开关电源基础知识介绍
开关电源学习介绍
开关电源学习介绍开关电源是一种转换电压类型和/或电流大小的电源，其工作原理是通过使用开关管和其他电子元件来实现定期切换电源输入和输出的方式。
相较于传统的线性电源，开关电源具有高效率、小体积、轻重量等优点，在现代电子设备中应用广泛。
接下来将介绍开关电源的基本原理、工作方式、应用领域以及相关的学习内容。
一、开关电源的基本原理：开关电源的工作原理是利用了开关管的开关特性，通过改变电源输入电压形式和周期，来实现变换输出电压类型和/或电流大小。
开关管将输出电流连续地开关导通和截断，通过调制开关周期和占空比来控制输出电压和电流。
二、开关电源的工作方式：开关电源工作原理分为两种方式，分别为单端工作和双端工作。
单端工作方式是通过一段纯电感元件和一个存储元件来实现，而双端工作方式则需要两段纯电感元件和两个存储元件。
三、开关电源的应用领域：开关电源广泛应用于各种电子设备和系统中，例如计算机、通信设备、电视机、音响、工业自动化、医疗器械等。
由于其效率高、可靠性好、稳定性强，因此成为现代电子设备不可或缺的供电方式。
四、开关电源学习内容：1.开关电源的基本原理和工作方式：学习开关电源的工作原理和基本电路结构，掌握开关管、电感、电容、二极管等元件的使用方法和特性。
2.开关电源的设计和调试方法：学习开关电源的设计流程和方法，了解开关电源的电路布局、元件选型和组装技巧，掌握开关电源的调试和故障排除方法。
3.开关电源的应用与实践：学习开关电源在各种电子设备中的应用技术和实践经验，了解开关电源在不同应用领域的设计要求和特点，掌握根据实际需求设计和优化开关电源的能力。
4.开关电源的性能测试与评估：学习开关电源的性能指标和测试方法，掌握开关电源输出电压、电流、效率等性能参数的测试技术和评估方法。
在学习开关电源的过程中，可以通过相关教材、网络资源、实验等多种途径进行学习和实践。
同时，了解电力电子学、模拟电路和数字电路等相关知识也是深入学习开关电源的基础。
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！。
开关电源知识
开关电源知识一、开关电源的概念和分类开关电源是一种将交流电转换为直流电供给电子设备使用的电源。
按照输出功率的大小，可以分为小功率开关电源和大功率开关电源。
按照工作方式的不同，可以分为单端开关电源和双端开关电源。
二、开关电源的工作原理1.整流滤波：将输入的交流电通过整流桥变成直流信号，再通过滤波器去除掉残留的交流成分，得到平滑的直流信号。
2.功率因数校正：由于负载变化导致输入功率因数不稳定，需要进行校正。
3.逆变：将直流信号通过高频变压器转换成高频交流信号。
4.输出整形：将逆变后得到的高频交流信号通过输出整形器转换成稳定的直流输出。
三、开关管1. MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）：具有低导通阻抗、高速度等优点，常用于低压、小功率开关电源中。
2. IGBT（绝缘栅双极性晶体管）：具有大功率承载能力、可靠性好等优点，常用于大功率开关电源中。
3. 晶闸管：具有低导通阻抗、高稳定性等优点，常用于直流电机控制中。
四、开关电源的优缺点1. 优点：效率高、体积小、重量轻、稳定性好。
2. 缺点：噪音大、EMI（电磁干扰）严重，需要进行滤波处理。
五、开关电源的应用1. 通讯领域：手机充电器、路由器、交换机等。
2. 工控领域：PLC（可编程逻辑控制器）、伺服驱动器等。
3. 家用电器领域：LED灯带驱动器、音响等。
六、开关电源的故障及维修1. 故障表现：输出电压不稳定，有杂音或噪声等。
2. 维修方法：（1）检查输入端是否接触良好；（2）检查整流桥是否损坏；（3）检查滤波器是否失效；（4）检查输出整形器是否正常工作。
TI开关电源基础知识
