(整理)开关电源知识
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。
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！。
开关电源常用知识
开关电源常用知识大家都知道，通信设备一般采用直流电源供电（那么，直流电是怎样得来的呢？它与交流电有什么关系）。
目前，应用最广泛的、提供直流电的设备是开关电源。
高频开关电源与相控整流器相比较，具有效率高、可靠性高、精度高、具有智能化管理功能、体积小重量轻和更换扩容方便等优点。
开关电源种类繁多、特点各异，我们公司使用的开关电源有艾默生、中达、中兴等。
一、开关电源的分类：按开关电源容量大小分为大、中、小系统；按开关电源系统组成分为三柜、两柜、独立架系统，其中三柜系统由交流配电柜、直流配电柜和整流架组成，两柜系统的交流和直流配电集成在一个柜子中，独立架系统即交流、直流、整流三者集成于一个柜子中。
诸位所接触到的开关电源一般为独立架系统。
独立架开关电源系统的组成：交流配电单元、整流单元（高频整流模块）、直流配电单元、监控模块。
二、开关电源系统组成1．交流配电单元：一般由交流开关、交流供电线路、交流防雷器件等组成。
作用是引入一路或两路三相交流电或单相交流电（接入网点基本上是使用单相电，模块局有的采用三相电<如安庄子、西花园、棉纺厂>、有的采用单相电）。
经交流输入空开（过流、短路保护）、交流侧防雷器（抑制雷击冲击电压或浪涌过电压），分配给整流模块。
2．整流模块：进行AC/DC变换，输出稳定的直流电。
3．直流配电单元：一般由正负铜排、保险<熔断器>、直流空开、保护地、工作地、直流防雷组成，作用是向负载供电及电池充放电。
4．监控模块：一般由电源板、信号采样电路板、（信号）控制电路板、CPU板、通讯板、显示板、信号指示灯等组成。
蓄电池组1蓄电池组2直流负载1直流负载2直流负载3直流负载4三、开关电源的工作过程将工频交流电压滤波后整流升压变为直流高压，再以一定的开关频率调制成特定的高频交流，然后整流滤波为所需直流电压。
（通过控制器调整占空比使输出电压保持稳定。
）逆变控制电路线路滤波的作用：将交流电源中的尖峰等杂波过滤，给开关电源提供良好的交流电；防止本机产生的尖峰等杂音进入电网。
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。
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。
开关电源知识大科普
一.专业词语解释磁感应强度:磁感应强度（magnetic flux density），描述磁场强弱和方向的基本物理量。
是矢量，常用符号B表示。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。
反射电压Vor:变压器次边绕组正向感应电压使整流管导通,对负载放电.由于次边绕组有电流流过,在原边相反方向,形成电压Vor,此为反激电压.反激电压和原边漏感形成的电压尖峰包括直流电压叠加在开关关上.副边电压非原边Vor感应,而应是次边导通感应到原边的!!在选择MOS时，通常看到的公式是：Vdss>Vor+Vmargin+Vdcmax+Vspike或者Vdss>Vor+vmargin+Vdcmax，其中Vmargin是余量，Vspike漏感引起的尖峰电压. 等效串联电阻（ESR）：ESR是等效“串联”电阻，意味着，将两个电容串联，会增大这个数值，而并联则会减少之。
理论上，一个完美的电容，自身不会产生任何能量损失，但是实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗，各种原因导致电容变得不“完美”。
这个损耗在外部，表现为就像一个电阻跟电容串联在一起，所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。
电流连续模式（CCM）：在开关管开通TON期间，变压器储能，在主开关关断toff期间，变压器释放磁能并输出给负载。
当一个开关周期Ts结束时，变压器的储能并没有完全释放到零，则可以认为反激式转化器工作于CCM模式。
电流断续模式（DCM）：在一个开关周期内变压器初级绕组和次级绕组交替有电流流过，反之，开关周期结束，变压器储能完全释放，则变压器工作于DCM模式。
DCM为电流断续模式,CCM为电流连续模式,在对纹波要求较高时可以考虑用CCM模式.但DCM模式的转换效率更高些属于能量完全转换,但同时纹波较CCM要高.铜损：绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。
