開關(guān)電源講座

開關(guān)電源基礎(chǔ)(jīchǔ)講座——長旭科技(kējì)電源知識(shí)內(nèi)部培訓(xùn)資料精品資料什么是電源？電源是提供電壓的裝置。把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能(diànnéng)的裝置叫做電源。電源的分類？電源按照轉(zhuǎn)換的主要方式，可以分為線性電源、開關(guān)電源等等。什么是開關(guān)電源？開關(guān)電源是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器，作為電源的功率器件工作在開關(guān)狀態(tài)（開關(guān)管、電感、高頻變壓器、電容、整流二極管）－開或關(guān)狀態(tài)，其特點(diǎn)是頻率高、功耗低、工作效率高、體積小、輸入范圍寬(SwitchingRegulator--Aswitchingcircuitthatoperatesinaclosedloopsystemtoregulatethepowersupplyoutput)通過閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)，使輸出電壓保持穩(wěn)定。

開關(guān)電源的概念(gàiniàn)精品資料開關(guān)電源的概念(gàiniàn)開關(guān)電源（swiching－modepowersupply）開關(guān)電源因?yàn)轶w積小、效率高已經(jīng)充斥了我們的日常生活，從移動(dòng)電話的充電器，到我們的彩電、音像供電電源；從路邊的霓虹燈，到車站的電子顯示牌，這些都用到了開關(guān)電源；從我們的臺(tái)式計(jì)算機(jī)，到便攜筆記本電腦等等，這些都離不開開關(guān)電源。當(dāng)然開關(guān)電源的輸入并不限于是交流（AC/DC電源），還可以是直流（DC/DC電源和DC/AC電源）。開關(guān)電源交流輸入電壓(diànyā)范圍比較寬，可以從幾十伏到上千伏。就目前而言，開關(guān)電源的控制方式有兩種：脈寬調(diào)制和頻率調(diào)制（PulseFrequencyModulation－PFM）。脈寬調(diào)制（PulseWidthModulation－PWM）方式比較常見。精品資料按轉(zhuǎn)換方式(fāngshì)分類：AC-DC整流交流轉(zhuǎn)直流DC-DC斬波直流轉(zhuǎn)直流DC-AC逆變直流轉(zhuǎn)交流AC-AC交流轉(zhuǎn)交流開關(guān)電源的分類(fēnlèi)按變換拓?fù)鋪矸郑築UCK拓?fù)洌ń祲海〣OOST拓?fù)洌ㄉ龎海﹩味朔醇ね負(fù)鋯味苏ね負(fù)渫仆焱負(fù)浒霕蛲負(fù)淙珮蛲負(fù)渚焚Y料開關(guān)電源的電路(diànlù)組成精品資料開關(guān)電源里的一些(yīxiē)名詞解釋有功功率（Acitivepower):電能轉(zhuǎn)換成其他能量所消耗的功率，單位為瓦（W），用P表示。2.無功功率(Unactivepower):沒有消耗功率，只是能量在電感和電容之間轉(zhuǎn)換的功率部分，單位為VAR，用Q表示。3.視在功率(shìzàiɡōnɡlǜ)(Aparentpower):指的是交流輸入功耗，也叫表觀功率，其單位是VA，用S表示。S2=P2+Q24.功率因素(Powerfactor):有功功率與視在功率(shìzàiɡōnɡlǜ)的比值，它表示交流電轉(zhuǎn)化成其他能量的能力。用PF表示。功率因數(shù)＝P/S。5.輸入功率(Inputpower)：輸入電壓×輸入電流。此產(chǎn)生的是有功功率。用PIN表示。精品資料開關(guān)電源里的一些(yīxiē)名詞解釋6.輸出功率(Nominaloutputpower)：輸出電壓×輸出電流(diànliú)。此產(chǎn)生的是有功功率。用Pout表示。7.效率（Efficiency）：由于電源在工作中，有部分電能轉(zhuǎn)換成熱量損耗掉了。轉(zhuǎn)換效率就是輸出功率除以輸入功率的百分比（η=Pout/Pin)。用η表示。8.PFC（PowerFactorCorrection）：即“功率因數(shù)校正”，主要用來表征電子產(chǎn)品對(duì)電能的利用效率。