開關(guān)電源結(jié)構(gòu)及基本原理課程課件

開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和基本原理開關(guān)電源工作原理通過高頻開關(guān)技術(shù)將輸入的較高的交流電壓(AC)轉(zhuǎn)換為PC電腦工作所需要的較低的直流電壓(DC)開關(guān)電源的中心思想：用提高工作頻率等手段來提高電源的功率密度，進(jìn)而達(dá)到減少變壓器的體積和重量的目的。采用開關(guān)變換的顯著優(yōu)點(diǎn)是大大提高了電能的轉(zhuǎn)換效率，典型的PC電源效率為70%-75%，而相應(yīng)的線性穩(wěn)壓電源的效率僅有50%左右。輸出電壓的穩(wěn)定則是依賴對脈沖寬度的改變來實現(xiàn)，這就叫做脈寬調(diào)制PWM。開關(guān)電源工作流程當(dāng)市電進(jìn)入電源后，先經(jīng)過扼流線圈和電容濾波去除高頻雜波和干擾信號，然后經(jīng)過整流和濾波得到高壓直流電。接著通過開關(guān)電路把直流電轉(zhuǎn)為高頻脈動直流電，再送高頻開關(guān)變壓器降壓。然后濾除高頻交流部分，這樣最后輸出供電腦使用相對純凈的低壓直流電。框圖一個典型的半橋式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)流程圖EMI器件功率輸出PWM主變壓器整流濾波驅(qū)動變壓器開關(guān)管AC輸入SB器件輔助變壓器SB輸出取樣供電控制VCC常用元器件性能及主要參數(shù)介紹電阻電容電感二極管三極管變壓器比較器PWM控制器電路圖一個典型的電路圖開關(guān)電源原理示意圖1經(jīng)過了EMI濾波電路以及PFC電路的交流電波形2整流濾波電路后的波形輸出3從高壓濾波電容出來的電壓波形4經(jīng)過開關(guān)管后的波形5經(jīng)過變壓后的波形6低壓整流后的波形7終于得到了最終需要的電壓抗干擾電路（EMI）由一個線圈和兩個電容組成，通常有兩級EMI。功能：濾除由電網(wǎng)進(jìn)來的各種干擾信號，防止電源開關(guān)電路形成的高頻擾竄電網(wǎng)?？垢蓴_電路（EMI）整流濾波電路開關(guān)電路PFC電路保護(hù)電路電路結(jié)構(gòu)

PFC電路PFC（PowerFactorCorrection）即“功率因數(shù)校正”，主要用來表征電子產(chǎn)品對電能的利用效率。功率因數(shù)越高，說明電能的利用效率越高。通過CCC認(rèn)證的電腦電源，都必須增加PFC電路。

PC電源采用傳統(tǒng)的橋式整流、電容濾波電路會使AC輸入電流產(chǎn)生嚴(yán)重的波形畸變，向電網(wǎng)注入大量的高次諧波，因此網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)不高，僅有0.6左右，并對電網(wǎng)和其它電氣設(shè)備造成嚴(yán)重諧波污染與干擾。

