开关电源资料(整版).doc

电源开关设计的基本概念 工作在开关两种状态下的电路，就叫开关电路。 利用开关电路设计的电源，叫开关电源。 驱动电路：不同的电路对驱动电路要求不同 有的驱动电路是一个PWM控制器，比如步进电机的驱动 有的驱动电路是一个电压放大器，例如功放中的前置放大器 有的驱动电路是一个电流放大器，例如音箱的驱动电路就是一个音频率功率放大器 开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止．将直流电**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的电源。 开关电源由以下几个部分组成： 一、主电路从交流电网输入、直流输出的全过程，包括： 1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。 3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。 4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。 二、控制电路一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定. 开关电源的三个条件 1、开关：电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态 2、高频：电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频 3、直流：开关电源输出的是直流而不是交流 开关电源主要有以下特点： 1.体积小、重量轻：由于没有工频变压器，所以体积和重量只有线性电源的20～30%。 2.功耗小、效率高：功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管上的功耗小，转 化效率高，一般为60～70%，而线性电电源只有30～40%。 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.主要用于工业以及一些家用电器上，如电视机，电脑等 单片开关电源反馈电路的四种基本类型 （1）基本反馈电路； （2）改进型基本反馈电路； （3）配稳压管的光耦反馈电路； （4）配TL431的光耦反馈电路。 　　配TL431的光耦反馈电路，其电路较复杂，但稳压性能最佳。这里用TL431型可调式精密并联稳压器来代替普通的稳压管，构成外部误差放大器，进而对UO作精细调整，可使电压调整率和负载调整率均达到±0.2％，能与线性稳压电源相媲美。这种反馈电路适于构成精密开关电源。 开关电源模块损坏的主要原因分析： ????? 1 开关电源模块没有按照实际直流负载N＋1配置，（负载电流充电电流设定为蓄电池组额定容量10%。）； 　　2　模块经常处于满载运行； 　　3　系统均流原因，引起某个模块处于满载运行； 　　4　机房环境温度过高影响； 　　5　没有定期清洗模块滤网（滤网过脏容易引起模块稳定，堆积温度不能及时散出，）； 　　6　模块内灰尘过多（由于灰尘的侵入.堆积造成故障的隐患），可用气泵清除灰尘； 谐波影响。 开关电源的基本控制原理 开关电源的基本控制原理 一．开关电源的控制结构：一般地，开关电源大致由输入电路、变换器、控制电路、输出电路四个主体组成。如果细致划分，它包括：输入滤波、输入整流、开关电路、采样、基准电源、比较放大、震荡器、V/F转换、基极驱动、输出整流、输出滤波电路等。实际的开关电源还要有保护电路、功率因素校正电路、同步整流驱动电路及其它一些辅助电路等。下面是一个典型的开关电源原理框图，掌握它对我们理解开关电源有重要意义。 图2-1：开关电源的基本结构框图??? 根据控制类型不同，PM（脉冲调制）电路可能有多种形式。这里是典型的PFM结构。 二．开关电源的构成原理：（一）输入电路：线性滤波电路、浪涌电流抑制电路、整流电路。作用：把输入电网交流电源转化为符合要求的开关电源直流输入电源。1．线性滤波电路：抑制谐波和噪声。2．浪涌滤波电路：??? 抑制来自电网的浪涌电流。3．整流电路：??? 把交流变为直流。??? 有电容输入型、扼流圈输入型两种，开关电源多数为前者。（二）．变换电路：含开关电路、输出隔离（变压器）电路等，是开关电源电源变换的主通道，完成对带有功率的电源波形进行斩波调制和输出。这一级的开关功率管是其