功率因數(shù)越高，說明電能的利用效率越高。PFC有兩種，一種是無源PFC（也稱被動(dòng)式PFC），一種是有源PFC（也稱主動(dòng)式PFC）。9.功率因數(shù)與轉(zhuǎn)換效率的區(qū)別：盡管功率因數(shù)和轉(zhuǎn)換效率都是指電源的利用率，但區(qū)別卻很大。簡單的說，功率因數(shù)產(chǎn)生的損耗是電力部門負(fù)擔(dān)，而轉(zhuǎn)換效率的損耗是用戶自己負(fù)擔(dān)?？梢钥吹贸鰜?，功率因數(shù)是對(duì)國家電網(wǎng)的保護(hù)。10.總諧波失真（TotalHarmonicDistortion）：總諧波失真是指用信號(hào)源輸入時(shí)，輸出信號(hào)比輸入信號(hào)多出的額外諧波成分。用百分比來表示。用THD表示。精品資料開關(guān)電源里的一些(yīxiē)名詞解釋11.浪涌電流：浪涌電流指電源接通瞬間，流入電源設(shè)備的峰值電流。由于輸入濾波電容迅速充電，所以該峰值電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)輸入電流。電源應(yīng)該限制AC開關(guān)、整流橋、保險(xiǎn)絲、EMI濾波器件能承受的浪涌水平(shuǐpíng)。反復(fù)開關(guān)環(huán)路，AC輸入電壓不應(yīng)損壞電源或者導(dǎo)致保險(xiǎn)絲燒斷。12.空載：輸出端不接任何負(fù)載稱為負(fù)載。精品資料開關(guān)電源的主要(zhǔyào)指標(biāo)無故障運(yùn)行時(shí)間這是開關(guān)電源最重要的指標(biāo)，衡量了開關(guān)電源的工作可靠性。一般說的是開關(guān)電源平均無故障運(yùn)行間隔時(shí)間越長約好。工作效率輸出功率與輸入功率的比值就是開關(guān)電源的工作效率，衡量開關(guān)電源在變換(biànhuàn)過程中所產(chǎn)生的損耗，對(duì)于目前我們的代理的芯片工作效率在80%以上。電壓調(diào)整率指在負(fù)載保持不變的情況下，輸出電壓變化與單位輸出電源和輸入電壓變化量的百分比。Sv＝（△V0÷V0△Vi）％。該參數(shù)表示了電源的穩(wěn)壓特性。精品資料開關(guān)電源的主要(zhǔyào)指標(biāo)輸出紋波（峰—峰值）這個(gè)指標(biāo)衡量了開關(guān)電源的電磁兼容性，紋波越小越好。一般小于輸出電壓的百分之三毫伏，例如對(duì)于53.5V電壓來說，輸出紋波就位150毫伏。負(fù)載調(diào)整率指的是輸出負(fù)載變化時(shí)，引起(yǐnqǐ)的輸出電壓的變化。SL＝（△V0÷V0）％。EMC（ElectroMagneticCompatibility）電磁兼容性,是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個(gè)方面的要求：一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。精品資料基本參數(shù)指標(biāo)(zhǐbiāo)精品資料關(guān)于(guānyú)EMCEMC包括EMI(interference)和EMS(susceptibility),也就是電磁干擾和電磁抗干擾。EMI，電磁干擾度，描述電子、電氣產(chǎn)品(chǎnpǐn)的正常工作。EMI又包括傳導(dǎo)干擾CE（conductionemission）和輻射干擾RE(radiationemission)以及諧波harmonic。EMS，電磁抗干擾度，描述一電子或電氣產(chǎn)品(chǎnpǐn)是否會(huì)受其周圍環(huán)境或同一電氣環(huán)境內(nèi)其它電子或電氣產(chǎn)品(chǎnpǐn)的干擾而影響其自身的正常工作。EMS又包括靜電抗干擾ESD，射頻抗擾度RS，電快速瞬變脈沖群抗擾度EFT，浪涌抗擾度Surge，電壓暫降抗擾度VoltageDIPandInterrupt，等等相關(guān)項(xiàng)目。精品資料電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)的內(nèi)容電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)