TI开关电源基础知识目录1. 内容概览 (3)1.1 电源的重要性 (4)1.2 开关电源的概述 (5)2. 开关电源的工作原理 (6)2.1 开关型转换器的基本结构 (7)2.2 电流连续和电压连续型转换器 (8)2.3 开关频率的选择 (10)3. 开关电源的类型 (11)3.1 反激式转换器 (12)3.2 正激式转换器 (14)3.3 桥式转换器 (14)3.4 半桥转换器 (16)3.5 推挽转换器 (17)4. 开关电源的设计流程 (18)4.1 系统级设计 (19)4.2 输入和输出电压的选择 (20)4.3 开关频率和占空比的确定 (21)4.4 主开关和滤波器的选择 (22)5. 关键组件和工作原理 (24)5.1 主开关 (26)5.2 次级侧整流二极管 (27)5.3 输入和输出滤波电感 (28)5.4 输出滤波电容器 (29)5.5 反馈网络 (31)6. 设计举例与案例分析 (31)6.1 反激式转换器设计实例 (33)6.2 正激式转换器设计实例 (34)6.3 桥式转换器设计实例 (35)6.4 半桥转换器设计实例 (37)6.5 推挽转换器设计实例 (39)7. 电源效率与负载调整率 (40)7.1 效率计算 (42)7.2 负载调整率 (43)8. 开关电源的设计注意事项 (43)8.1 EMI抑制措施 (45)8.2 热管理 (46)8.3 电磁兼容性与安全 (47)8.4 封装与稳定 (49)9. 现代开关电源技术 (50)9.1 软开关技术 (52)9.2 多相电源 (53)9.3 高频转换器技术 (54)9.4 变频技术 (55)9.5 数字控制技术 (56)10. 测试与调试 (58)10.1 工作频率和占空比的测试 (59)10.2 输出电压和波形的测试 (60)10.3 效率和负载调整率的测试 (61)10.4 EMI和噪声测试 (63)11. 结论与展望 (64)11.1 开关电源的发展趋势 (65)11.2 未来研究方向 (66)1. 内容概览开关电源作为现代电子设备中不可或缺的组成部分，以其高效、节能、小巧等特点赢得了广泛的应用。
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。
开关电源学习介绍
开关电源学习介绍开关电源是一种将直流电转换为交流电或改变交流电的电源，其工作频率一般在几十kHz到几百kHz之间。
相比传统的线性电源，开关电源具有更高的效率、更小的尺寸和更轻的重量。
它被广泛应用于电子设备和通信系统中，如计算机、手机、电视等。
开关电源的工作原理是通过不断开关和关闭电流来控制输出电压。
它由输入电压部分、开关器件部分和输出滤波部分组成。
输入电压部分主要包括输入电压整流和滤波电路。
当交流输入电压通过整流电路后，会变成大致为直流电的脉动电压。
接下来，滤波电路会去除脉动电压中的高频成分，使得输出电压更加稳定。
开关器件部分是实现开关功能的关键部分，常见的开关器件有MOSFET、BJT和IGBT等。
它们根据控制信号的输入情况，使得开关电源能够快速地进行开关操作，从而控制输出电压。
输出滤波部分主要是在开关器件开关操作引起的脉冲电压中去除高频成分，使得输出电压更加平滑。
开关电源有很多优点和应用价值。
首先，它的效率通常在80％以上，远高于传统的线性电源，因此能够更好地节约能源。
其次，开关电源的体积和重量都相对较小，非常适合移动设备使用。
此外，开关电源能够提供稳定的输出电压，对负载变化能够自动调节，具有较好的稳定性和可靠性。
在学习开关电源时，需要了解其基本原理和组成部分。
首先，需要学习开关电源的基本原理，包括输入电压整流、滤波、开关器件的工作原理等。
其次，需要了解开关电源的各个部分的功能和特点，包括输入电压部分的整流和滤波电路、开关器件部分和输出滤波部分。
还需要学习如何根据实际需求进行开关电源的设计和选择合适的元器件。
在实际应用中，还需要学习开关电源的故障检测和故障排除方法，以及相关的安全知识。
此外，还可以学习一些开关电源的应用案例，以了解不同场景下的设计要求和解决方案。
综上所述，开关电源是一种非常重要的电源，在电子设备和通信系统中有着广泛的应用。
学习开关电源需要掌握其基本原理和组成部分，了解其优点和应用价值，以及相关的设计和故障排除方法。
开关电源培训资料
开关电源利用电力电子器件进行电能转换，通过控制开关管的工作状态，实现电能的转换和调节。在开关电源中 ，输入的电能首先经过整流和滤波，转换为直流电，然后通过开关管的控制，将直流电进行高频开关，再经过变 压器和整流滤波，最终输出稳定的直流电。
开关电源的分类与特点
