演示文稿開(kāi)關(guān)電源的分類和結(jié)構(gòu)形式

演示文稿開(kāi)關(guān)電源的分類和結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五2023/4/20開(kāi)關(guān)電源的分類和結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)參數(shù)開(kāi)關(guān)電源的重要參數(shù)：Vinmin：電源運(yùn)行時(shí)輸入最低電壓；如：AC90~265V這里Vinmin=90V。Vinman：電源運(yùn)行時(shí)輸入最高電壓；如：AC90~265V這里Vinman=265V。噪聲和紋波：附加在直流輸出信號(hào)上的交流電壓和高頻尖峰的峰值，通常為mv級(jí)。占空比：在高頻開(kāi)關(guān)電源中，開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間和變換器的工作之比。ESR：等效串聯(lián)電阻，它表示電解電容呈現(xiàn)的電阻值的總合，ESR越小，性能越好。現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五開(kāi)關(guān)電源的術(shù)語(yǔ)1、電壓調(diào)整率：輸入電壓變化時(shí)，輸出電壓的變化率，即電壓調(diào)整率=（（最高輸出電壓Voutmax-最低輸出電Voutmin）/額定輸出電壓Vout）x100%2、負(fù)載調(diào)整率：負(fù)載電流從半載到額定負(fù)載時(shí)，輸出電壓的變化率，即負(fù)載調(diào)整率=（V滿–V半）/V額×100%3、效率：電源的輸出功率與輸入功率的百分比，即效率=Pout/Pin

×100%現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五模塊化設(shè)計(jì)的方法選擇合適的技術(shù)和拓?fù)湫问奖容^熟悉的原則（包括IC、拓?fù)浞绞?、控制電路、變壓器和骨架）；進(jìn)行估算功率的大小、變壓器和骨架的大小、選擇合理的功率元器件；設(shè)計(jì)原理圖搭建簡(jiǎn)單模塊電源中的單元電路：試驗(yàn)：確定物理機(jī)構(gòu)散熱片、PCB板、風(fēng)扇；對(duì)EMI/RFI進(jìn)行測(cè)試（改板和設(shè)計(jì)的可能）產(chǎn)品加工生產(chǎn)現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五從市場(chǎng)的角度設(shè)計(jì)電源電源方案的選擇：采用何種工作方式反激、正激、推挽、半橋、全橋等；產(chǎn)品的工作環(huán)境：主要考慮溫度、濕度和灰塵等（例如銷往海南的電源和銷往黑龍江的就不一樣，一個(gè)是注意溫度和濕度，另一個(gè)要注意溫度和干燥防塵）；產(chǎn)品的保護(hù)方面考慮?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五從設(shè)計(jì)的角度設(shè)計(jì)電源對(duì)噪聲抑制的控制電路，采用共模（高頻150K以上，高導(dǎo)磁）還是差模（150K以下，磁通密度大）；結(jié)構(gòu)空間的選擇：主要考慮體積小、形狀不同（怪異）、元器件擺放位置的差異、散熱的需求、耐壓安規(guī)的需求。保護(hù)電路：過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、提示等；電源的拓?fù)湫问健，F(xiàn)在是7頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五電源的基本概念問(wèn)題什么是“離線”開(kāi)關(guān)電源？什么是差模噪聲？什么是共模噪聲？我們?cè)谠O(shè)計(jì)電源時(shí)，輸入保險(xiǎn)絲是怎樣選擇的？浪涌限制一般采用哪些元器件？現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五問(wèn)題的解答1“離線”開(kāi)關(guān)電源：直接由交流電源供電，不用體積龐大的50-60Hz低頻隔離變壓器，而線形電源通常采用這種變壓器。差模噪聲：涉及任何兩個(gè)電源端和輸出端之間的高頻電磁噪聲的分量，如在火線與中線輸入端之間或在正極與負(fù)極輸出端之間可以測(cè)得?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五問(wèn)題的解答2共模噪聲：兩條共電線端一起與大地（參考地）公共端之間出現(xiàn)的電磁噪聲，對(duì)于某些醫(yī)療器械要求電源線與大地公共端之間地回路電流是要嚴(yán)格控制的，一般不允許在火線與地之間有超過(guò)0.01uF的電容，這在許多安全標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。

保險(xiǎn)絲：為了最佳的保護(hù)，電源輸入處使用的保險(xiǎn)絲應(yīng)取最小的額定值，此值應(yīng)該在最低電源輸入電壓時(shí)能可靠承受浪涌電流和電源的最大工作電流

