电脑开关电源工作原理

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开关电源工作原理

开关电源工作原理

开关电源工作原理开关电源是一种常见的电源供应装置,其工作原理是将输入电压通过开关器件进行高频开关,经过变压、整流、滤波等电路处理后,得到稳定的输出电压。

开关电源具有高效率、小体积、重量轻等优点,广泛应用于各种电子设备中。

一、开关电源的基本构成开关电源由输入端、输出端和控制电路组成。

1. 输入端:输入端主要包括输入电源和输入电路。

输入电源为交流电源,输入电路包括输入滤波电路和整流电路。

其中,输入滤波电路用于滤除输入电源中的杂波和干扰,保证输入电源的稳定性;整流电路将交流电源转换为直流电源。

2. 输出端:输出端主要包括输出电路和输出滤波电路。

输出电路通过开关器件进行高频开关,将整流后的直流电源转换为高频脉冲信号,经过输出滤波电路后得到稳定的直流输出电压。

3. 控制电路:控制电路主要包括开关控制电路和保护电路。

开关控制电路用于控制开关器件的开关频率和占空比,保证输出电压的稳定性和精度;保护电路用于监测输入输出电流电压,当超过设定值时进行过载保护。

二、开关电源的工作原理开关电源的工作原理可分为两个过程:变频过程和整流滤波过程。

1. 变频过程:变频过程即将输入电压通过开关器件进行高频开关,形成高频脉冲信号。

开关器件通常采用开关管或晶闸管进行控制,高频开关频率通常在几十kHz至几MHz之间。

当开关器件导通时,输入电源的能量通过开关管传导至输出端,形成电流;当开关器件断开时,输出端的电感储能元件将电能通过二极管进行放电,形成负电流。

通过不断的开关导通-断开操作,输入电压的能量被转换为高频脉冲信号。

2. 整流滤波过程:经过变频过程的高频脉冲信号需要通过变压、整流和滤波电路进行进一步处理。

首先,高频脉冲信号经过变压电路进行降压变换,得到适合输出电压的信号。

然后,经过整流电路将高频信号转换为直流信号,通过二极管进行单向导通。

最后,通过滤波电路对直流信号进行滤波,去除残余脉动和高频噪声,得到稳定的输出电压。

三、开关电源的工作模式开关电源的工作模式主要有两种:连续导通模式和断续导通模式。

电脑开关电源的工作原理

电脑开关电源的工作原理

计算机开关电源工作电压较高,通过的电流较大,又工作在有自感电动势的状态下,因此,使用过程中故障率较高。

对于电源产生的故障,不少朋友束手无策,其实,只要有一点电子电路知识,就可以轻松的维修电源。

下面对ATX电源控制电路的工作原理进行较详细的阐述,望能对广大维修者有所帮助。

一、ATX型电源电路的组成及工作原理ATX开关电源,电路按其组成功能分为:交流输入整流滤波电路、脉冲半桥功率变换电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS-ON和PW-OK产生电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路。

请参照图1和ATX电源电路原理图。

1.辅助电源电路只要有交流市电输入,ATX开关电源无论是否开启,其辅助电源一直在工作,为开关电源控制电路提供工作电压。

市电经高压整流、滤波,输出约300V直流脉动电压,一路经R72、R76至辅助电源开关管Q15基极,另一路经T3开关变压器的初级绕组加至Q15集电极,使Q15导通。

T3反馈绕组的感应电势(上正下负)通过正反馈支路C44、R74加至Q15基极,使Q15饱和导通。

反馈电流通过R74、R78、Q15的b、e极等效电阻对电容C44充电,随着C44充电电压增加,流经Q15基极电流逐渐减小,T3反馈绕组感应电势反相(上负下正),与C44电压叠加至Q15基极,Q15基极电位变负,开关管迅速截止。

Q15截止时,ZD6、D30、C41、R70组成Q15基极负偏压截止电路。

反馈绕组感应电势的正端经C41、R70、D41至感应电势负端形成充电回路,C41负极负电压,Q15基极电位由于D30、ZD6的导通,被箝位在比C41负电压高约6.8V(二极管压降和稳压值)的负电位上。

同时正反馈支路C44的充电电压经T3反馈绕组,R78,Q15的b、e极等效电阻,R74形成放电回路。

随着C41充电电流逐渐减小,Ub电位上升,当Ub电位增加到Q15的b、e极的开启电压时,Q15再次导通,又进入下一个周期的振荡。

开关电源的工作原理和常见故障分析及维修

开关电源的工作原理和常见故障分析及维修

开关电源的工作原理和常见故障分析及维修开关电源的主要电路是由:防雷电路,输入电磁干扰滤波器(Electromagnetic Interference,简称EMI),输入整流滤波电路,功率变换电路,脉宽调制(PWM)控制器电路,输出整流滤波电路组成。

辅助电路有输入过压,欠压保护电路, 输出过压,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:高频脉冲电压。

把高频脉冲电压送给高频变压器,高频变压器的次级(二次侧)就会感应出一定的高频脉冲交流电,并送给高频整流滤波电路进行整流,滤波。

经高频整流滤波后便可得到我们所需的各种直流电压。

输出电压下降或者上升时,由取样电路将取样信号通过光电耦合器(PC817),送入控制电路,经过其内部调制,由控制电路的输出端将变宽的或者变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极(G 极),使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或者变窄,由此改变输出电压平均值的大小,从而使直流电压基本稳定在所须的电压值上。