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
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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。
开关电源知识
开关电源知识一、开关电源的功能：把市电变换成所需的直流电压如DC48V、DC220V。
二、开关电源的用途：输出48V的用在通信行业，如交换机、传输机、光端机等；输出220V的用在电力行业，如变电站、发电厂等。
三、开关电源的原理：市电半桥/全桥整流滤波（DC450V）高频电源隔离变压器脉冲调制斩波器滤波DC输出。
四、开关电源的组成部分及功能1、交流配电部分：把市电分成几路给几个整流模块；防雷功能；配电功能。
2、整流模块×N：把市电转换成直流电源，传到汇流排。
3、控制器：1）显示功能：市电电压、电流整流模块输出电压、电流系统输出电压及各分路电流蓄电池充放电电压、电流2）控制功能：市电过、欠压报警点的设置系统输出过、欠压报警点的设置整流模块输出电压（均充、浮充）的设置电池低电压报警点的设置电池保护电压点的设置3）报警功能：市电过、欠压报警系统输出过、欠压报警输出分路开关断开报警电池低电压报警电池低电压保护报警4、直流配电屏：把所有模块的输出连接到汇流排，再由汇流排分出N路给负载；分出两路给电池组充电；分出1-2路应急照明。
五、开关电源的操作步骤1、闭合主输入开关（确定输入市电正常）；2、逐次闭合整流模块开关（确定各整流模块输出电压正常）；3、闭合控制器开关；4、确定汇流排上电压工作正常后，闭合负载开关（熔丝）；5、闭合电池开关（熔丝）。
六、更换整流模块步骤1、断开X号整流模块输出开关；2、断开X号整流模块输入开关；3、拔出信号线；4、抽出X号整流模块；5、插入外号整流模块；6、闭合外号整流模块输入开关（确认其输出正常）；7、接好信号线（确认其输出正常）；8、闭合外号整流模块输出开关。
七、分析1、怀疑X号直流模块故障①确定输入端电压正常（是）；②调换X、Y直流模块位置；③确定X、Y模块状态（X正常怀疑见④，Y正常X不正常见⑤，X、Y都不正常⑥）④ X号槽位故障；⑤ X号模块故障；⑥ X号模块和槽位都有故障。
开关电源知识点
开关电源知识点开关电源，听起来好像是个很神秘的东西呢。
其实啊，它就在我们身边，默默发挥着大作用。
咱就说家里的电脑吧。
电脑能正常工作，开关电源可是功不可没。
它就像一个神奇的小管家，把从插座进来的交流电，变成电脑各个部件需要的直流电。
这就好比把外面送来的各种食材（交流电），加工成每道菜（电脑部件）所需要的特定食材形式（直流电）。
要是没有这个小管家，电脑那些娇贵的零件可就没法好好工作啦，就像大厨没有合适的食材，怎么能做出美味佳肴呢？开关电源到底是怎么做到的呢？这里面的学问可不少。
它里面有好多小零件，就像一个小团队一样。
有变压器啦，二极管啦，电容之类的。
变压器就像是一个神奇的搬运工，把电压搬来搬去，按照我们的需求调整大小。
二极管呢，就像是一个严格的守门员，只允许电流朝着一个方向走，这就保证了整个电源工作的秩序。
电容就像是一个小水库，在电流大的时候存一点，电流小的时候再放出来，让整个供电过程稳稳当当的。
你可能会问，那开关电源是不是一直都在稳定地输出呢？哎，这可不一定。
有时候它也会闹点小脾气。
就像人一样，累了或者环境不好的时候就可能出点小问题。
比如说电压波动啦，温度太高啦，这些都会影响它的工作。
这时候就需要我们像照顾生病的朋友一样去照顾它。
给它降降温，检查一下周围的环境是不是太潮湿或者太脏啦。
要是不照顾好它，它可能就罢工啦，那电脑也就跟着没法用了。
再说说那些小零件之间的配合吧。
它们就像一群小伙伴在跳集体舞，每个动作都要配合得恰到好处。
如果有一个小伙伴出错了，那整个舞蹈就乱套了。
就像开关电源里，如果一个小零件坏了或者参数不对了，整个电源的输出就可能不正常。
这时候要找出问题所在可不容易，就像在一群人中找出那个捣乱的家伙一样难。
得一个一个排查，看看哪个零件状态不对。
在工业上，开关电源的作用就更大了。
那些大型的机器设备，没有稳定的开关电源供应电能，就像汽车没有汽油一样，根本动不了。
比如说自动化生产线上的机器人，它们需要精确的电源供应才能准确地完成各种动作。
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。
