認識開關(guān)電源基礎(chǔ)-課件

開關(guān)電源基礎(chǔ)知識裝逼人：沈力2018.12.141ppt課件開關(guān)電源基礎(chǔ)知識1ppt課件目錄一、概述二、開關(guān)電源的工作原理三、開關(guān)電源的主要參數(shù)四、開關(guān)電源常用的拓撲五、開關(guān)電源的應(yīng)用2ppt課件目錄一、概述2ppt課件一、概述電源定義是利用電能變換技術(shù)將市電或者電池中的電通過一次電路轉(zhuǎn)換為適合各種用電對象應(yīng)用的二次電能的裝置，利用電子線路反饋技術(shù)實現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定。分交流穩(wěn)壓電源和直流穩(wěn)壓電源或者工頻電源和高頻電源。——開關(guān)電源是相對于線性電源講述的1、線性電源概念：

線性電源是先將交流電經(jīng)過變壓器降低電壓幅值，再經(jīng)過整流電路整流后得到脈沖直流電，然后經(jīng)過濾波電路得到有微小紋波的直流電壓。要達到高精度的直流電壓必須經(jīng)過穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓。3ppt課件一、概述電源定義是利用電能變換技術(shù)將市電2、開關(guān)電源概念：

通過電路控制電子開關(guān)器件進行不斷導(dǎo)通和關(guān)斷，讓電子開關(guān)管對輸入電壓進行脈沖調(diào)制，從而實現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換。開始在輸入端把交流電整流成直流電，再在高頻振蕩電路的作用下通過開關(guān)管控制電流的通斷轉(zhuǎn)換為高頻的交流電，提供給變壓器進行變壓，輸出穩(wěn)定的低壓直流電壓。變壓器的磁芯與其工作的頻率的平方成反比，頻率越高鐵心就越小。增大頻率這樣就可以大大減小變壓器的體積，是電源整體的體積和重量都減小。4ppt課件2、開關(guān)電源概念：變壓器的磁芯與其工作的頻率的平方成反比，頻3、開關(guān)電源與線性電源的比較5ppt課件3、開關(guān)電源與線性電源的比較5ppt課件二、開關(guān)電源的工作原理工作原理交流電源輸入經(jīng)整流濾波得到直流電。通過高頻PWM信號控制開關(guān)管，將直流電轉(zhuǎn)換為高頻的交流電，也叫逆變電路。加到變壓器初級。變壓器副邊耦合高頻交流，再整流濾波成直流電。輸出部分的電壓再通過一定的反饋電路給控制電路，控制PWM波的占空比，形成閉環(huán)回路，已達到穩(wěn)壓輸出的目的。特點開關(guān)電源的特點是體積小、重量輕，功耗小、效率高，穩(wěn)壓范圍寬，電路應(yīng)用形式靈活多樣。6ppt課件二、開關(guān)電源的工作原理工作原理6ppt課件1、開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖7ppt課件1、開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖7ppt課件2、開關(guān)電源分類按驅(qū)動方式分類：自激式開關(guān)電源和他激式開關(guān)電源按拓撲結(jié)構(gòu)分類：隔離式開關(guān)電源和非隔離式開關(guān)電源按控制方式分類：

脈寬調(diào)制變換器（驅(qū)動波為方波）：PWM、PFM和脈沖調(diào)頻調(diào)寬式三種

諧振式變換器（驅(qū)動波為正弦波）：ZCS、ZVS兩種按轉(zhuǎn)換形式分類：a、AC/DC:（整流電源）①單相半波整流電路

②單相全波整流電路

③單相橋式整流電路

⑤倍壓整流電路

⑥三相半波可控整流電路

④三相橋式全控整流電路8ppt課件2、開關(guān)電源分類8ppt課件

b、DC/DC:（斬波電源）

①、BUCK電路：降壓斬波電路，入出極性相同

②、BOOST電路：升壓斬波電路，入出極性相同

③、BUCK-BOOST電路：升降壓斬波電路，入出極性相反，電感傳送

④、CUK電路：升降壓斬波電路，入出極性相反，電容傳送啟動方式分類：軟開關(guān)啟動和硬開關(guān)啟動9ppt課件b、DC/DC:（斬波電源）9ppt課件三、開關(guān)電源的主要參數(shù)