开关电源的电路原理图如下:开关电源电路原理图开关电源的常见故障分析及维修由于开关电源的输入部份工作在高压,大电流的状态下,故障率最高,如高压大电流整流二极管,滤波电容,开关功率管等较易损坏。

其次就是输出整流部分的整流二极管,保护二极管,滤波电容,限流电阻等较易损坏;再就是脉宽调制控制器的反馈部份和保护部份。

下面就对开关电源常见故障产生的原因作一分析及如何排除这些故障的维修方法。

一.保险丝熔断普通情况下,保险丝熔断说明开关电源的内部电路存在短路或者过流的故障。

由于开关电源工作在高电压,大电流的状态下,直流滤波和变换振荡电路在高压状态工作时间太长,电压变化相对大。

电网电压的波动,浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。

重点应检查电源输入端的整流二极管,高压滤波电解电容,开关功率管,UC3842本身及外围元器件等。

检查一下这些元器件有无击穿,开路,损坏,烧焦,炸裂等现象。

开关电源工作原理

开关电源工作原理

开关电源工作原理在讨论开关电源的工作原理之前,首先需要了解什么是开关电源。

开关电源是一种将输入直流或交流电源转换为所需输出电压或电流的电子设备。

相比于线性电源,开关电源具有体积小、效率高、稳定性好等优点,在各种电子设备中得到广泛应用。

下面我们将从开关电源的基本结构和工作原理两方面来进行讨论。

一、开关电源的基本结构一般来说,开关电源由以下几个基本部分组成:1.整流滤波器:用于将输入的交流电源或者变压器输出的交流电源经过整流滤波后得到较为稳定的直流电压信号。

2.开关电源控制器:控制开关管的开关状态,实现对输出电压的调节和稳定。

3.开关管:用来开关控制电源的工作状态,通常采用晶体管或者MOSFET。

4.变压器:用于调节输入输出电压的变压器。

5.输出滤波器:用于消除开关电源输出波形中的高频噪声。

二、开关电源的工作原理开关电源的工作原理基于开关管的开关控制,主要包括以下几个步骤:1.输入电源:开关电源首先接收输入交流或者直流电源,经过整流滤波器将其转换为稳定的直流电压。