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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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高频开关电源High－frequency Switching Mode Power Supply（电源技术讲座四）北京电子信息大学路秋生吴亚娟(北京100031)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MOSFET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PWM变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。
但对于开关型稳压电源，输入的瞬态变化比较多地表现在输出端。
提高开关频率的同时，由于反馈放大器的频率特性得到改善，开关电源的瞬态响应问题也能得到改善。
负载变化瞬态响应主要由输出端LC滤波器特性决定，所以可以利用提高开关频率、降低输出滤波器LC乘积的方法来改善瞬态响应特性。
1．2开关型稳压电源的分类开关型稳压电源的电路结构有多种：（1）按驱动方式分，有自励式和他励式。
（2）按DC/DC变换器的工作方式分：①单端正励式和反励式、推挽式、半桥式、全桥式等；②降压型、升压型和升降压型等。
（3）按电路组成分，有谐振型和非谐振型。
（4）按控制方式分：①脉冲宽度调制(PWM)式；②脉冲频率调制(PFM)式；③PWM与PFM混合式。
（5）按电源是否隔离和反馈控制信号耦合方式分，有隔离式、非隔离式和变压器耦合式、光电耦合式等。
以上这些方式的组合可构成多种方式的开关型稳压电源。
因此设计者需根据各种方式的特征进行有效地组合，制作出满足需要的高质量开关型稳压电源。
2开关电源常用的电路类型2．1PWM变换器脉冲宽度调制（PWM）变换器就是通过重复通/断开关工作方式把一种直流电压（电流）变换为高频方波电压（电流），再经过整流平波后变为另一种直流电压输出。
PWM变换器有功率开关管、整流二极管及滤波电路等元器件组成。
输入输出间需要进行电气隔离时，可采用变压器进行隔离和升降压。
PWM变换器的工作原理如图3所示。
由于开关工作频率的提高，滤波电感L，变压器T等磁性元件以及滤波电容C等都可以小型化。
对于S两端的电压us及通过S的电流is的波形近似为方波，如图4所示。
占空比D定义为式中：Ts——开关工作周期；ton——一个开关周期内导通时间；toff——一个开关周期内断开时间；对于这种变换器，有两种工作方式。
一种是保持开关工作周期Ts不变，控制开关导通时间ton的脉冲宽度调制（PWM）方式，另一种是保持导通时间ton不变，改变开关工作周期Ts的脉冲频率调制（PFM）方式。
图3PWM变换器的基本工作原理图4变换器开关工作的波形2．2隔离型变换器DC/DC变换器用于开关电源时，很多情况下要求输入与输出间进行电隔离。
这时必须采用变压器进行隔离，称为隔离变换器。
这类变换器把直流电压或电流变换为高频方波电压或电流，经变压器升压或降压后，再经整流平滑滤波变为直流电压或电流。
因此，这类变换器又称为逆变整流型变换器。
（1）推挽型变换器与半桥型变换器推挽型变换器与半桥型变换器是典型的逆变整流型变换器，电路结构和工作波形如图5所示。
加在变压器一次绕阻上的电压幅度为输入电压UI，宽度为开关导通时间ton的脉冲波形，变压器二次电压经二极管V1、V2全波整流为直流。
图5（a）表示推挽型变换器的电路结构和工作波形，图5(b)表示半桥型变换器的电路结构和工作波形。
如只从输出侧滤波器来看，工作原理和降压型变换器完全相同，二次侧滤波电感用于存储能量。
如以图中所示的占空比来表示时，电压变换比m与降压型变换器相类似，即m=D/n式中n——变压器的匝数比，n=N1/N2；N1——为一次绕组的匝数；N2——为二次绕组的匝数。
（a）推挽型(b)半桥型图5推挽型与半桥型变换电路（2）正激型变换器正激型变换器电路如图6所示，它是采用变压器耦合的降压型变换器电路。
与推挽型变换器一样，加在变压器一次侧（一半）上的电压振幅为输入电压UI，宽度为开关导通时间ton的脉冲波形，变压器二次电压经二极管全波整流变为直流。
电压变换比为m=D/n对于这种变换器，开关导通时变压器存储能量，一次绕组中的励磁电流达到：式中：IM1为绕组N1的励磁电感。
图6正激型变换电路开关断开时，变压器释放能量，二极管V3和绕组N3就是为此而设，能量通过它们反馈到输入侧。
开关一断开，绕组N1中存储的能量转移到绕组N3中，绕组N3的励磁电流为式中：N1、N2、N3为绕组N1、N2和N3的匝数。
V3为导通状态时，变压器去磁。