10ppt課件三、開關(guān)電源的主要參數(shù)

10ppt課件4、電網(wǎng)電壓調(diào)整率在額定負載范圍內(nèi)，輸入電壓在允許電壓范圍內(nèi)變化，引起輸出電壓的變化量與輸出額定電壓的百分比，即穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對變化量。5、負載調(diào)整率在規(guī)定的源電壓范圍內(nèi)，負載電流從空載到滿載的變化。引起輸出電壓的變化量與輸出額定電壓的百分比稱負載調(diào)整率，即輸出電壓最大相對變化量。6、紋波系數(shù)在額定負載電流下，輸出紋波電壓的有效值Urms與輸出直流電壓Uo的比值7、響應(yīng)時間負載電流突然變化時穩(wěn)壓器的輸出電壓從開始變化到新的穩(wěn)定值時的一段調(diào)整時間。8、啟動沖擊電流輸入電壓按規(guī)定的是時間間隔接通和關(guān)斷，輸入電流達到穩(wěn)定狀態(tài)前所通過的最大瞬間電流。11ppt課件4、電網(wǎng)電壓調(diào)整率11ppt課件9、輸出過沖當(dāng)電源啟動時，輸出電壓將上升到某一電壓值V1，再經(jīng)電源的反饋回路調(diào)整到穩(wěn)定的輸出電壓值V0，則輸出過沖就是（V1-V0）/V0×100%。同理，當(dāng)電源斷開時就會出現(xiàn)輸出欠沖。10、保持時間

開關(guān)電源從輸入切斷電源開始到其輸出電壓下降到穩(wěn)定值外（一般為輸出電壓下限）的時間。一般ms級。11、電氣保護

輸入過電壓、欠電壓保護，輸出過電壓、欠電壓保護，輸出過電流保護，輸出短路保護，雷擊浪涌，電池反接保護。12、EMI（電磁干擾）電源工作時，電路中的開關(guān)管、變壓器處在高頻開關(guān)狀態(tài)，電壓電流在快速的跳變就會產(chǎn)生很大的干擾噪音。而EMI電路主要就是阻止這些干擾噪音串入電網(wǎng)影響其他電子設(shè)備，也防止一部分電網(wǎng)的干擾噪音進入電源造成干擾。12ppt課件9、輸出過沖12ppt課件四、開關(guān)電源常用的拓撲1、BUCK電路主要原件是由可控開關(guān)管，續(xù)流二極管，電感，電容，負載組成。入出極性相同。

13ppt課件四、開關(guān)電源常用的拓撲1、BUCK電路

13ppt課件2、BOOST電路主要原件是由可控開關(guān)管，續(xù)流二極管，電感，電容，負載組成。入出極性相同，開關(guān)管與負載并聯(lián)。