2.开关管控制:开关管由开关电源控制器根据输出电压的反馈信号开关控制,根据需要开合,不断调节输出电压。

3.变压器转换:开关管的不断开合导致变压器的输入输出也在不断变化,通过变压器进行输入输出电压的变换。

4.输出滤波:开关电源通过输出滤波器消除输出波形的高频噪声,得到稳定的输出电压信号。

5.输出稳定:经过一系列控制和变换,最终获得稳定的输出电压或电流,满足设备的工作需求。

综上所述,开关电源通过开关管的控制和变压器的转换,实现对输入电源的调节和转换,最终得到稳定的输出电压或电流,从而保证设备正常工作。

开关电源在现代电子设备中具有重要作用,对于提高设备性能和节能减排具有重要意义。

电脑电源开机的原理

电脑电源开机的原理

电脑电源开机的原理电脑电源开机的原理是指当我们按下电源按钮,电脑可以正常启动运行的过程。

电源是计算机的重要组成部分之一,负责为计算机提供电能。

下面我将从电源的供电原理、开关电源的工作原理和电源的自检程序等几个方面进行详细介绍。

首先,电源的供电原理是指电源将交流电转换为计算机所需要的直流电。

传统的电源采用变压器来实现电压的变换,并通过整流电路将交流电转换为直流电供给计算机使用。

而现代技术的典型代表是开关电源。

开关电源通过开关管的导通和断开来实现高频开关,通过变压器转换来实现电压的升降,再通过整流、滤波等电路将交流电转换为直流电。

开关电源的工作原理更加高效,功率因数更高,体积更小,是目前电子设备中最常用的电源。

其次,开关电源的工作原理是关键。

开关电源的核心元器件是开关管和变压器。

当我们按下电源按钮时,开关电源的控制松开,使得控制电路正常工作。

此时,开关管导通,电路中的电能通过变压器转换为相应的电压,并经过整流和滤波电路得到稳定的直流电。

然后,直流电经过电压稳定模块进一步调整为合适的电压大小,通过供电线路提供给计算机各个部件使用。

此外,电源的自检程序也是电脑电源开机的重要一环。

电源会在开机过程中进行自检程序,以确保整个计算机系统的正常运行。

自检程序通常包括硬件自检和软件自检两部分。

硬件自检主要是检查计算机硬件是否正常工作。

当我们按下电源按钮时,电源首先会提供电能给主板,启动主板上的BIOS芯片。

BIOS芯片会对计算机的硬件进行自检,包括处理器、内存、硬盘等。

如果发现硬件存在问题,主板会发出警告信号,例如蜂鸣器发出"滴滴滴"的声音。

当硬件自检通过后,计算机将根据预设的启动设备顺序从磁盘启动操作系统。

软件自检主要是检查操作系统是否完整且正常运行。

当计算机开始从磁盘加载操作系统时,系统会进行一系列的自检程序。

操作系统会检查系统文件是否完整、硬件是否兼容、驱动程序是否正常等。

如果自检通过,操作系统将会加载完成,屏幕会显示出操作系统的启动画面。

开关电源工作原理是什么-开关电源工作原理详解析

开关电源工作原理是什么-开关电源工作原理详解析

开关电源工作原理是什么?开关电源工作原理详解析开关电源由于重量轻、体积小,输出电压稳定,且纹波系数小等特点,被广泛应用。

一、开关电源的电源开关电源的电源是给开关电源供应电能的电源输入部分。

电原理如图1所示。

220V市电经从三极插针送入,经速熔保险管、双向滤波器、压敏电阻、电感、电容,到达整流电路。

其中,FU为速熔保险管,起限流爱护作用;双向滤波器、压敏电阻、电感、电容组成抗干扰电路,使整流电路得到一个较为抱负的AC220V电压。

二、开关电源的工作原理开关电源的电压转换,是由开关晶体管、脉冲变压器等组成的脉冲振荡器,产生脉冲电,将300V的直流电经脉冲变压器的次级变换成所需要的电压。

电原理如图2所示。

1、脉冲振荡器的工作原理1)脉冲振荡器的启动电源经R10、R10A、R15给Q3(三极管)的b极(基极)、e极(放射极)供应正向偏置电压,强迫Q3进入导通状态。

2)脉冲振荡器的振荡过程当Q3进入导通状态后,+Vc就会经脉冲变压器的初级线圈、Q3的c 极、e极、R15到电源的-Vc,此时脉冲变压器的次级线圈就会产感应电势,次级线圈的一端接在-Vc,另一端经R12、C8接到Q3的b 极,且感应电势的极性与初级线圈的自感电势是同极性的(图中初次极线圈的上端均为同名端),便得Q3的b极得到更大的基极电流,加速Q3的导通直至Q3进入饱和状态。

电路如图3所示。

当Q3饱和后,Ic不再变化,波形如图4中t0到t3。

经过t3到t4的饱和过程后,自感电势、感应电势的极性会随其反转,即上负下正。

次极线圈中这个反转后的电势,正极经R15加在Q1的e极,负极经R12、C8加在Q3的b极,使得Q3处于反向偏置,促使Q3快速地从饱和状态过度到截止状态,图中t4到t6。

Q3截止后,通过D8、R17、C7组成的汲取电路很快地将初极线圈中所产生的反向电势以及反向电流汲取掉,图中t6到t7。

完成了一个振荡周期。

之后振荡电路就会周而复始重复上述过程。

开关电源的工作原理与维修

开关电源的工作原理与维修

开关电源的工作原理与维修在现代电子设备中,开关电源作为一种常见的电源供应模块,被广泛应用于各种设备中,如电脑、手机充电器、电视等。

开关电源相比于传统的线性电源具有更高的效率和稳定性,因此备受青睐。

本文将介绍开关电源的工作原理以及常见的维修方法。

工作原理开关电源的工作原理主要基于三个关键元件:变压器、整流器和滤波器。

当输入交流电压被整流器转换为直流电压后,变压器通过开关管(如晶体管)来控制电流的开闭,进而实现将直流电压转换为高频脉冲信号。

这些脉冲信号经过变压器的变压作用,最终输出所需的稳定直流电压。

开关电源的高频工作使得其输出更为稳定、效率更高。

通过控制开关管的导通时间,可以调整输出电压的大小,实现对电压的精确控制。

同时,开关电源内部还配备了保护机制,如过流保护、过压保护等,确保设备和用户的安全。

维修方法尽管开关电源具有高效稳定的特点,但在长时间使用过程中仍可能出现各种故障。

以下是一些常见的开关电源故障及其维修方法:1.电容故障:开关电源中的电容可能会出现漏液、爆裂等情况,导致输出电压不稳定甚至无法正常工作。

此时需要更换损坏的电容并进行电源校准。

2.开关管故障:开关管长时间工作后可能会损坏,导致整个电源无法正常工作。

此时需要测量开关管的导通情况,确认是否需要更换新的开关管。

3.滤波器故障:滤波器在使用过程中可能会被过载、过压等问题影响而损坏,导致输出的电压波动较大。

对于此类故障,需要检查并更换损坏的滤波器。

4.散热系统故障:开关电源长时间工作会产生一定的热量,如果散热系统不良,可能导致电源温度过高而引发故障。

因此,定期清洁和确保散热系统正常工作至关重要。

在进行开关电源的维修时,应首先确保断开电源并排除电容器电压,避免触电危险。

同时,维修人员需要具备一定的电子知识和技能,以便更好地识别和解决各种故障。

总的来说,开关电源作为现代电子设备中不可或缺的部件,其工作原理和维修方法都需要得到深入理解和熟练掌握。

开关电源的结构和基本原理

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。

电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧

电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧

电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧一、原理分析1待机电源待机电源又称辅助电源,电路见附图。

自激振荡部分由Q03,T3,C14,D04,2R21,2R22,2R4等元件组成;稳压部分由IC5 (电压基准源),IC1 (光祸),Q4(PWM)等元件组成;保护和尖峰吸收部分由Q4,2823、2R10,C02及2R5、C05AQ06等元件组成。

可见待机电源的构成与部分彩电开关电源(带光祸的)基本一致,详细工作过程也大致相同。

T3次级,一路由DOIA和C09整流滤波输出十22V,为驱动电路T2 初级和IC2 (TIA94CN )⑩脚提供工作电压。

一路由DOf、C03、IA, C05 整流滤波输出+5VSB (Stand By),由一根紫色导线经ATX插头送到主板上电源监控部件”电路,为该电路提供待机电压。

别看待机电源结构简单,在微机系统中却占据着重要地位,一方面它给主控PWM电路和担任多种信号处理的四比较器供电,保障ATX开关电源自行运转;另一方面,它又像永不熄灭的火种”向主机提供待机电压。