干擾發(fā)射

敏感度

傳導(dǎo)

輻射

傳導(dǎo)

輻射信號(hào)/控制線天線端口

電場(chǎng)

磁場(chǎng)

電源線/信號(hào)線

射頻

瞬態(tài)天線端口

電場(chǎng)

磁場(chǎng)

靜電放電精品資料傳導(dǎo)(chuándǎo)實(shí)驗(yàn)室電源濾波器通風(fēng)板電纜接線板通風(fēng)板精品資料傳導(dǎo)(chuándǎo)測(cè)試報(bào)告精品資料輻射(fúshè)實(shí)驗(yàn)室高度掃描天線桿天線金屬地板轉(zhuǎn)臺(tái)上的受試件精品資料輻射(fúshè)測(cè)試報(bào)告精品資料開關(guān)電源的保護(hù)(bǎohù)功能C·C(Constantcurrent):恒流模式，適用于LED驅(qū)動(dòng)C·V(ConstantVoltage）:恒壓模式①過電壓保護(hù)(OVP)開關(guān)電源的輸出電壓一般不會(huì)超出正常(zhèngcháng)范圍，但是一旦超出正常(zhèngcháng)范圍，那么可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞。所以開關(guān)電源整流器設(shè)有輸出過壓保護(hù)，一旦輸出電壓超過設(shè)定值，那么開關(guān)電源會(huì)將輸出閉鎖。通過降低輸出電流來實(shí)現(xiàn)。精品資料開關(guān)電源的保護(hù)(bǎohù)功能②輸入過欠壓保護(hù)輸入過欠壓保護(hù)指的是在交流電壓過高或過低時(shí)關(guān)閉電源輸出，此關(guān)閉是可以自動(dòng)恢復(fù)的，一旦條件滿足，開關(guān)電源會(huì)自動(dòng)開始工作的。過壓保護(hù)是避免在輸入電壓高的時(shí)候，因功率開關(guān)管工作，而引起其損壞；欠壓保護(hù)是避免在輸入電壓低的時(shí)候，因輸入電流過大，而造成輸入器件（整流橋、開關(guān)管、變壓器）通過(tōngguò)電流超過額定值而損壞，另外也是保證整流器工作在最佳狀態(tài)。精品資料開關(guān)電源的保護(hù)(bǎohù)功能③限流保護(hù)(OCP)開關(guān)電源的限流是通過降低輸出電壓來實(shí)現(xiàn)的，這種保護(hù)電路一般設(shè)在開關(guān)電源的付邊。其限流的作用，就是保證(bǎozhèng)開關(guān)電源輸出功率不超過額定值而損壞，提高可靠性。④短路保護(hù)短路保護(hù)檢測(cè)原邊的電流，一般采用控制芯片自帶的電流檢測(cè)電路來進(jìn)行，短路保護(hù)響應(yīng)速度快，通過封鎖開關(guān)管驅(qū)動(dòng)脈沖來達(dá)到限流的目的。短路保護(hù)是開關(guān)電源必須具備的最基本。精品資料例題(lìtí)假如有一開關(guān)電源問CV模式(móshì)，恒 壓輸出50V，限流1A，請(qǐng)問，負(fù)載帶載10歐時(shí)，輸出電流為多少A？輸出電壓為多少？帶載為100歐時(shí)，輸出電流為多少A？輸出電壓為多少V？不帶負(fù)載的時(shí)候輸出電壓又為多少？解：∵該模式(móshì)為CV限流模式(móshì)∴IOUT=U/R=50/10=5A∵5A>1A∴輸出電流限制在1A，輸出電壓=1×10=10V