总结词
开关电源可以根据不同的分类标准进行分类，如按输 入输出类型、按电路结构、按控制方式等。不同类型 的开关电源具有不同的特点和应用场景。
替换法
通过替换可疑元件来判断故障 。
分割法
通过将电源分割成两部分或多 部分，逐一检查来判断故障。
明确电源的输入输出参数、负载 类型和可靠性要求。
方案选择
根据需求选择合适的电路拓扑和 控制方式。
元器件选择
选择合适的电子元器件，如开关 管、电容、电感等。
调试与测试
对电源进行功能和性能测试，调 整参数以满足要求。
PCB设计
将原理图转化为PCB图，进行布 局和布线。
原理图设计
根据方案设计电路原理图。
开关电源的优化技巧
02
开关电源设计与优化
开关电源的基本电路
01
02
03
04
整流电路
将交流电转换为直流电，常用 二极管或可控硅实现。
滤波电路
平滑输出电压，常用电容和电 感组成。
开关管
控制电源的通断，常用晶体管 或MOSFET实现。
控制电路
调节输出电压和电流，常用 PWM或PFM控制方式。
开关电源的设计流程
需求分析
电源输出纹波过大
原因可能包括滤波电容失效、电感器开路等 。
电源输出电压过高或过低
原因可能包括取样电阻损坏、误差放大器损 坏等。
超详细！开关电源基础知识讲解
超详细！开关电源基础知识讲解一、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。
开关电源培训资料
1 2
遵守相关安全规定
在使用开关电源时，应遵守相关安全规定，如 设备操作指南、安全守则等。
确保电源已关闭
在开始工作前，必须确保开关电源已经关闭， 以避免电击危险。
3
佩戴防静电手环
在操作开关电源时，应佩戴防静电手环，以避 免静电放电影响。
开关电源的维护保养
定期检查
01
应定期检查开关电源的外观及散热风扇是否正常工作，如有异
分类
根据不同的转换类型，开关电源可分为正激式、反激式、推 挽式、半桥式和全桥式等。
开关电源的基本原理
工作原理
开关电源通过将市电转换为高频脉冲，再通过变压器和整流电路将脉冲转换 为直流电输出。
优点
效率高、体积小、重量轻、输出电压可调等。
开关电源的主要组成部件
输入电路
包括滤波器、保险丝、输入整流器等，用 于接收市电并将其转换为直流电。
输出特性
包括输出电压精度、负载效应、纹波电压 等。
过载能力
测试电源在过载情况下的稳定性和温升。
效率与散热性能
通过实测功率和温升评估电源效率与散热 性能。
故障排除的基本步骤
功能测试
初步检查电源的输入、输出、 保护等功能是否正常。
电路板维修
检查电路板上的电子元件是否 有烧坏、断裂、脱焊等现象， 逐一修复。
外观检查
观察电源外壳、散热器、电路 板等是否有明显损坏或异常现 象。
电源故障码读取
如有故障码显示，先读取并记 录故障码，以便后续分析。
其他维修
检查电源的其他部件，如变压 器、滤波器、整流器等，进行 相应维修。
常见故障分析与处理
无输出电压
可能原因是电源未接入市电、保险 丝熔断、电源变压器损坏等，可逐 一排查解决。
开关电源基础
详细描述
为了提高开关电源的功率密度，研究者们不断优化磁性元件和散热设计，减小产品的体 积和重量。同时，采用宽输入电压范围设计，使电源能够在较宽的电压范围内稳定运行， 提高了电源的适应性和可靠性。高功率密度与宽输入电压范围的开关电源能够更好地满
04 开关电源的性能指标
输入特性
输入电压范围
表示开关电源可以在一定范围内正常工作的 输入电压值。
电磁兼容性（EMC）
表示开关电源对电磁干扰的抑制能力，以确 保稳定运行。
输入电流
表示开关电源输入端允许的最大电流值。
浪涌电流
表示开关电源在启动时可以承受的电流峰值。
输出特性
01
02
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04
输出电压范围
开关电源的效率与损耗
效率
开关电源的效率是指输出功率与 输入功率的比值，效率越高，表 示能量转换越充分。
损耗
开关电源的损耗包括开关管损耗 、磁性元件损耗、整流二极管损 耗等，这些损耗都会导致电源效 率降低。
03 开关电源的电路设计
输入滤波电路设计
输入滤波电路的主要功能是滤除电网 中的谐波和干扰，同时防止开关电源 产生的高频噪声对电网造成影响。