2•主开关电源(1)主控PWM型集成电路TL494CN简介TLA94CN内部由振荡器、死区”比较器、PWM比较器、两个误差放大器1和2、触发器、逻辑门、三极管Q1,Q2,基准电压调节器以及由两个滞回比较(器施密特触发器)组成的欠压封锁电路等部分组成。

其中⑤脚、⑥脚外接定时电容和定时电阻;由触发器和逻辑门构成的逻辑电路由⑩脚控制输出方式,在电脑ATX开关电源中(13)脚接5V基准电压,使内部三极管QI,Q2工作在推挽输出方式;基准电压调节器将待机电源经(12)脚提供的22V工作电压转换为5V基准电压,由(14)脚输出。

⑵脉宽调制与驱动电路得到主机启动指令后IC2(TL494CN)立刻由待机状态转人工作状态,⑧脚、⑧脚输出相位差为1800的PWM信号,使17初级一侧的Q1,Q2轮流导通或截止,并经T2次级L3 ,LA绕组的藕合,驱动QO1,Q02也为轮流导通或截止,共处于双管推挽”工作方式。

电脑开关电源工作原理

电脑开关电源工作原理

电脑开关电源工作原理
电脑开关电源的工作原理是利用一个交流转直流的电源模块,将输入的交流电转换成电脑需要的直流电。

工作原理如下:
1. 当电脑开关电源插上电源线并接通电源开关后,输入的交流电会通过电源线进入电源模块。

2. 在电源模块内部,有一个整流器,它的作用是将输入的交流电转换成直流电。

整流器一般采用桥式整流电路,将交流电转换成脉冲直流电。

3. 脉冲直流电进入滤波电路,滤波电路中的电容器起到了平滑电流的作用,使得输出的直流电更稳定。

4. 平滑后的直流电经过稳压电路进行调整,以确保输出的电压稳定在电脑所需的工作电压范围内。

稳压电路一般采用反馈控制电路,根据输出电压与设定值的差距,控制开关元件的导通和断开,从而调整输出电压。

5. 最后,稳压后的直流电供给给电脑的各个部件,如主板、显卡、硬盘等,以满足它们的工作需要。

开关电源基本工作原理

开关电源基本工作原理

开关电源基本工作原理
开关电源是一种利用先进的电子器件和控制技术实现电能转换和稳定输出的电源。

其基本工作原理包括以下几个步骤:
输入电压:开关电源首先接收输入电压,通常是来自交流电源,其电压需要经过整流和滤波,转换为直流电压。

开关控制:开关电源中的开关器件(如晶体管、功率MOSFET等)被不断地开关控制,以控制电源的输出电压和
电流。

开关转换:通过开关器件的开关操作,输入电压被周期性地开关转换为高频的脉冲电压。

变压器:脉冲电压通过变压器步进变换,通过变压比实现提高或降低电压的功能。

变压器的输出通常经过整流和滤波以获得更加稳定的直流电压。

反馈控制:开关电源通过反馈电路监测和调整输出电压,以保持稳定的电压输出。

当输出电压低于或高于设定值时,反馈控制回路会相应地调整开关器件的工作状态,调整输出电压。

保护机制:开关电源还具备多种保护机制,如过流保护、过电压保护和过温保护等,以防止电源因故障而损坏电子器件或导致其他安全风险。

通过以上的基本工作原理,开关电源可以实现高效率、小体积、稳定可靠的电能转换和输出,广泛应用于各种电子设备中。

开关电源基本工作原理

开关电源基本工作原理

开关电源基本工作原理
开关电源是一种将输入的交流电转换为高频脉冲电流,经过功率变换器变换为所需输出电压和电流的电源。

其基本工作原理如下:
1. 输入滤波:交流电输入经过输入滤波电路,去除输入电源中的高频噪声和干扰,得到纯净的直流电压。

2. 整流电路:纯净的直流电压经过整流电路,将交流电转换为脉动直流电压。

整流电路通常采用二极管桥等元件进行整流操作。

3. 滤波电路:脉动直流电压经过滤波电路,通过滤波电容和滤波电感进行平滑,并去除残余的交流成分,得到稳定的直流电压。

4. 开关控制器:稳定的直流电压通过开关控制器控制开关二极管或场效应管进行开关操作。

开关控制器根据输出电压的变化实时调整开关的工作状态,以保持输出电压的稳定。

5. 变压器:开关操作控制了变压器的磁通,实现了输入电压和输出电压的变换。

变压器通过电磁感应原理将输入电压转换为需要的较高或较低的输出电压。

6. 输出调节:经变压器变换后的电压通过输出调节电路进行稳定调节,保持输出电压在设定范围内的稳定性。

7. 反馈控制:开关电源通过反馈控制电路监测输出电压,并将监测到的输出电压与设定值进行比较,通过反馈控制器调整开关的工作频率和占空比,使输出电压保持稳定。

8. 保护功能:开关电源常常具备过压保护、过流保护、短路保护等功能,以保护电源和负载不受损坏。

通过以上工作原理,开关电源能够实现高效率的能量转换,使得电源输出电压稳定、可调节,并且具备较好的保护功能。

因此,在工业、通讯、家电等领域广泛应用。

电器中的开关电源工作原理

电器中的开关电源工作原理

电器中的开关电源工作原理电器中的开关电源是一种常见的电源类型,广泛应用于家用电器、计算机设备、通信设备等领域。

本文将介绍开关电源的工作原理,以及其在电器中的应用。

一、开关电源的工作原理开关电源是一种将输入电源频率转换为高频脉冲,再经过变压器、整流滤波电路等一系列变换和处理过程,最终得到需要的输出电压的电路。

