認(rèn)識(shí)開關(guān)電源基礎(chǔ)

開關(guān)電源基礎(chǔ)知識(shí)裝逼人：沈力目前一頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)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?fù)湮?、開關(guān)電源的應(yīng)用目前二頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)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(duì)象應(yīng)用的二次電能的裝置，利用電子線路反饋技術(shù)實(shí)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?！_關(guān)電源是相對(duì)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(dá)到高精度的直流電壓必須經(jīng)過穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓。目前三頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)2、開關(guān)電源概念：

通過電路控制電子開關(guān)器件進(jìn)行不斷導(dǎo)通和關(guān)斷，讓電子開關(guān)管對(duì)輸入電壓進(jìn)行脈沖調(diào)制，從而實(shí)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(jìn)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。目前四頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)3、開關(guān)電源與線性電源的比較目前五頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)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(hào)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(jí)。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(dá)到穩(wěn)壓輸出的目的。特點(diǎn)開關(guān)電源的特點(diǎn)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。目前六頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)1、開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖目前七頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)2、開關(guān)電源分類按驅(qū)動(dòng)方式分類：自激式開關(guān)電源和他激式開關(guān)電源按拓?fù)浣Y(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(dòng)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(dòng)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目前八頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)

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(dòng)方式分類：軟開關(guān)啟動(dòng)和硬開關(guān)啟動(dòng)目前九頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)三、開關(guān)電源的主要參數(shù)

目前十頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)4、電網(wǎng)電壓調(diào)整率在額定負(fù)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(duì)變化量。5、負(fù)載調(diào)整率在規(guī)定的源電壓范圍內(nèi)，負(fù)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(fù)載調(diào)整率，即輸出電壓最大相對(duì)變化量。6、紋波系數(shù)在額定負(fù)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(shí)間負(fù)載電流突然變化時(shí)穩(wěn)壓器的輸出電壓從開始變化到新的穩(wěn)定值時(shí)的一段調(diào)整時(shí)間。8、啟動(dòng)沖擊電流輸入電壓按規(guī)定的是時(shí)間間隔接通和關(guān)斷，輸入電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前所通過的最大瞬間電流。目前十一頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)9、輸出過沖當(dāng)電源啟動(dòng)時(shí)，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(shí)就會(huì)出現(xiàn)輸出欠沖。10、保持時(shí)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(shí)間。一般ms級(jí)。11、電氣保護(hù)

輸入過電壓、欠電壓保護(hù)，輸出過電壓、欠電壓保護(hù)，輸出過電流保護(hù)，輸出短路保護(hù)，雷擊浪涌，電池反接保護(hù)。12、EMI（電磁干擾）電源工作時(shí)，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(huì)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(jìn)入電源造成干擾。目前十二頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)四、開關(guān)電源常用的拓?fù)?、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(fù)載組成。入出極性相同。

目前十三頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)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(fù)載組成。入出極性相同，開關(guān)管與負(fù)載并聯(lián)。

目前十四頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)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(fù)載組成。入出極性相反。

目前十五頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)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(fù)載組成。入出極性相反。

目前十六頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)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?；A(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)用目前十七頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)在工業(yè)上應(yīng)用，焊接和切割，數(shù)控機(jī)床，冶金工業(yè)，電解鋁等。目前十八頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)在交通運(yùn)輸，海陸空運(yùn)輸電源動(dòng)力離不開開關(guān)電源。目前十九頁(yè)\總數(shù)二十一頁(yè)\編于十二點(diǎn)在電機(jī)調(diào)速中的應(yīng)