输出电压不稳定
问题2
分析
可能是反馈环路增益不足或负载变化剧烈。
解决
调整反馈环路增益；优化负载变化剧烈的情况。
06 开关电源的发展趋势与展 望
高效率与高可靠性
总结词
随着能源资源的日益紧张，高效利用能源已成为社会的共识。开关电源作为能源转换的重要设备，其 高效率和可靠性是未来发展的必然趋势。
详细描述
开关电源培训资料
开关电源培训资料开关电源是一种常见的电力转换设备，广泛应用于工业、通信、家电等领域。
本文将介绍开关电源的原理、分类、工作特点及常见故障处理等内容，为读者提供相关培训资料。
一、开关电源的原理开关电源是利用开关器件（如晶体管、MOSFET等）以开关的方式进行电能的变换，实现从交流电或直流电到稳定的、规定电压或电流的直流电的转换。
其基本原理是通过调节开关电源的电流开关周期，控制输入电流的导通或截止，从而实现电能的转换。
二、开关电源的分类根据输入电源的不同，开关电源可分为交流输入型和直流输入型两种。
1. 交流输入型开关电源交流输入型开关电源主要采用变压器对输入的交流电进行降压或升压，然后经过整流电路、滤波电路进行整流和滤波，得到直流电。
接下来，通过开关器件（如MOSFET）控制输出电流，经过变压器和滤波电路，最终得到稳定的直流电。
2. 直流输入型开关电源直流输入型开关电源是将直流电输入经过滤波电路后，再经过开关电源控制器进行开关控制，最后得到稳定的直流输出电压。
直流输入型开关电源结构简单，功率密度高，广泛应用于电子设备中。
三、开关电源的工作特点1. 高效性：开关电源采用开关控制方式，具有高效转换能力，相比传统的线性电源效率更高。
2. 稳定性：开关电源通过负反馈控制，能够实现稳定输出，抵御输入电压和负载的波动。
3. 调节性：开关电源具有调节输出电压或电流的能力，可以根据实际需求进行调节。
4. 尺寸小：开关电源体积小，占用空间少，适用于一些小型电子设备中的应用。
四、开关电源的常见故障处理1. 过载保护：当开关电源的输出电流超过额定值时，应及时采取措施降低负载，防止损坏。
2. 短路保护：当开关电源输出端出现短路情况时，应立即切断电源以避免故障扩大。
3. 过温保护：开关电源在工作过程中会产生一定的热量，当温度超过安全范围时，应停止使用并等待冷却。
4. 过电压保护：当开关电源的输出电压超过额定值时，应采取措施降低电压或更换合适的设备。
开关电源知识点总结
开关电源知识点总结开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备。
它由输入端、输出端和控制电路组成。
开关电源具有体积小、效率高、稳定性好等优点，在现代电子设备中得到广泛应用。
本文将从开关电源的工作原理、分类、特点以及应用等方面进行总结。
一、开关电源的工作原理开关电源的工作原理是利用开关管的导通和截止来实现电流的开关控制。
其基本电路由输入整流滤波电路、功率变换电路和输出稳压电路组成。
当输入交流电经过整流滤波电路后转换为直流电，然后经过功率变换电路进行直流电压的变换和调整，最后经过输出稳压电路得到稳定的直流电输出。
二、开关电源的分类根据输入电源的不同，开关电源可以分为交流输入型和直流输入型。
交流输入型开关电源主要用于家用电器等领域，直流输入型开关电源主要用于电子设备和通信设备等领域。
根据输出电压的性质，开关电源可以分为恒压型和恒流型。
恒压型开关电源输出电压恒定，适用于大多数电子设备；恒流型开关电源输出电流恒定，适用于LED照明等需求电流稳定的设备。
三、开关电源的特点1.效率高：开关电源的效率通常在80%以上，远高于传统的线性电源。
2.体积小：由于开关电源使用高频开关元件，可以大大减小变压器的体积，使整个电源的体积更加紧凑。
3.稳定性好：开关电源采用反馈控制，能够实现输出电压的稳定性和负载调整性能较好。
4.可靠性高：开关电源具有过载、过压、过流、短路保护等功能，能够有效保护电源和负载设备的安全。
5.工作频率高：开关电源采用高频开关元件，工作频率通常在20kHz以上，避免了传统电源的60Hz低频干扰。
四、开关电源的应用开关电源在各个领域都有广泛的应用。