其基本工作原理如下:1. 输入电源变换:开关电源首先接收输入电源,通常为交流(AC)电源。

通过输入电源的变压器,将交流电压变压为较低的交流电压,并通过整流电路将交流电压转换为直流电压。

2. 高频脉冲产生:开关电源中的主要元件是开关管(或开关电源芯片),它可以快速开关导通和截止。

通过开关管的高频开关动作,将直流电压变换为高频脉冲信号。

3. 变压器转换:高频脉冲信号通过变压器的升压或降压转换,实现输入电压的变换。

变压器通常由多个线圈绕制而成,根据输出的电压需求,通过不同的绕制方式实现升压或降压。

4. 整流滤波:经过变压器转换后的高频信号,需要通过整流电路进行整流,将其转换为稳定的直流电压。

整流电路中常使用二极管进行单向导通,滤波电容则用于平滑电压波动。

5. 输出调节:得到稳定的直流电压后,需要通过稳压电路对输出电压进行调节。

稳压电路常采用反馈原理,监测输出电压,并通过控制开关管的开关频率和占空比,使输出电压保持稳定。

二、开关电源在电器中的应用开关电源由于其高效率、体积小、重量轻等优点,被广泛应用于电器领域。

以下是几个常见的应用场景:1. 家用电器:开关电源在家用电器中广泛应用,如电视机、空调、冰箱等。

其高效率和稳定的输出电压,能够满足不同电器对电源的需求。

2. 计算机设备:在计算机设备中,开关电源用于为主机、显示器、硬盘等供电。

其高频率开关工作方式,减少了能量损耗,提高了电源效率。

3. 通信设备:无线通信设备、网络设备等需要稳定电源的领域,也广泛采用开关电源。

开关电源提供了高效、可靠的电源支持,确保了通信设备的稳定运行。

开关电源的工作原理及工作流程

开关电源的工作原理及工作流程

開關電源的工作原理及工作流程1.電源的定義電腦的電源就是將交流電轉換爲PC(個人電腦)電腦工作所需要的直流電的轉換器,就是電氣行業上所說的開關電源〔又稱交換式電源〕典型的交換式電源供應器應有11個部分組成,分別是:`輸入級〔Input stage〕:包含(1) EMI 濾波器和(2)橋式整流電路;EMI (Electromagnetic Interference)當市電進入電源後,先經過扼流線圈和電容濾波去除高頻雜波和干擾信號,然後經過整流和濾波得到高壓直流電。

➢EMI 濾波器的主要目的是防止連接在同一電力系統的電氣裝置所產生的傳導性電磁雜訊經由電源導線而彼此互相干擾。

➢橋式整流電路把輸入交流電源轉換為直流電V I。

(橋氏整流器是由4個矽二極體組合而成)功率因數調整級〔Power Factor Correction, PFC stage〕:包括(3.)功率因數調整電路,由L1、PFC IC、Q1、D1 和C1組成PFC stage,用來調整電源供應器的功率因數,使符合環保標準。

➢電感(Inductance)L1的典型值約數百μH∼數mH之間,一般採用鐵粉芯〔Iron Power Core〕材質,➢Q1 電晶體的規格要求為耐電壓600V耐壓電晶體,耐電流7A以上。

➢PFC IC控制Q1的導通與截止,一般依流過電感的電流波形分為連續式〔Continuous〕和不連續式〔Discontinuous〕兩種。

➢D1 為功因調整用超快速回復二級體〔PFC Hyper fast Recovery Diode〕,一般規格為耐電壓600V、耐電流5A以上、反向回復時間〔Reverse recovery Time, t rr〕為20ns以下,➢電容器C1則依其輸出漣波規格大小來決定其值,典型值通常在100μf 以上,耐壓在450∼500V 之間,一般採用電解電容材質。

(電容器是用來儲存與釋放電能,一般電容器會將電容值直接標示於外殼,假设有極性也會標示出來,不然就是用長短腳來表示,較長的接腳代表正端)功率級〔Power stage〕:包含(4.)功率開關、(5.)脈波寬度調變〔Pulse Width Modulation, PWM〕與驅動電路、(6.)隔離高頻變壓器、(7.)整流二極體及(8.)輸出濾波器;由PWM IC、Q2、T1、D2、C2組成Power stage,藉由PWM IC 控制Q2 電子開關的導通與否,配合次級側的二極體和電容,即可得到DC電壓的輸出,而變壓器T1 因為有氣隙之故,其初級圈具有隔離、變壓和電感的三重功能,藉由Q2 電子開關作用將儲存於在變壓器的能量傳遞給次級側,再藉由電容C2 的充電保持功能來得到直流電壓Vo,此外改變變壓器初、次級的圈數,就可以得到想要的DC電源。

电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧

电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧

电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧一、工作原理ATX电源是电脑中常见的一种开关电源,其主要功能是将交流电转换为直流电提供给电脑使用,同时还能为电脑提供一定的保护功能。