PFC有兩種，一種是無源PFC（也稱被動式PFC），一種是有源PFC（也稱主動式PFC）。無源襪PF讀C無源允PF殃C一謠般采郊用電惕感補(bǔ)銷償方凍法，躲通過指使交題流輸測入的需基波法電流剃與電站壓之佛間相您位差城減小壩來提常高功犁率因宵數(shù)，泊但無甩源P練FC意的功婆率因臉數(shù)不事是很昆高，病只能禽達(dá)到脊0.子7~妄0.碧8。位置籍在第覺二層坊濾波紗之后衰，全瞞橋整山流電察路之棒前。有源模PF易C輸入狀電壓按可以頑從9蜂0V擱到2北70摸V；高于舒0.秒99怖的線賢路功蜂率因僅數(shù)，貫并具扣有低虎損耗唯和高枕可靠傻等優(yōu)菜點(diǎn)；有源肥PF巖C電銜路可嘴用作群輔助游電源因，而瞎不再顧需要楚輔助鍛電源恒變壓騎器；輸出棗不隨焰輸入影電壓稻波動銳變化察，因檢此可歪獲得飼高度噸穩(wěn)定償?shù)妮斞┏鲭娨晧海挥性礇]PF躺C輸紛出D漿C電姥壓紋星波很默小，維且呈竭10濱0H跟z/他12警0H伴z（劈燕工頻徑2倍鎮(zhèn)）的牽正弦度波，連因此達(dá)采用宏有源峰PF皺C(jī)的咱電源英不需瞧要采淡用很釘大容夫量的么濾波匹電容市。EM噸I電銀路整流震濾波辱電路高壓治整流配濾波庸電路等由一齡個全驢橋（買由四秋個二嫁極管胖組成播）和把兩個女高壓乓電解托電容餐組成糊。把照22賴0V項交流贏市電慈轉(zhuǎn)換示成3鍋00庭V直緒流電覆。低壓障整流伯濾波憂電路旗由二漂極管剩和電演解電溫容組隆成(眨12虹V使訂用快芒恢復(fù)肆管，澡5V曲和3壤.3強(qiáng)V使相用肖仰特基瞎管盤)，害如圖旅。關(guān)鍵羞元件管：輔泛助電辨源開沙關(guān)管息、輔謝助電劉源變注壓器飲、三端尼穩(wěn)壓駕器30臣0V撤直流朽電通趟過輔貧助電丸源開催關(guān)管飼成為厭脈沖聯(lián)電流殖，通雕過輔引助電恨源變當(dāng)壓器膏輸出毯二組沖交流異電壓克，一路贈經(jīng)整血流、三端掙穩(wěn)壓遵器穩(wěn)奪壓，擾輸出+5巷VS葛B(yǎng)，追加到狹主板再上作的為待僵機(jī)電棉壓；另辛一路甚經(jīng)整原流濾姑波，膜輸出來輔助+1量2V電源棍，供白給PW險M等芯既片工兵作。輔助檢電源站電路開關(guān)互電路好——致核心促部分關(guān)鍵嫌元件生：P瓣S-皮ON、精惰密穩(wěn)看壓電萬路、PW械M控制豎芯片、推攏動管參（由娃兩個陡三極爸管組弄成）譽(yù)、驅(qū)舉動變批壓器臣、主氣開關(guān)私變壓罪器原理拼：由妖推動抹管和PW陪M（Pu蛾ls它e造Wi歌dt膀h俘Mo岔du想la籍ti丑on）控貿(mào)制芯然片構(gòu)允成振躺蕩電由路，走產(chǎn)生機(jī)高頻革脈沖待機(jī)央時，超主板歷啟閉重控制板電路鴿的電俊子開態(tài)關(guān)斷幟開，PW仰M控制誰芯片售封鎖老調(diào)制插脈寬蠢輸出墊，使T2推動騎變壓泊器，T1主電失源開權(quán)關(guān)變蔑壓器育停振嫩，停字止提識供輸腦出電常壓。受控栗啟動倦后，紛主板詠啟閉泄電子訂開關(guān)陽接地販。PW榴M控制偵芯片顯輸出拆脈寬禮調(diào)制累信號稠并控晚制Q3、Q4的c極所墾接T2推動胡變壓儉器初傳級繞取組的割激勵水振蕩巷，T2次級歐它激稀振蕩征產(chǎn)生竄的感覺應(yīng)電桶勢作教用于T1主電獸源開觸關(guān)變隊壓器好的一熱次繞柱組，讀二次蕉繞組劫的感確應(yīng)電避勢經(jīng)歷整流悟形成鐵＋3俘3V，±5惕V，±1普2V的輸骨出電予壓。電壓至比較目器PW攻M控制桂芯片PW碼-O岸K電殺路重要斤元件擦：電勤壓比禁較器峽。待機(jī)貼時PW啄-O跪K向主騰機(jī)輸掀出零塊電平懇的電及源自懂檢信頃號，判主機(jī)繁停止績工作驗處于憑待命瓦狀態(tài)貨。受控牙啟動折后，PW娛-O追K在開普關(guān)電錫源輸丑出電鋼壓穩(wěn)蜂定后冒再延鞭遲幾毫百毫腹秒由0電平蓋起跳筋到＋5V，向僅主機(jī)該輸出秘高電繡平的墾信號火。該拔信號廈相當(dāng)貪于AT電源恐的PG信號坡。主槽機(jī)檢駐測到PW摘-O統(tǒng)K電源盛完好礎(chǔ)的信拒號后巨啟動唉系統(tǒng)洲。在主靠機(jī)運(yùn)線行過僅程中仁若遇快市電贊掉電絞或關(guān)份機(jī)時刑，PW傳-O扇K輸出癢信號繡比AT降X開關(guān)電毀源＋5V輸出捐電壓捎提前治幾百鵝毫秒挖消失孝，通他知主卵機(jī)觸獵發(fā)系哈統(tǒng)在瓜電源李斷電斜前自蜘動關(guān)騾閉，史防止糠突然奔掉電秋時硬驢盤磁姨頭來斷不及忘移至債著陸陜區(qū)而賄劃傷黎硬盤狠。保護(hù)析電路趨——征七重洋保護(hù)1、械輸入壟端過晨壓保映護(hù)：詳耐壓裳值為妙27貢0V窯的壓柳敏電芽阻2、互輸入桌端過堂流保廁護(hù)：識保險輪絲3、誰輸出選端過兇流保漲護(hù)：搜通過需導(dǎo)線抹反饋寨，驅(qū)其動變麗壓器毀就會糖相應(yīng)辰動作那，關(guān)貍斷電通源的贊輸出乞。4、其輸出謠端過客壓保屑護(hù)：井當(dāng)比尤較器數(shù)檢測半到的羞輸出泊電壓廊與基圣準(zhǔn)電堂壓偏背差較賀大時袋，穩(wěn)宰壓管醫(yī)就會栗對電羨壓進(jìn)迷行調(diào)習(xí)整。5、辦輸出被端過務(wù)載保柳護(hù)：部過載費(fèi)保護(hù)絹的機(jī)摩理與嚼過流白保護(hù)土一樣拆，也脆是由渠控制遼電路急和驅(qū)潮動變敗壓器差進(jìn)行口的。6、隊輸出粒端短速路保楚護(hù)：陳輸出冠端短販路時餐，比絡(luò)較器京會偵齒測到幼電流罵的變處化，慰并通叉過驅(qū)據(jù)動變貼壓器每、P羨WM芹關(guān)斷催開關(guān)鍋管的宣輸出丙。7、河溫度餅控制忽：通丑過溫察度探沈