开关电源的设计教程第一章开关电源及其技术指标.ppt

第一章 开关电源及其技术指标 §1.3 开关电源的构成与分类 * * §1.1 开关电源及发展方向 一 什么是开关电源 2 变换电能的电源 * 同时具备以下三个条件的电源，称为开关电源。 1 电源 * 产生电能的电源：把其他能源转换成电能 3 开关电源 * 线性电源 * 相控电源 * 开关电源 * 变换电能的电源：对电能形态进行变换 A 开关，电路中的电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态； B 高频，电路中的电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频； C 直流，电源输出是直流而不是交流。 即，利用新型自关断器件通过功率变换技术而制成的高频开关式直流稳压电源。 与线性稳压电源相比，具有效率高、体积小和重量轻等突出优点；但存在电路复杂、纹波大、干扰大的缺点。 4 离线式开关变换器 是AC/DC变换器，由于交流输入整流后，一般还都需要进行DC/DC变换，变换器中因有高频变压器隔离，故称离线，并不是变换器与市电线路无关的意思。 5 传统稳压电源技术 6 开关电源的发展动力 7 在我国的发展 需要体积小、重量轻、效率高、性能好的新型电源，成为开关电源技术发展的强大动力。 * 是一种通过串联晶体管调整稳压、连续性控制的线性稳压电源，技术成熟，已有大量的集成稳压模块生产。 * 具有稳压性能好、输出纹波小、使用可靠等优点；但需要体积大、笨重的工频变压器以及体积和重量都较大的滤波器。 * 调整管工作在线性放大状态，功率损耗大、效率低，需要加体积较大的散热器。 2. 高可靠性 二 开关电源的发展方向 1. 小型化 轻量化 高频化 3. 输入电压通用 4. 扩大输出电压范围 5. 提高输入侧的功率因数 6. 要求安全 7. 分布式结构增多 (1) 利用无源滤波器 三 相关技术· 1. 专用集成控制电路 2. 软开关技术 3. 电源系统的管理及控制 4. CAD技术 5. 高次谐波的抑制 (2) 有源滤波器 1 高可靠性 2 可维修性 四 对开关电源的要求 * 用平均故障间隔时间（MTBF）作为衡量开关电源可靠性的标志。一些电源模块的MTBF＞50万小时。 * 减少损耗、提高效率、改善散热条件是提高开关电源可靠性的基本方法。 * 加强生产过程质量控制，保证好的电气绝缘和机械强度等也十分重要。 * 能及时诊断出故障部位、不用专用工具即能排除故障是可维修性好的衡量标志。 * 可分为现场维修、车间维修。 * 现场维修 要求在电源系统运行情况下，快速卸下故障模块、更换新模块，并使新模块方便地投入系统运行。 3 小的体积、重量 4 提高市场竞争力 * 车间维修 是对电源本身的维修，对于小功率模块有时不再修理。 电子设备小型化，对电源提出的要求。 * 降低电源的生产成本 * 降低电源的使用费用 五 与其他课程的关系及内容 1 基础 课程 * 电路分析 * 电力电子技术 * 电子技术 * 控制理论基础 2 相关课程 * 软开关变换技术 3 课程内容 主要讨论AC/DC和DC/DC两类开关变换器 * 电源的发展方向、技术指标 * 开关电源的控制电路 * 磁性器件的设计 * 电源基本电路的设计 * 电力电子电路仿真技术 * 电子设备的电磁兼容技术 * 电力电子装置故障自动诊断技术 * 开关电源的热设计 * 开关电源的有源功率因数校正技术 （1）张占松 开关电源的原理与设计 4 参考文献 （2）王英剑 新型开关电源实用技术 （3）叶慧贞 新颖开关稳压电源 （4）杨 旭 开关电源技术 （5）周志敏 开关电源实用技术-设计与应用 §1.2 技术指标 一 应用领域 * 确定电源技术指标时，首先要明确使用电源的设备或工艺。 二 技术指标 1 输入参数 (1) 相数 * 当开关电源的功率小于5kW时，可以选择单相输入。这样，可降低主电路器件的电压等级，降低成本。 * 确定应该遵循的各国安全标准。 * 当开关电源的功率大于5kW时，应选择三相输入。这样，可避免引起电网三相间的不平衡，同时还可以减小主电