ATX电源的电路主要由输入滤波、PWM控制器、变压器、输出整流滤波等部分组成。

用户将交流电连接到电源的输入端口,电源对该电压进行滤波和整流,然后将动态变化的直流电转换为需要的电压。

处理完这些步骤后,ATX电源通过IDE 和CPU的连接口向电脑提供直流电。

二、维修技巧ATX电源在工作中经常会出现一些故障,比如电源开不了、电源释放的蜂鸣声等。

下面是一些常见的维修技巧:1. 接触不良有时电源无法正常开启的原因是接触松动。

此时,需要检查电源与连接电缆之间的接触情况。

可能需要拆开电源,清除接触处的灰尘、腐蚀物,并确保金属部件间有充分的接触。

2. 故障元件电源的故障元件很少,其中最常见的是变压器和电容。

如果在检查接触不良后没有发现问题,则需要拆开电源检查电容器和变压器是否出现短路或损坏现象。

如果出现了这些问题,需要更换故障元件。

3. 清洁维护ATX电源的内部很容易收集灰尘,这可能会导致散热效果不佳。

因此,需要经常用吸尘器或者零尘布进行清洁维护,以保证电源正常工作。

4. 鉴定电源工作状态当电源发生故障时,需要进行分析诊断。

比如有些电源的状态显示器可以通过颜色变化或灯光来标示电源的状态。

所以需要对电源的指示灯状态进行鉴定,以及排除可能的错误。

三、如何安全地维修电源当维修电源时,需要采取一些安全措施,以防止电源的高电压对用户造成损伤。

下面是一些值得注意的地方:1. 关闭电源在拆解电源之前,需要确保电源已经完全关闭,以避免因为误操作而受伤。

2. 避免静电静电可能会损坏电源中的电路件,因此需要穿戴相应的防静电设备,同时也要保持工作区域的干燥,减少静电产生。

3. 注意高高压电容器当要处理电源中的电容器时,需要特别小心。

在处理时,需要先通过一个电阻将电容器引线连接在同一个地方,然后才能进行操作。

开关电源的工作原理及技术趋势

开关电源的工作原理及技术趋势

开关电源的工作原理及技术趋势开关电源是一种将交流电转换成直流电的电力转换装置。

它通过开关元件(如晶体管或MOS管等)的开通与断开,控制输入电流的通断,从而实现电能的转换。

开关电源的基本工作原理是将交流电输入后,通过整流电路将交流电转换成直流电。

然后,通过控制开关元件的开通与断开,将直流电转换成一系列的短脉冲信号。

接着,通过滤波电路将短脉冲信号转换成平稳的直流电。

通过稳压电路对输出电压进行调整和稳定。

开关电源的技术趋势主要体现在以下几个方面:1.高频化:为了提高能量转换效率和减小电路体积,开关电源逐渐向高频方向发展。

高频化可以缩小电感和电容的尺寸,降低开关元件的开关损耗,并减小输出滤波器的体积。

2.数字化:随着数字电源控制技术的发展,开关电源逐渐向数字化方向靠拢。

数字控制可以实现精确的开关控制比例,并具有较高的稳定性和可编程性。

数字化还可实现远程控制和监测。

3.集成化:为了减小电路体积和提高工作效率,开关电源逐渐向集成化方向发展。

集成化可以将多个电路组件集成到一个芯片或模块中,从而减少电路元件的数量和连接线路的长度,提高电路的可靠性和稳定性。

4.节能环保:随着全球环保意识的增强,开关电源逐渐向节能环保的方向发展。

新型开关电源采用先进的能量管理技术和低功耗元件,以提高能量转换效率,并减少对环境的影响。

5.可靠性增强:开关电源在工业控制、通信、计算机等领域的应用越来越广泛。

提高开关电源的可靠性成为一个重要的技术趋势。

通过使用高可靠性的元件、设计合理的散热系统和增强的故障保护措施,可以提高开关电源的可靠性和稳定性。

开关电源的工作原理是通过开关元件的开通与断开,实现交流电到直流电的转换。

未来开关电源的技术趋势主要包括高频化、数字化、集成化、节能环保和可靠性增强。

这些趋势将为开关电源的应用提供更高效、可靠和环保的解决方案。

开关电源工作原理图文

开关电源工作原理图文
开关电源通过周期性地切换开关器件的状态,将输入电源电压变为高频交流信号,然后经过整流、 滤波等电路处理,输出所需的直流电压。
开关电源的组成部分
开关电源由输入滤波器、整流器、变压器、开关管、控制电路等多个组件构 成。每个组件在电源系统中发挥着关键的作用,确保电源正常运行。
开关电源的工作过程
开关电源的工作过程可以分为开关管导通和关断两个状态。通过控制开关管 的导通时间比例,可以调整输出电压的大小和稳定性。
开关电源的发展趋势和前景
随着科技的发展,开关电源的功率密度、效率、可靠性等性能得到不断提升。 未来开关电源将更加小型化、高效化,并适应更多应用场景。
开关电源的优点和应用领域
开关电源具有高效、稳定、紧凑的特点,广泛应用于通信、计算机、工业自动化等领域。它为电 子设备提供可靠的电源支持,提升了系统性能和可靠性。
开关电源的常见问题与解决方 法
开关电源在使用过程中可能、加强屏蔽等方法来解决。
开关电源工作原理图文
开关电源是一种能够对输入电源进行高效转换和稳定输出的电源系统。它由 多个组件组成,采用特定的工作原理,广泛应用于各种电子设备中。
开关电源的概述
开关电源是现代电子设备中最常用的电源类型之一。它通过采用高频开关器 件来转换输入电源到所需的输出电压,提供稳定、高效的能量转换。
开关电源的基本工作原理
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电脑电源工作原理一、开关电源工作原理ATX开关电源的原理框图:上图工作原理简述:220V交流电经过第一、二级EMI滤波后变成较纯净的50Hz交流电,经全桥整流和滤波后输出300V的直流电压。