在电子设备中，开关电源广泛应用于计算机、手机、平板电脑、电视等消费电子产品；在通信设备中，开关电源用于无线基站、通信交换机等设备；在工业控制领域，开关电源被广泛应用于PLC、变频器、伺服系统等设备；在LED照明领域，开关电源用于LED灯带、LED灯泡等。
总结：开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备，具有体积小、效率高、稳定性好等优点。
《开关电源基础讲解》课件
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。
开关电源知识点总结
开关电源知识点总结开关电源是一种将交流电转换为直流电供应给电子设备使用的电源装置。
在现代电子设备中广泛应用，如计算机、手机、电视等。
本文将从开关电源的原理、分类、工作方式和应用等方面进行总结。
一、开关电源的原理开关电源的核心是开关电源变换器。
它通过开关管的开关动作，将交流电转换为直流电。
其工作原理主要包括两个过程：变压和整流。
变压过程是通过变压器将输入电压变换为适合开关管工作的电压，然后经过整流电路将交流电转换为直流电。
二、开关电源的分类开关电源可以根据输出电压的稳定性、输入电压范围、功率和用途等特点进行分类。
1. 从输出电压的稳定性来看，开关电源可以分为线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源通过线性调整器来稳定输出电压，但效率较低。
而开关稳压电源则通过开关管的开关动作来调整输出电压，效率较高。
2. 从输入电压范围来看，开关电源可以分为宽输入电压范围和窄输入电压范围的电源。
宽输入电压范围的电源适用于输入电压波动较大的场合，而窄输入电压范围的电源则适用于输入电压稳定的场合。
3. 从功率来看，开关电源可以分为小功率开关电源和大功率开关电源。
小功率开关电源适用于低功率设备，大功率开关电源适用于高功率设备。
4. 从用途来看，开关电源可以分为通用开关电源和专用开关电源。
通用开关电源适用于多种电子设备，而专用开关电源则针对特定设备进行设计。
三、开关电源的工作方式开关电源有两种主要的工作方式：连续导通模式和断续导通模式。
1. 连续导通模式是指开关管在每个工作周期内都处于导通状态。
这种工作方式的优点是输出电流波形较为平滑，适用于大功率输出。
但是由于开关管一直导通，会产生较大功率损耗。
2. 断续导通模式是指开关管在每个工作周期内都处于导通和截止两种状态之间切换。
这种工作方式的优点是开关管的功率损耗较小，适用于小功率输出。
但是由于开关管的开关频率较高，可能会产生较大的干扰。
四、开关电源的应用开关电源由于其高效率、小体积和稳定性好的特点，在各个领域得到了广泛应用。
开关电源基础知识简介
1、输出纹波噪声的测量及输出电路的处理PWM 开关电源的输出的纹波噪声与开产频率有关。
其纹波噪声分为两大部分:纹波(包括开关频率的纹波和周期及随机性漂移和噪声(开关过程中产生。
周期及随机性漂移在纹波与噪声的测量过程中,如果不使用正确的测量方法将无法正确地测量出真出的输出纹波噪声。
下面是推荐的测量方法:平行线测量法 :输出管脚接平行线后接电容 , 在电容两端使用 20MHz C 为瓷片电容,负载与模块之间的距离在 51mm 和 76mm(2in.和 3in 之间。
在大多数电路中 , 2、多路输出的交互调节及其应用交互调节的优点。
图中 lo1路负载电流、 Vo2为辅助路输出电压。
由图可见, 20%100% Io2在主路负载从 20%~100%变化时,辅助路输出电压随辅助路负载电流的变化曲线中,辅助路输出电压始终在 ±4%范围之内。
即使在最坏的情况,即主路空载、辅助路江载,主路满载、辅助路空载时其输出电压也能保证在标称电压的 ±10%范围之内。
由此,对于输出稳压精度要求不太高的情况下,这种不稳压的辅助输出不仅能够满足供电的条件, 而且相对成本低、器件少、可靠性高。
建议用户首先考虑不稳压的辅助输出的电源模块。
开关电源基础知识简介3、容性负载能力与电源输出保护建议用户对电源模块的阻性负载取大于 10%额定负载,这样模块工作比较稳定。
电容作为电源去耦及抗干扰的手段,在现代电子线路中必不可少,本公司的电源模块考虑此因素,都有相当的容性负载能力。