14ppt課件2、BOOST電路

14ppt課件3、BUCK-BOOST電路主要原件是由可控開關(guān)管，續(xù)流二極管，電感，電容，負載組成。入出極性相反。

15ppt課件3、BUCK-BOOST電路

15ppt課件4、CUK電路主要原件是由可控開關(guān)管，續(xù)流二極管，電感，電容，負載組成。入出極性相反。

16ppt課件4、CUK電路

16ppt課件五、開關(guān)電源的應(yīng)用1、發(fā)展方向

在當(dāng)下高新科技領(lǐng)域，開關(guān)電源向高頻，小輕薄，高效低功耗，低噪音抗干擾，模塊化。基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域方面要求新器件，新工藝，新材料和新方法。2、應(yīng)用領(lǐng)域電力系統(tǒng)的應(yīng)用17ppt課件五、開關(guān)電源的應(yīng)用1、發(fā)展方向17ppt課件在工業(yè)上應(yīng)用，焊接和切割，數(shù)控機床，冶金工業(yè)，電解鋁等。18ppt課件在工業(yè)上應(yīng)用，焊接和切割，數(shù)控機床，冶金工業(yè)，電解鋁等。18在交通運輸，海陸空運輸電源動力離不開開關(guān)電源。19ppt課件在交通運輸，海陸空運輸電源動力離不開開關(guān)電源。19ppt課件在電機調(diào)速中的應(yīng)用在生活中的應(yīng)用，冰箱、空調(diào)、洗衣機、電視等。在電子裝置用電源，充電器，通信領(lǐng)域在風(fēng)能、太陽能發(fā)電中的應(yīng)用環(huán)境保護中的應(yīng)用，在低碳生活的今天，電動汽車以及充電樁的領(lǐng)域日新月異。20ppt課件在電機調(diào)速中的應(yīng)用20ppt課件THANKYOU!21ppt課件THANKYOU!21ppt課件開關(guān)電源基礎(chǔ)知識裝逼人：沈力2018.12.1422ppt課件開關(guān)電源基礎(chǔ)知識1ppt課件目錄一、概述二、開關(guān)電源的工作原理三、開關(guān)電源的主要參數(shù)四、開關(guān)電源常用的拓撲五、開關(guān)電源的應(yīng)用23ppt課件目錄一、概述2ppt課件一、概述電源定義是利用電能變換技術(shù)將市電或者電池中的電通過一次電路轉(zhuǎn)換為適合各種用電對象應(yīng)用的二次電能的裝置，利用電子線路反饋技術(shù)實現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定。分交流穩(wěn)壓電源和直流穩(wěn)壓電源或者工頻電源和高頻電源。——開關(guān)電源是相對于線性電源講述的1、線性電源概念：

線性電源是先將交流電經(jīng)過變壓器降低電壓幅值，再經(jīng)過整流電路整流后得到脈沖直流電，然后經(jīng)過濾波電路得到有微小紋波的直流電壓。要達到高精度的直流電壓必須經(jīng)過穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓。24ppt課件一、概述電源定義是利用電能變換技術(shù)將市電2、開關(guān)電源概念：

通過電路控制電子開關(guān)器件進行不斷導(dǎo)通和關(guān)斷，讓電子開關(guān)管對輸入電壓進行脈沖調(diào)制，從而實現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換。開始在輸入端把交流電整流成直流電，再在高頻振蕩電路的作用下通過開關(guān)管控制電流的通斷轉(zhuǎn)換為高頻的交流電，提供給變壓器進行變壓，輸出穩(wěn)定的低壓直流電壓。變壓器的磁芯與其工作的頻率的平方成反比，頻率越高鐵心就越小。增大頻率這樣就可以大大減小變壓器的體積，是電源整體的體積和重量都減小。25ppt課件2、開關(guān)電源概念：變壓器的磁芯與其工作的頻率的平方成反比，頻3、開關(guān)電源與線性電源的比較26ppt課件3、開關(guān)電源與線性電源的比較5ppt課件二、開關(guān)電源的工作原理工作原理交流電源輸入經(jīng)整流濾波得到直流電。通過高頻PWM信號控制開關(guān)管，將直流電轉(zhuǎn)換為高頻的交流電，也叫逆變電路。加到變壓器初級。變壓器副邊耦合高頻交流，再整流濾波成直流電。輸出部分的電壓再通過一定的反饋電路給控制電路，控制PWM波的占空比，形成閉環(huán)回路，已達到穩(wěn)壓輸出的目的。特點開關(guān)電源的特點是體積小、重量輕，功耗小、效率高，穩(wěn)壓范圍寬，電路應(yīng)用形式靈活多樣。27ppt課件二、開關(guān)電源的工作原理工作原理6ppt課件1、開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖28ppt課件1、開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖7ppt課件2、開關(guān)電源分類按驅(qū)動方式分類：自激式開關(guān)電源和他激式開關(guān)電源按拓撲結(jié)構(gòu)分類：隔離式開關(guān)電源和非隔離式開關(guān)電源按控制方式分類：

