工作于低频状态,造成输出电压低。

2.判断故障的方法与步骤从上述分析的原因看出,引起电压低的原因涉及到了开关电源自身的各个部分和与开关电源相关的所有电路,在检修时应先缩小故障范围。

1).先测开关管c极电压,确认开关管供电正常。

2).根据开关电源各个输出端电压判断故障。

●开关电源有的输出端电压正常,有的低于正常值。

故障在输出电压低的这个整流输出电路,应对电路中的限流电阻、整流二极管、滤波电容进行检查代换,若限流电阻发烫,说明负载过流,查负载。

●开关电源各路输出均低。

这种情况说明负载和整流输出电路均正常,故障在开关电源的正反馈电路、脉宽调整、开/待机电路、保护电路。

●输出电压有的下降比例大,有的输出电压下降比例小。

测量结果说明故障在输出电压下降比例大的电路。

此时可断开此路负载,如果断开的是行电路,应接假负载。

在断开负载后,再测开关电源各输出端电压,若恢复正常,可判断所断电路的负载有过流现象。

若仍不正常,说明故障在该整流滤波电路。

3).断开主负载、接上灯泡,判断是否负载故障。

有些收台图闪、带负载后电压不稳的机器,难于鉴别故障是在电源或是负载时,可以采用“借法”,用此电源带同等尺寸、相同B+电压的另一台机器行负载,进行判断。

4).保留启动、正反馈、软启动及负反馈电路。

逐——取消各种保护电路、待机控制电路末端三极管。

开机观察故障是否消除,来逐步缩小故障范围。

注意:兼有稳压作用的电路不能断开(例如光电耦合器)。

断开保护电路时,须谨慎,并采取防止电压升高的措施。

5).采用替代法、检修脉宽调整电路。

用自制取样电路取代原取样电路,判断故障范围。

●代换后,电压恢复正常,说明故障在取样电路及光耦电路。

●电压仍低,则断开原取样电路B十接入点,如果电压还低,则检查B+滤波电容,确认良好后,可以圈定故障在热底板部分。

先查软启动电路是否对开关管B极分流了。

仍不行,查正反馈、负反馈电路。

查热底板部分的负反馈方法同检查电压高的方法相近,采用迫使B+输出高的思路(注意改变工作点不能造成B+过高扩大故障)。

总之,在电源的维修中,当电压不稳时可采用逆向思维,电压高时使之变低,电压低时使之变高,必要时可采用人为改变工作点电压。

以利于查找故障点,在于维修人员灵活掌握。

这里只想为初学人员起“抛砖引玉”的作用。

•标签:开关电源明纬电源开关电源厂分类:综合电源技术更新日期:2009-04-02 16:46 •几乎所有电源电路中,都离不开磁性元器件电感器或变压器。

例如在输入和输出端采用电感滤除开关波形的谐波;在谐振变换器中用电感与电容产生谐振以获得正弦波电压和电流;在缓冲电路中,用电感限制功率器件电流变化率;在升压式变换器中,储能和传输能量;有时还用电感限制电路的瞬态电流等。

而变压器用来将两个系统之间电气隔离,电压或阻抗变换,或产生相位移(3 相Δ—Y 变换),存储和传输能量(反激变压器),以及电压和电流检测(电压和电流互感器)。

可以说磁性元件是电力电子技术最重要的组成部分之一。

••磁性元器件—电感器和变压器与其他电气元件不同,使用者很难采购到符合自己要求的电感和变压器。

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