但由于考虑到电源的综合保护能力,尤其是输出过载保护, 容性负载能力不可能太大,否则保护特性将变差。
因此用户在使用过程中负载电容总量不应超过最大容性负载能力。
Vo输出电流保护一般有四种方式:●恒流式:当到达电流保护点时,输出电流随负载的进一步的加重,略有增加,输出电压不断下降。
●回折式:当到达电流保护点时,输出电流随负载的的加重,输出电压不断下降,同时输出电流也不断下降。
开关电源基础知识
• 其中1.2项与客户使用有关。3-5项由生产厂家掌 握，产品在计算MTBF时环境温度取25℃，使用 环境为“一般地面环境”。如客户在使用环境过 高，工作环境过于严酷会直接影响λ的值，从而降 低MTBF的值。为保证MTBF达到要求，在产品设 计上依据GJB/Z35采用冗余、降额方法，元器件 采购方面采用高等级产品，并按照GJB128A、 GJB548A进行老化、筛选，电路结构上尽量简捷， 在保证功能的前提下，尽量减少器件的数目，以 提高平均无故障时间MTBF。
• MTBF是Mean Time Between Failures的简写。指两次相连故障间的 平均工作时间，而不是指产品报废（失效）的时间
• 有两种计算方法：一是用长时间大量的统计数字来计算，二是用 MILHDBK-217F2，国军标为GJB299标准规定的方法来计算，即 MTBF=1／λ，计算方法非常烦琐。最关键是求得λ得值，λ得值与以 下几项内容有关：
②输入电容
• 在模块的输入端应加装一只电解电容，这个电容有两个作用； • 1）吸收模块输入端的电压尖峰；
• 2）在输入母线上出现瞬间电压跌落时，给模块提供一定时间的维持电压。
反极性保护
③反极性保护
❖为了防止模块在输入极性接错，在输入端安装一只二极管，这只二 极管可串在输入回路，对低电压输入电源，可并联在输入回路（如 图接法）。如果使用瞬抑制二极管作为瞬态过压保护，则省略串联
• 该指标其实是将源效应、负载效应和温度 时的 稳定性，当纹波问题过大时造成客户系统 当机或丢失数据的情况时有发生。
• 纹波的大小按照1%V0来定义，但一般而言， 纹波均定义不大于50mV除非客户有特殊要 求。
开关电源培训资料
电源输入低电压（Vin≤75V）
先如上图2接好测试电路。源自2.4 交调测试指标定义：在相应的输入电压范围内（取范围下限、额定电压、范围上限三点），对各路输出分别为小载或满载条件进行正交后进行输出电压的测试。 测试条件 a、输入电压分别为范围下限，额定值、范围上限。 b、负载条件为各路的小载及满载的正交。 测试方框图 测试方法 a、先如图连接好测试电路，对于每一路输出都应准备小载、满载。如果负载调整率、稳压精度的限值用百分比表示，则应进行额定输入电压下的全部半载测量。 b、对于各种正交情况，应统一汇制成一张记录表格。 c、对于每一种情况都进行测试并记录数据。 d、此交调测试记录数据作为计算输出电压范围，电压调整率、负载调整率，稳压精度的原始数据。
1.2 常用开关电源类别
2. 正激式 用于中大功率电源（500W）左右，变压器作为电压变换，输出有一个储能电感，开关管截止时释放能量。图二位双关正激的电路，功率可做得更大一些。
1. 反激式 主要应用于小功率电源（100W以下）变压器主要作用为电压变换和储能。
1.2 常用开关电源类别
3. 半桥电路 可做大功率电源，输入开关管电压应力较低，输出全波整流效率高。
1.3 开关电源简介
下面我们用一个500W电源来介绍开关电源的各个组成部分及功能：
EMI电路
PFC
防浪涌电路
整流滤波
AC-DC 变换 PWM控制器
输入过欠压保护
整流滤波
输出稳压 控制
输出过流保护
DC-DC 变换 PWM控制 输出过流保护
输出过压保护
输入告警
1.3 30W电源简介
2.9 瞬态响应（开关机瞬态，负载瞬态）
测试条件 a、开关机过冲 电源输出各种负载组合。 输入电压全范围。 b、负载跃迁 负载电流为标称值的25%~50%~25%和50%~75%~50%。 输入电压在全电压范围内。 测试方框图
开关电源基础知识培训
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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开关电源基本问题分析