精品資料開關(guān)電源的保護(hù)(bǎohù)功能⑤過熱保護(hù)（Overheatingprotection)開關(guān)電源工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，如果這些熱量不釋放出去或沒有達(dá)到(dádào)發(fā)熱和散熱平衡，那么開關(guān)電源的內(nèi)部的溫度會(huì)上升。此時(shí)如果沒有保護(hù)，那么會(huì)造成功率器件過熱而損壞。過熱保護(hù)是指當(dāng)溫度達(dá)到(dádào)一定程度時(shí)電源降半載工作，甚至不工作，直至溫度正常。這種保護(hù)是可以自恢復(fù)的。當(dāng)然過熱保護(hù)并不能完全保護(hù)所有元器件，所以我們要盡量保證環(huán)境溫度在合適范圍。精品資料認(rèn)證(rènzhèng)標(biāo)準(zhǔn)的那些事CE認(rèn)證制造商打開并進(jìn)入歐洲市場(chǎng)的護(hù)照(hùzhào)（ConformiteEuropeenne)UL認(rèn)證美國UL認(rèn)證機(jī)構(gòu)（UnderwritersLaboratoriesInc.）CSA認(rèn)證加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（CanadianStandardsAssociation）3C認(rèn)證中國強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制（ChinaCompulsoryCertification）ISO9000認(rèn)證ROHS指令無鉛指令精品資料EMC常用(chánɡyònɡ)標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)準(zhǔn)將環(huán)境分為2類——A類，B類A類：（工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）有工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備（指GB4824中的ISM設(shè)備）；有大的電感或電容負(fù)載頻繁接通或斷開(duànkāi)；大電流并伴有強(qiáng)磁場(chǎng)B類：（居民區(qū)、商業(yè)區(qū)及輕工環(huán)境）如居民樓群、商業(yè)零售網(wǎng)點(diǎn)、商業(yè)大樓、公共娛樂場(chǎng)所、戶外場(chǎng)所。IEC6100-4-2第四部分IEC6100-4-1第四部分IEC6100-4-4IEC6100-4-3IEC6100-4-6IEC6100-4-5IEC6100-4-11IEC6100-4-7常用基礎(chǔ)EMC標(biāo)準(zhǔn)A/B類精品資料安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)漏電流(diànliú)抗電強(qiáng)度安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)爬電距離溫度精品資料安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)爬電距離指沿絕緣表面測(cè)得的兩個(gè)導(dǎo)電零件與設(shè)備界面之間的最短距離，強(qiáng)調(diào)爬電距離是為了防止器件之間或器件與地之間打火威脅人身安全?？闺姀?qiáng)度指在交流輸入線之間或交流輸入與機(jī)殼之間將零電壓增加到1500VAC或2200VDC不擊穿或打電弧。漏電流通過隔離變壓器在電源的火線和零線與易觸及的金屬(jīnshǔ)之間串接電流表，開關(guān)電源的漏電流在260VAC輸入不超過3.5mA。溫度安規(guī)對(duì)電子器件的要求很嚴(yán)，并要求材料有阻燃性，開關(guān)電源的內(nèi)部溫升不應(yīng)超過65℃。精品資料電源(diànyuán)測(cè)試中比較重要的有哪些項(xiàng)目負(fù)載調(diào)整率，浪涌，輸入電壓，紋波噪音，輸出(shūchū)短路，最大功率，轉(zhuǎn)換效率，功率因數(shù)，響應(yīng)時(shí)間，恒流/恒壓特性，諧波失真，傳導(dǎo)輻射，漏電流，高低溫測(cè)試。精品資料思考