绕组LM3与绕组N1电感LM1的关系为LM3释放能量所需要的时间可由下式求出：为防止变压器饱和，在开关断开期间内变压器必须全部消磁，则tre≤(1－D)Ts。
(3)隔离型CuK变换器隔离型CuK变换器电路如图7所示。
开关断开时，电感L1的电流IL1对电容C11充电，充电电荷量为ΔQoff=IL1·toff图7隔离型Cuk变换电路同时C12也充电(二极管V导通)，开关S导通时，二极管V变为截止状态,C12通过L2向负载放电,放电电荷为这时C11也处于放电状态。
稳定状态时，电容C11充放电电荷量相等，则电压变换比为式中：n为变压器匝数比，n=N1/N2（4）电流变换器电流变换器电路如图8所示，它是逆变整流型变换器。
图8（a）是能量回馈方式，开关S导通时[S1、S2导通时刻见图8（a）]，电感器L的一次侧电压为UI－nTUO(nT=N1/N2),电感L励磁并储存能量；S断开时，储存在电感L中的能量通过二极管V3反馈到输入侧。
若采用图示的占空比，则电压变换比为：式中：nL为反馈绕组的匝数比，nL=N3/N4对于图8（b）所示的变换器，两只开关同时导通时，加在电感L上的电压为UI，电感L励磁并储存能量。
nTUO－UI）加到电感L上，电感L释放能量。
其工作原理与升压型变换器类似，电压变换比为（5）全桥型变换器（a）能量回馈式(b)升压式图8电流变换电路全桥型变换器如图9如示，S1、S3及S2、S4是两对开关，重复交互通断。
但两对开关导通有时间差。
所以变压器一次侧加的电压UAB为脉冲宽度等于其时间差的方形波电压。
变压器二次侧的二极管将此电压整流变为方波（UF），再经滤波器变为平滑直流电供给负载。
图9全桥型变换电路电压变换比为m=D/n2．3准谐振型变换器在PWM电路中接入电感和电容的谐振电路，流经开关的电流以及加在开关两端的电压波形为准正弦波，这种电路被称为准谐振型变换器。
图10表示出电流谐振开关和电压谐振开关的基本电路以及工作波形。
图10（a）是电流谐振开关，谐振用电感Lr和开关S串联，流经开关的电流为正弦波的一部分。
当开关导通时，电流is从0以正弦波形状上升，上升到电流峰值后，又以正弦波形状减小到零，电流变为零之后，开关断开，见图（a）波形。
开关再次导通时，重复以上过程。
由此可见，开关在零电流时通断，这样动作的开关叫做零电流开关（Zero－CurrentSwitch）,简称为ZCS。
在零电流开关中，开关通断时与电压重叠的电流非常小，从而可以降低开关损耗。
采用电流谐振开关时，寄生电感可作为谐振电路元件的一部分，这样可以降低开关断开时产生的浪涌电压。
（a）电流谐振式(b)电压谐振型图10准谐振开关电路图10（b）所示电路为电压谐振开关，谐振电容Cr与开关并联，加在开关两端的电压波形为正弦波的一部分。
开关断开时，开关两端电压从0以正弦波形状上升，上升到峰值后又以正弦波形状下降为零。
电压变为零之后，开关导通，见图（b）波形。
开关再断开时，重复以上过程。
可见开关在零电压处通断，这样动作的开关叫做零电压开关（Zero－VoltageSwitch），简称ZVS。
在零电压开关中，开关通断时与电流重叠的电压非常小，从而可以降低开关损耗。
这种开关中寄生电感与电容作为谐振元件的一部分，可以消除开关导通时的电流浪涌与断开时的电压浪涌。
电流谐振开关中开关导通时电流脉冲宽度ton由谐振电路决定，为了进行脉冲控制，需要保持导通时间不变，改变开关的断开时间。
对于电压谐振开关，开关断开时的电压脉冲宽度toff由谐振电路决定，为了进行脉冲控制，需要保持开关的断开时间不变，改变开关的导通时间。
在以上两种情况下，改变开关工作周期，则谐振变换器就由改变开关工作频率进行控制。
在图10所示电路中，开关电压或电流的波形为半波，但也可以为全波，因此谐波开关又可分为半波谐振开关和全波谐振开关两种。
3功率电路主要元器件的选择与保护目前，在高频开关电源中应用最广泛的功率半导体器件有两类：双极型功率晶体管和功率金属氧化物场效应管。
3．1功率晶体管的选择选择晶体管时，必须注意两个基本参数：第一个参数是晶体管截止时的耐压值，第二个参数是晶体管在导通时能承受的电流值。
这两个参数的选择是由开关电源的类型决定的。
（1）单端反激式变换器中开关晶体管的选择对图11所示的单端反激式变换器，晶体管的集电极与发射极之间最大耐压值式中：UI——加到晶体管集电极的直流电压；Dmax——最大工作占空比。
为了限制晶体管的集电极电压，工作占空比值应取低一些，一般应低于50％，即Dmax（a）原理图(b)波形图图11隔离单端反激式变换器电路晶体管饱和时的集电极电流可按下式计算Ic=I/n式中：I——变压器二次绕组的峰值电流；n——变压器一、二次绕组匝数比。