维修案例： 12V单电源板，故障现象为12V输出跳动，大概0-5V之间跳动.
外观检查：经查外观无烧焦、无发黑发黄异味等明显异常；
初步判断：12V电压尚有输出，只是不稳定，并且输出电压没有超过12V，可以确定不是由于
环路部分开环导致OVP，同时可以确定IC自身是没有问题的，至少还能工作。可能由于次级过载引 起保护、Vcc供电不足，环路异常等导致；
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7开关电源基础知识Fra bibliotek隔离型拓扑的优点是原副边地实现了电气隔离，且通过变压器绕 组可以容易实现多路输出。
目前我司常用的拓扑主要为Boost（如PFC电路），反激变换器、 半桥谐振LLC变换器。
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目录
开关电源基础知识 开关电源框架图及功能简介 开关电源基本问题分析
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开关电源框架图及功能简介
反激框图
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开关电源框架图及功能简介
反激简介
EMC电路：主要由保险丝，热敏电阻，压敏电阻，共模电感，X电容及Y电容整流二极管组成。
主要是防止电源装置对外部（EMI）或者外部对电源部分的电磁干扰(EMS)。
启动电路：启动电路一般通过2-3颗电阻接到PWM芯片的Vcc端，在刚上电时，通过电阻对Vcc
置。
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开关电源基础知识
2、开关电源（PWM模式）的工作原理
右图为最简单的开关电源，Ui是开关电源的输入电压，K是控制开关， R是负载。
当控制开关K接通的时候，开关电源就向负载R输出一个脉冲宽度为 Ton、幅度为Ui的脉冲电压；当控制开关K关断的时候，又相当于开关 电源向负载R输出一个脉冲宽度为Toff，幅度为0的脉冲电压。这样， 控制开关K不停地
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开关电源框架图及功能简介
PFC简介
通过PFC控制芯片决定开关管的开通与关断，控制流过PFC电感的平均电流波形与输入电压波
形近似一致，达到接近于1的PF值以及较低的电流谐波含量。
电压环保证输出电压稳在一个定值（要高于整流后正弦半波的峰值电压，通常为380-410V之
间）以供后级DC/DC变换器使用。
“接通”和“关断”，
在负载两端就可以得
到一个脉冲调制的输
出电压Uo。
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开关电源基础知识
3、开关电源常用拓扑介绍
开关电源的基本拓扑可以分为两大类，一是非隔离拓扑，二是隔离拓扑。
非隔离拓扑
BuckBoost
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开关电源基本问题分析
问题锁定：此时可以断电量测Vcc周边器件，此时，发现电阻R21开路,稳压管Z2击穿；产生原
因，可能是静电或者瞬间高压导致稳压管先击穿，然后电阻电流突然增大导致电阻烧毁而开路。
方案验证：更换R21,Z2后输出正常。
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开关电源基本问题分析
开关电源基础知识介绍
目录
开关电源基础知识 开关电源框架图及功能简介 开关电源基本问题分析
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开关电源基础知识
1、开关电源定义 开关电源就是通过控制电路，使电子开关器件不停地“开通”
和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而 实现电压变换，以及实现输出电压的可调和自动稳压的电源装