，一般取額定功率。浪涌限制一般用晶閘管、負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻等。現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五電源在產(chǎn)品中占重要角色電源是各種電子設(shè)備中不可或缺的一部分，它是各種電壓和電流的源泉。首先只有電源正常工作，才能談上其他設(shè)備正常工作。優(yōu)秀合格的電源，可以避免其他電子設(shè)備的干擾（保護(hù)自己被干擾）；良好的電源在任何設(shè)備中都不會(huì)干擾其他設(shè)備（保護(hù)干擾其它設(shè)備）；防止自身的干擾（相互）。現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五從設(shè)計(jì)的角度設(shè)計(jì)電源問(wèn)題提出：你作為一名電源工程師設(shè)計(jì)一款手機(jī)充電器（IN：90V，OUT：12V3A），你將怎樣考慮設(shè)計(jì)此電源呢？（大約思考15分鐘的時(shí)間，可以討論）在能滿足技術(shù)指標(biāo)的情況下，選擇自己熟悉的元件（KA3844B、UC2845、TOP221~227等）；輸出負(fù)載（留有5%的余量、紋波控制在1%以下）；現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五三種最長(zhǎng)用的電源電路降壓電路（Buck）其主要原件為：電壓源、壓控開(kāi)關(guān)、二極管、電感、電容和負(fù)載電阻。現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五Buck電路原理的分析左邊的Vin經(jīng)S變成矩形波，并由DLC濾波器輸出；當(dāng)S導(dǎo)通時(shí)，電流經(jīng)S、L到負(fù)載，輸出平均直流電壓Vo；當(dāng)S截至?xí)r，D上負(fù)下正，是由L感應(yīng)的電壓所至，由于沒(méi)有能量補(bǔ)充，所以電感IL是下降的；所以：Vo=（Ton/T）×Vin=D×Vin現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五計(jì)算Buck電路L公式Buck的公式很多常用的公式：

L=(5(Vin-Vout)*Vout*T)/Vin*Iout這里的Vin和Iout是輸入電壓和輸出電流的額定值。L=（(Vin-Vout)*Vout）/(ΔI*f*Vin)，這里的ΔI一般取輸出電流的10~30%。現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五Boost電路原理圖升壓電路（Boost）其主要元件：電壓源、壓控開(kāi)關(guān)、二極管、電感、電容和負(fù)載電阻?，F(xiàn)在是16頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五Boost電路原理說(shuō)明Q導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓Vin全部加在電感上，這時(shí)IL=IC，IC是線性增長(zhǎng)的，同時(shí)在L上儲(chǔ)存能量，R全靠C放電；Q截止時(shí)，L磁能轉(zhuǎn)換為自感電壓，電壓的極性與原來(lái)電流方向相同，這時(shí)L上的電壓為左負(fù)右正，L上的自感電壓和Vin相加為輸出電壓Vo，所以Vo高于Vin，這個(gè)高電壓經(jīng)D一部分為R供電，另一部分為C充電，當(dāng)在導(dǎo)通時(shí)再補(bǔ)給L，這里的D是阻礙C的輸出電壓給Q短路燒壞Q，這里的C在設(shè)計(jì)時(shí)要求大點(diǎn)，用CLC濾波，紋波更小。這里的：Vo=（（Ton+Toff）/Toff）*Vin又因Ton+Toff=T，所以：Vo/Vin=1/（1-D）

現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五計(jì)算Boost電路L公式計(jì)算L的公式很多，我們列出一個(gè)：L=Vin2*Ton/0.2Po=Vin2*Ton/0.2Io*Vo也有人用：L=Vin*Ton/0.2Ii；這里也有人取：

L=Vin*(Vout-Vin)/(ΔI*f*Vout)現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五反轉(zhuǎn)式變換器圖現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五反轉(zhuǎn)式變換器原理說(shuō)明定義：所謂反轉(zhuǎn)式，就是輸入電壓的正負(fù)極性顛倒后輸出。原理是怎樣的？

1、當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q導(dǎo)通Ton時(shí)，輸入的直流電壓Vi全部加在電感L兩端，電感上的電壓是上正下負(fù)，電感中的電流方向是由上向下流的，在原來(lái)的基礎(chǔ)上線性增加，此時(shí)的電感儲(chǔ)存能量；2、當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q截止Toff時(shí)，電感中的磁能變成電能，電感L兩端相當(dāng)于一個(gè)電源變壓器的繞組兩端一樣向外供電，電感中的電流方向與原來(lái)方向相同，仍由上向下流動(dòng)，但電壓極性是上負(fù)下正，這個(gè)負(fù)電壓，通過(guò)二極管D整流和電容器C2濾波后，輸出負(fù)的直流電壓加在負(fù)載RL上。這里的二極管起到阻礙作用?，F(xiàn)在是20頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五輸出電壓為：

Vo/Vi=-d/1-d這里給出電感的計(jì)算公式：

L=(Vin-Vout)/((ΔI*f)*(Vout-Vin))現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期五電源的技術(shù)指標(biāo)線形電源：工作在線形放大區(qū)內(nèi)；紋波?。浑娐繁容^簡(jiǎn)單；

效率低，35~60%；形式比較簡(jiǎn)單，只能用在降壓環(huán)境下；開(kāi)關(guān)電源：

效率高。70~95%；形式多種多樣，升壓、降壓、升降壓等；

適用范圍廣，40V~480V；小巧輕便?，F(xiàn)在是22頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于