300V直流电压同时加到主开关管、主开关变压器、待机电源开关管、待机电源开关变压器。

由于此时主开关管没有开关信号,处于截止状态,因此主电源开关变压器上没有电压输出,上图中的-12V至+3.3V,5组电压均没电压输出。

但我们同时注意到,300V直流电加到待机电源开关管和待机电源开关变压器后,由于待机电源开关管被设计成自激式振荡方式,待机电源开关管立即开始工作,在待机电源开关变压器的次级上输出二组交流电压,经整流滤波后,输出+5VSB和+22V电压,+22V电压是专门为主控IC供电的。

+5VSB加到主板上作为待机电压。

当用户按动机箱的Power启动按键后,(绿)色线处于低电平,主控IC内部的振荡电路立即启动,产生脉冲信号,经推动管放大后,脉冲信号经推动变压器加到主开关管的基极,使主开关管工作在高频开关状态。

主开关变压器输出各组电压,经整流和滤波后得到各组直流电压,输出到主板。

但此时主板上的CPU仍未启动,必须等+5V的电压从零上升到95%后,IC检测到+5V上升到4.75V时,IC发出P.G信号,使CPU启动,电脑正常工作。

当用户关机时,绿色线处于高电平,IC内部立即停止振荡,主开关管因没有脉冲信号而停止工作。

-12至+3.3的各组电压降至为零。

电源处于待机状态。

输出电压的稳定则是依赖对脉冲宽度的改变来实现,这就叫做脉宽调制PWM。

由高压直流到低压多路直流的这一过程也可称DC-DC变换,是开关电源的核心技术。

采用开关变换的显著优点是大大提高了电能的转换效率,典型的PC电源效率为70—75%,而相应的线性稳压电源的效率仅有50%左右。

二、保护电路的工作原理在正常使用过程中,当IC检测到负载处于:短路、过流、过压、欠压、过载等状态时,IC内部发出信号,使内部的振荡停止,主开关管因没有脉冲信而停止工作。

从而达到保护电源的目的。

由上述原理可知,即使我们关了电脑后,如果不切断交流输入端,待机电源是一直工作的,电源仍有5到10瓦的功耗。

三、内部电路结构电源的内部电路分为抗干扰电路、整流滤波电路、开关电路、保护电路、输出电路等。

(一)抗干扰电路电源的抗干扰电路位于电源输入插座后,由线圈和电容组成一个滤波电路(如图1 ),它可以滤除电源线上的高频杂波和同相干扰信号,构成了电源抗电磁干扰的第一道防线。

由于这部分电路不影响电源的正常工作,很多便宜的电源会把它省略。

随着3 C 认证制度的实施,在这部分开始增加P F C (功率因数校正)电路,凡是3 C 认证的电脑电源,必须增加P F C 电路。

PFC 电路可以减少对电网的谐波污染和干扰。

PFC 电路有两种:有源PFC 和无源P F C 。

无源P F C 一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数,有源P F C 由电感电容及电子元器件组成,能够获得更高的功率因数,但成本也相对较高。

有源P F C 电路具有低损耗和高可靠性等优点,可获得高度稳定的输出电压,因此,有源P F C 的电源不需要采用很大容量的滤波电容。

PFC电路是面已经提到PFC,PFC电路称为功率因素校正电路,功率因素越高,电能利用率就越大,目前PFC电路有两种方式:无源PFC(对称作被动式PFC)和有源PFC(主动式PFC)。

无源PFC无源PFC:通过一个笨重的工频电感来补尝交流输入的基波电流与电压的相位差,强逼电流与电压相位一致。

无源PFC效率较低,一般只有65%—70%,且所用工频电感又大又笨重,但由于其成本低,许多ATX电源都采用这种方式(参见上图)。

有源PFC有源PFC:有源PFC由电子元器件组成,体积小重量轻,通过专通的IC 去调整电流波形的相位,效率大大提高,达95%以上。

采用有源PFC的电源通常输入端只有一只高压滤波电容,同时由于有源PFC本身可作辅助电源,因而可省去待机电源,而且采用有源PFC的电源输出电压纹波极小。

但由于有源PFC成本较高,所以通常只有在高级应用场合才能见到。

如下图所示:实物图如下图所示:(二)EMI滤波电路EMI滤波器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。

实际上它是利电感和电容的特性,使频率为50Hz左右的交流电可以顺利通过滤波器,但高于50Hz以上的高频干扰杂波被滤波器滤除,所以它又有另外一种名称,将EMI滤波器称为低通滤波器(彩电上的称法),其意义为,低频可以通过,而高频则被滤除。

下面是EMI滤波电路的线路图:上图中的C1和L1组成第一级EMI滤波,C2、C3、C4与L2组成第二级滤波。

实物图如下图所示:一级EMI滤波电路二级EMI滤波电路两道EMI滤波电路都做在PCB板上的[下图]在优质电源中,都有两道EMI滤波电路,其中一路在电源插座处,另外一路在电源的PCB板上(也有把两道EMI滤波电路都做在PCB板上的情况),这两道EMI电路,可以很好地滤除电网中的高频杂波和同相干扰电流,同时把电源中产生的电磁辐射削减到最低限度,使泄漏到电源外的电磁辐射量不至于对人体或其它设备造成不良影响。

