开关电源业务基本知识培训

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输出过冲
当电源启动时，输出电压将上升至某一值V1时经电 源的反馈回路调整后至稳定输出电压值V0，此时的 输出过冲(overshoot)即为（V1-V0）/V0*100%；同 理，当电源断开输出时，也会出现所谓的输出欠冲 （undershoot); 此项指标主要是考量开关电源的反馈回路的反应速 度。 测试时应兼顾各种输入条件和负载条件。
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保护功能
输入保护一般包含有：欠压和过压等保护； 输出保护一般有：过电流、过压、短路等保 护； 电源具备保护功能的作用是：一保护客户端 的设备；二是保护电源本身，避免其损坏。
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启动冲击电流
开关电源在启动瞬间，由于电容在开机瞬间会形成 一个很大电流的充电过程，这就形成了启动冲击电 流；其如果过大容易导致桥堆和保险丝等器件烧毁； 此指标主要是考虑电源在启动时耐受冲击电流的能 力。一般要求冷机启动情况下：<30A （220Vac/50Hz）。 测试设备：可编程交流源; 精密电子负载; 数字示波 器; 电流探头
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输出纹波
输出纹波可能会影响到客户系统工作时的稳定性， 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。
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动态负载响应
一个额定电压输出的电源，具备反馈控制回 路，能够将其输出电压维持稳定，但由于实 际上反馈控制回路有一定的频宽，限制了开 关电源对负载电流变化的反应。 客户系统的负载电流一般是变化的，所以动 态负载响应测试确保了电源在负载变化时不 会出现输出呈现不稳定、失控或振荡现象。
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最大输入电流
在电源工作时，输入端回路总会有电流，即我们所 说的输入电流； 一般来说，最大输入电流出现在输入电压为下限值 时； 此项指标某些客户有特殊要求，它的大小受以下几 个因数的影响：输出功率、PF值（功率因数）、输 入电压和效率等。
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输出启动时间
启动时间
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输出启动时间
启动时间是指开关电源在最大载情况下从电源（直流或交流） 输入到其输入电压上升到规格下限值（或90%U）时的那段 时间； 通常在220Vac输入时，要求小于1S；在110Vac输入时，要 求小于2S。。 启动时间可能对客户系统的时序信号有影响，当然启动时间 过长可能会让客户认为电源出现故障。
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输出过冲
V1 V0
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保持时间
保持时间
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开关电源与线性电源之比较
项目
效率 尺寸 电路 稳定度 纹波 输入电压范围
线性
低（25～50℅） 大
开关
高（65 ～90 ℅） 小
简单（变压，整流， 复杂（整流，转换， 稳定化） 波宽控制，整流） 高（0.001 ～ 0.1 ℅）普通（0.1 ～3 ℅ ） 小 输入电压大时，效 率降低，不可直流 输入 低 大 输入电压范围广
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线性电源的主电路如下：
开关电源的主电路如下：
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开关电源的发展方向
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输出纹波
工频纹波（低频纹波） 工频纹波（低频纹波） 开关纹波（高频纹波） 开关纹波（高频纹波）
噪声部分 纹波部分
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启动电压
指在某一电压输入时，电源能启动，此电压称为启 动电压； 启动电压在通常的要求是：在工作温度范围内，所 有负载范围内不得出现荡机或无输出现象。 启动电压一般比标称的输入电压范围中的下限电压 值小。这主要是涉及到一个设计余量的问题。
安规方面
主要目的是避免电源对操作者有伤害。 绝缘强度和绝缘阻抗，一般包含有：输入对输出； 输入对地；输出对地3项。但不是所有电源都要测 试此3项。 漏电流
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工作环境
工作环境主要包括了温度和湿度。 每个电源都有其特殊的使用环境。温度越高 或越低和湿度越大，工作环境也就越恶劣。 电源的使用环境也会对设计开发时选用器件 有影响，即工作环境越恶劣，选用的器件的 可靠性也就越高，就是说成本也就越高。 另外使用在比较恶劣的工作环境下，应考虑 降额使用。
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效率
效率的定义是指某一电源输出的总功率与输入有用 功的百分比。 此指标是检验电源的功率使用率，从客户角度而言， 效率高就意味着耗能少，效率低就意味着耗能多； 从产品开发而言，效率低意味着电源本身的功耗大， 自身产生的热能也相应增大，这将影响产品的可靠 性，也可能进而影响客户系统的可靠度。