脈寬調(diào)制變換器（驅(qū)動波為方波）：PWM、PFM和脈沖調(diào)頻調(diào)寬式三種

諧振式變換器（驅(qū)動波為正弦波）：ZCS、ZVS兩種按轉(zhuǎn)換形式分類：a、AC/DC:（整流電源）①單相半波整流電路

②單相全波整流電路

③單相橋式整流電路

⑤倍壓整流電路

⑥三相半波可控整流電路

④三相橋式全控整流電路29ppt課件2、開關(guān)電源分類8ppt課件

b、DC/DC:（斬波電源）

①、BUCK電路：降壓斬波電路，入出極性相同

②、BOOST電路：升壓斬波電路，入出極性相同

③、BUCK-BOOST電路：升降壓斬波電路，入出極性相反，電感傳送

④、CUK電路：升降壓斬波電路，入出極性相反，電容傳送啟動方式分類：軟開關(guān)啟動和硬開關(guān)啟動30ppt課件b、DC/DC:（斬波電源）9ppt課件三、開關(guān)電源的主要參數(shù)

31ppt課件三、開關(guān)電源的主要參數(shù)

10ppt課件4、電網(wǎng)電壓調(diào)整率在額定負載范圍內(nèi)，輸入電壓在允許電壓范圍內(nèi)變化，引起輸出電壓的變化量與輸出額定電壓的百分比，即穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對變化量。5、負載調(diào)整率在規(guī)定的源電壓范圍內(nèi)，負載電流從空載到滿載的變化。引起輸出電壓的變化量與輸出額定電壓的百分比稱負載調(diào)整率，即輸出電壓最大相對變化量。6、紋波系數(shù)在額定負載電流下，輸出紋波電壓的有效值Urms與輸出直流電壓Uo的比值7、響應(yīng)時間負載電流突然變化時穩(wěn)壓器的輸出電壓從開始變化到新的穩(wěn)定值時的一段調(diào)整時間。8、啟動沖擊電流輸入電壓按規(guī)定的是時間間隔接通和關(guān)斷，輸入電流達到穩(wěn)定狀態(tài)前所通過的最大瞬間電流。32ppt課件4、電網(wǎng)電壓調(diào)整率11ppt課件9、輸出過沖當(dāng)電源啟動時，輸出電壓將上升到某一電壓值V1，再經(jīng)電源的反饋回路調(diào)整到穩(wěn)定的輸出電壓值V0，則輸出過沖就是（V1-V0）/V0×100%。同理，當(dāng)電源斷開時就會出現(xiàn)輸出欠沖。10、保持時間

開關(guān)電源從輸入切斷電源開始到其輸出電壓下降到穩(wěn)定值外（一般為輸出電壓下限）的時間。一般ms級。11、電氣保護

輸入過電壓、欠電壓保護，輸出過電壓、欠電壓保護，輸出過電流保護，輸出短路保護，雷擊浪涌，電池反接保護。12、EMI（電磁干擾）電源工作時，電路中的開關(guān)管、變壓器處在高頻開關(guān)狀態(tài)，電壓電流在快速的跳變就會產(chǎn)生很大的干擾噪音。而EMI電路主要就是阻止這些干擾噪音串入電網(wǎng)影響其他電子設(shè)備，也防止一部分電網(wǎng)的干擾噪音進入電源造成干擾。33ppt課件9、輸出過沖12ppt課件四、開關(guān)電源常用的拓撲1、BUCK電路主要原件是由可控開關(guān)管，續(xù)流二極管，電感，電容，負載組成。入出極性相同。

34ppt課件四、開關(guān)電源常用的拓撲1、BUCK電路

13ppt課件2、BOOST電路主要原件是由可控開關(guān)管，續(xù)流二極管，電感，電容，負載組成。入出極性相同，開關(guān)管與負載并聯(lián)。

35ppt課件2、BOOST