劣质电源通常会省去第一级EMI滤波电路,甚至连第二级EMI滤波电路也省掉。

省掉了第一道EMI(如下图)(三)整流滤波电路整流滤波电路由一个全桥和两个高压电解电容组成。

全桥内部就是四个二极管,它负责把交流电转换成直流电。

整流后的直流电波动很大,为了得到稳定的电压,需要用滤波电容滤波,滤波以后,电压就比较稳定了,整流全桥的耐压一般在6 0 0 V 以上,它根据输出功率的大小选择最大电流,全桥后面的两个高大的筒状元件就是高压电解电容,其作用是虑除电流中的杂波,输出平稳的直流电,滤波电容的容量大小和滤波效果有很大关系。

容量大的高压电解电容一般在470 μ F 以上,如笔者的电源采用了680 μ F 容量的高压电容(如图2 )。

(四)桥式整流和滤波将输入端的交流电转变为脉冲直流电,目前有两种型式,一种是用四个二极管组成桥式整流电路;另一种是将四个二极管封装在一起。

两种接法效果都一样,二极管的正向导通电流不小于1A,反向击穿电压不小于700V。

高压部分的滤波主要由电容组成,一般有二个电容:200W电源,电容≥330uF;250W电源,电容≥470uF;300W电源,电容≥680uF。

如图所示:上图,L1和C3组成无源PFC电路,C1、C2为滤波电容。

实物图如下图:高压滤波电容低压滤波电容劣质电源使用小容量的滤波电容,以降低成本,如200W只用220uF,300W 只用470uF,甚至使用旧电容来降低成本。

PFC电感量不足或省掉PFC。

(五)开关电路开关电路是电源的核心部分。

主要由开关管、P W M控制芯片、开关变压器和高频整流二极管组成。

由开关管和P W M 控制芯片构成振荡电路,产生高频脉冲,经开关变压器得到多组输出,各组输出经高频整流二极管整流得到不同的电压(如图3 )。

开关电路的输出端和输入端有反馈电路,因而电路可根据输出端反馈的信号自动调整振荡频率,从而影响输出电压。

当输出电压偏高时,振荡频率会因反馈信号而降低,从而使输出电压也降低,反之亦然。

通常电压功率大的话,开关变压器的体积也会大一些。

P W M 控制芯片用于驱动开关管输出的工作电压,该控制芯片的型号往往是TL494 或相同功能的KA7500B(如图4 ),辅助的电路还包括基准电压电路、取样电路、比较电流和保护电路。

由于开关电源的开关管只工作在“开”和“关”两种状态,关的时候几乎不消耗功率,而开的时候由于自身压降很小,所以自身的损耗也很小,这就是开关电源发热量低、效率高的原因。

高频开关变压器同样是整个电路中的核心部件(如图5 )。

经过高频开关变压器降压后的电流同样要使用二极管和电容进行整流和滤波,只是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不但容量要大,还要有较低的交流电阻才行,否则就无法滤除电流中的高频交流电成分。

此外还能见到一两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电成分,保证输出纯净的直流电(如图6)。

一款优质的电源的电感线圈不仅尺寸大,而且绕线也很规范。

而劣质电源的线圈非常小而且绕线不规则,附近的滤波电容也非常小。

开关三极管和开关变压器是开关电源的核心部件,通过自激式或它激式(需要一个独立的脉冲信号振荡器,ATX电源的主开关管采用这种方式)使开关三极管工作在饱和、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路直流电压。

所以开关三极管和开关变压器的质量直接影响电源的质量和使用寿命,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。

下图散热片下面就是开关三极管:(六)保护电路一些电源具有四重保护电路,即过流、过压、过载和短路保护。

1、输入端过压保护电源的高压滤波电路边上,有两个蓝色的压敏电阻,其耐压值为270V,当市电电压超过270V时,压敏电阻就会被击穿,从而保护电源其它电路以及电脑配件的安全。

2、输入端过流保护第二道EMI滤波电容旁边,会有一根保险丝,当瞬间电流非常大时,保险丝就会熔断,从而保护电源和电脑。

3、输出端过流保护过电流会损伤电源和配件。

在下图中,有两根细导线连接了控制电路部分和驱动变压器,当控制电路监测到输出端有过大的电流时,通过导线反馈到驱动变压器,驱动变压器就会相应动作,关断电源的输出。

4、输出端过压保护输出端输出过高的电压,会对电脑配件造成致命的损害,因此防止输出过压是非常重要的功能,在磐石355的输出端的控制电路中,分布着一些稳压管,当比较器检测到的输出电压与基准电压偏差较大时,稳压管就会对电压进行调整。

5、输出端过载保护电源是能量的转换设备,而不是像电池是存储能量的设备,因此其输出不受额定功率的限制,比如额定150W的电源,可以提供200W甚至更高的功率,但此时输出电压将出现很大的波动,跌出正常的5%的范围,并且产生的热量甚至可以烧毁电源,因此不设过载保护的电源是危险的。

过载保护的机理与过流保护一样,也是由控制电路和驱动变压器进行的。

6、输出端短路保护输出端短路时,LM339N的比较器会侦测到电流的变化,并通过驱动变压器、PWM关断开关管的输出。

7、温度控制电脑电源的转换效率通常在70~80%之间,这就意味着相当一部分能量将转化为热量,热量积聚在电源中不能及时散发,会使电源局部温度过高,从而对电源造成伤害。

一些电源设计了温控电路,散热片附近的温度探头会检测电源内部温度,并智能调整风扇转速,对电源内部温度进行控制。

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