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负载效应
负载效应定义为开关电源在某一环境条件下，在输 出负载变化时其提供稳定的输出电压的能力。 这个指标主要满足客户系统的负载条件变化时开关 电源输出电压的稳定性必须满足客户设备工作的要 求。
成本
普通，有减少趋势
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输入电压范围
输入电压是指客户端提供给开关电源的输入电压， 即电源能正常工作的电压。常见的分为AC（交流） 和DC（直流）输入两种（或AC、DC均可）。 对于产品而言，输入电压均有范围，常见的AC输入 的有：176Vac~264Vac；90Vac ~132Vac； 90Vac~264Vac等；而常见DC输入的有：36VDC ~72VDC等。 此参数主要是保证开关电源在客户端的设备上能正 常使用。
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SPS产品基本知识 SPS产品基本知识
开关电源产品的技术、应用、销售 开关电源产品的技术、应用、
定制电源事业部 丁欣
2007年8月2日 年 月 日
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开关电源——开关电源是相对线性电源说的。他在输入端直 开关电源是相对线性电源说的。 开关电源 开关电源是相对线性电源说的 接将交流电整流变成直流电，再在高频震荡电路的作用下， 接将交流电整流变成直流电，再在高频震荡电路的作用下， 用开关管控制电流的通断，形成高频脉冲电流。在电感（ 用开关管控制电流的通断，形成高频脉冲电流。在电感（高 频变压器）的帮助下，输出稳定的低压直流电。 频变压器）的帮助下，输出稳定的低压直流电。由于变压器 的磁芯大小与他的工作频率的平方成反比， 的磁芯大小与他的工作频率的平方成反比，频率越高铁心越 这样就可以大大减小变压器，使电源减轻重量和体积。 小。这样就可以大大减小变压器，使电源减轻重量和体积。 因为高频可以减少转换损耗， 因为高频可以减少转换损耗，使这种电源的效率比线性电源 高很多。这样就节省了能源。 高很多。这样就节省了能源。 开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）脉冲幅度调制 （PFM）和混合调制构成。
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稳压精度
综合开关电源在不同环境条件、不同输入电压、不 同的负载条件下，其提供稳定输出电压的能力； 该指标其实是将源效应、负载效应和温度系数等综 合起来。
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开关电源的发展方向是高频、高可靠、低损耗、 开关电源的发展方向是高频、高可靠、低损耗、低 噪声、抗干扰和模块化。 噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄 的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造 商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别 是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体 （Mn-Zn）材料上加大科技创新，以提高在高频率 和较大磁通密度（Bs）下获得高的磁性能，而电容 器的小型化也是一项关键技术。
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输出电流
输出电流是定义某一电源本身的特定参数；一般定 义每路输出所允许的负载电流范围（描述最小电流 和最大电流）；如不定义最小电流值，则默认为最 大电流值的10% 。 此参数的确定取决于客户设备的实际功率。一般而 言，建议使用不大于80%Pmax.
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温度系数
此指标主要是评估开关电源在其允许的环境 条件（泛指温度与湿度）下，其输出的电压 变化率是否满足要求； 影响温度系数的因数主要是开关电源的元器 件在环境变化后某些参数的偏移从而引起整 机参数的变化（对于产品而言即输出电压）。
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保持时间
定义是：开关电源从输入切断电源起到其输出电压 下降到稳压范围外时（一般是输出电压的下限）的 时间，单位是mS级。 通常标准：220Vac输入时不小于20mS；110Vac输 入时不小于10mS。 此参数可能影响客户系统的某些工作特性，如保存 数据等，也可能涉及到时序性问题。
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源效应
源效应定义是开关电源在某一特定环境温度条件下， 在输入电压变化时其提供稳定输出电压的能力（也 称为：输入电压调整率）。 此指标主要是考虑到开关电源可能在不同的输入电 压的工作环境，由此引起的输出电压不稳定情况。 如在国内的边远地区或农村地区，电网的供电稳定 程度较差。
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输入频率范围（Hz）
此指标主要是能满足客户所在国家或地区的 电网的要求。（AC输入） 通常产品的指标为：47Hz~63Hz 我们国家的电网为：220Vac/50Hz
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