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开关电源基础知识
Buck‐ boost
非隔离拓扑的共性为输入输出共地，安全性能不佳。
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开关电源基础知识
隔离拓扑
隔离拓扑是在非隔离拓扑的基础上发展起来的。
反激变换器正激变换器
整机绝缘耐压测试NG，主要问题可能是？
整机接地电阻测试NG，主要问题可能是？
整机开机无24V输出，24V输出线材拔除后重启电 源，24V输出正常，能否说明电源板无异常？
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谢谢
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控制电路：控制回路主要是依靠次级的电压检测来控制光耦的导通程度，从而控制IC输出到
MOSFET驱动脚矩形脉冲的占空比来调节输出使其达到稳压的目的。
二次整流输出电路：该电路把变压器次级输出的矩形脉冲通过二极管及电容整流滤波成为直
2017流-3-电14压。
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开关电源框架图及功能简介
PFC框图
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（此时PFC电路开始工作，大电解电压约等于390V）
3、背光控制：PWM调光、BL_ON信号高电平输入，背光恒流输 出；
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目录
开关电源基础知识 开关电源框架图及功能简介 开关电源基本问题分析
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开关电源基本问题分析
常用的分析方法 对比：可以对比好板与坏板，相同器件，不同型号之间的异同点。 试错：尝试替换各种规格型号的器件。 怀疑：当存在较为隐蔽的故障时，对怀疑部分进行检测，一般较 适用于经验丰富的人员。 排除：排除无故障部分，缩小分析范围。
问题排查：排查故障一般由简到难排查，所以先排查次级是否存在过载现象经排查，次级电
阻电容等没有发现短路等异常现象，可以确定不是由于次级短路导致过载，此点可以排除；下一个 排查目标Vcc，需要检测供电是否正常，此时需要上电测试，经测试发现Vcc上升到8-9V后就掉到 2-3V，并且一固定的频率在重复。此时可以判定Vcc存在异常
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开关电源框架图及功能简介
二合一电源板框图
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开关电源框架图及功能简介
二合一电源板原理分析
1、待机：AC上电后，5VSB输出；
（此时PFC电路不工作，大电解电压等于Vac*1.414）
2、ON/OFF开机信号：ON/OFF信号高电平输入，5V输出， 12V&24V输出；
的电解充电以达到IC启动电压。
主功率电路：主功率电路一般由MOSFET、变压器、电流检测电阻等器件组成，当MOSFET的
GATE脚为高电平时，MOSFET开通，直流电压通过变压器、MOSFET、检测电阻到地形成大电流回 路，此时变压器内部的电流突然增大，此电流会使变压器会产生磁场存储起来，当MOSFET的GATE 脚为低电平时，MOSFET截止，变压器内存储的能量通过次级释放。
总结：
无论用什么方法分析，都需建立在理论基础之上，在加上正确
的逻辑推理；推理时可以逆向也可以顺向思考，关键在于在分析时
需结合故障现象以及外部因素可能对电源造成的影响，这样有助于
快速定位故障范围，提高问题解决速度。
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思考与讨论？
2017-3-14
为什么一般情况下交流低压输入时器件温升更高？ 为什么交流高压输入时待机功耗与漏电流更高？