壁挂电源的概念及功能

壁挂电源的概念及功能
壁挂电源的概念及功能

壁挂直流电源系统是专为小容量直流电源系统而设计,适用于小型开关站、小型用户变电站

及小型变电站、高层楼宇高压配电系统操作。采用一体化设计思路,由充电模块模块、监控

硅链、小托架、壁挂电源箱体构成。壁挂电源系统集成AC/DC模块,监控、硅链、交直流

配电于一体,只需外接电池组即可构成完整的直流电源系统。该系统具有体积小、结构简单

美观大方、安装方便简洁、组配系统灵活等特点。模块化设计,N+1热备,可平滑扩容,满

足不同容量系统。模块可带电插拔,更换安全方便。监控功能完善,高智能化,采用大屏幕

液晶LCD汉字显示,声光告警。

壁挂直流电源系统的各组成部分:交流配电、整流模块、直流馈电实现全参数本地及远

端监控;主要监控量有:模块的开/关机、充电方式、输出电压调节、输出限流点整定、PT

供电限流、电池断路器跳闸告警、电池充电自动管理。监控系统配有标准RS-485及RS232

接口,方便接入自动化系统,实现“四遥”及无人值守。并提供CDT、MODBUS两种通讯规

约供用户选择。对蓄电池自动管理及自动维护保养:实时监测蓄电池组的电压,充、放电电流,自动控制均、浮充以及电池组定期维护性均充。智能化系统具有电池温度补偿功能、并

实现母线绝缘在线监测。系统配有自动降压硅链部分降压单元具有自动控制功能,可设定硅

链输出电压。交流配电单元包括1路单相交流输入可选择一路PT备用供电;PT供电时系统

自动限制系统输出功率。直流电源配电单元提供2路合母输出、三路控母输出、并提供一路

电池断路器。

壁挂电源箱适合构成38AH/220V及以下的系统,或65AH/110V及以下系统。最多可安

装3个自然冷却数字智能模块。降压单元具有自动硅链降压功能,采用CPU智能控制,最大工作电流2.0A冲击电流30A/0.5S,可设定硅链输出电压(110V系统最大工作电流3.0A)。

壁挂电源系统中的监控器采用LCD 显示,汉字菜单,按键操作,可实现系统参数设置、系

统工作参数显示、系统故障指示和系统参数校准。该监控器可以挂接电池巡检单元(DCXJ-19),完成对18节电池的电压检测,同时监测电池电压、控母电压,控母电流、电池充放电电流及模块状态。提供RS232/RS485 通讯接口,有CDT、MODBUS 两种通讯规约选择实现

与电站自动化系统连接及一路单相交流输入和一路PT100V 输入。PT 供电时系统自动限制输出功率,输出限流2.0A。110V系统,输出限流3.0A。监控器具有电池自动管理功能,母线

绝缘监测功能,母线接地故障告警和电池断路器跳闸告警功能。设有监控故障维修旁路开关,拔出监控器前将旁路开关合上,保证控母不断电。出线方式下进下出(出线孔径4*Φ30)且

模块可热插拔。

开关电源的概念、组成、变换类型、应用场合

开关电源的概念、组成、变换类型、应用场合 开关电源的概念 开关电源就是采用半导体功率器件作为开关,将一种电源形态变换成另一种电源形态的电路。开关电源的工作可以用下图进行说明。图中输入的直流不稳定电压 Ui 经开关 S 加至输入端,S 为受控开关,是一个受开关脉冲控制的开关调整管,若使开关 S 按要求改变导通或断开时间,就能把输入的直流电压 Ui 变成矩形脉冲电压。这个脉冲电压经滤波器电路进行平滑滤波后就可得到稳定的直流输出电压 Uo 。 为方便分析开关电源电路,定义脉冲占空比为 D=TON/T,其中 T 表示开关 S 的开关重复周期;TON 表示开关 S 在一个开关周期中的导通时间。开关电源直流输出电压 Uo 与输入电压 Ui 之间有关系 Uo=Ui×D 。 可以看出,若开关周期 T 一定,改变开关 S 的导通时间 Ton 即可改变脉冲占空比 D ,从而达到调节输出电压的目的。T 不变,只改变 TON 来实现占空比调节的稳压方式叫做脉冲宽度调制(PWM)。由于 PWM 式的开关频率固定,输出滤波电路比较容易设计,易实现最优化,因此 PWM 式开关电源用得较多。若保持 TON 不变,利用改变开关频率 f=1/T 实现脉冲占空比调节,从而实现输出直流电压 Uo,这种稳压的方法称做脉冲频率调制(PFM)。由于该方式的开关频率不固定,因此输出滤波电路的设计不易实现最优化。即改变 TON,又改变 T,实现脉冲占空比调节的稳压方式称作脉冲调频调宽方式。在各种开关电源中,上面三种脉冲占空比调节稳压方式均有应用。

开关电源的组成 我们可将开关电源的基本组成简要的用下图的宽图来表示。其中 DC/DC 变换器是开关电源的核心部分,它主要用以进行功率变换;驱动器是开关行信号的放大部分,对来自信号源的开关信号进行放大和整形,以适应开关管的驱动要求;信号源产生控制信号和输出反馈信号进行比较运算,控制开关信号的增幅、频率、波形等,通过驱动器控制开关器件的占空比,以达到稳定输出电压值的目的。此外,开关电源还有辅助电路,包括启动、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路。 DC/DC 变化器有多种电路形式,常见而应用较为普遍的是控制波形为方波的 PWM 变换器和工作波形为准正弦波的谐振变换器。 所以,开关电源就是采用半导体功率器件作为开关,将一种电源形态变换成另一种电源形态的电源,并且在变换中能够自动稳定输出电压,还具备各种保护环节的电路。 开关电源的变换类型 电源是为各种电子仪器设备提供电能的装置,有着各种各样的类型,按基本方式分可分为以下四种类型。

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理 一、开关电源的电路组成: 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值 降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是 负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小,输出的交流纹波将增大。

时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路: 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图: 3、工作原理: R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时,UC3842停止工作,开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小,易引起振荡,电磁干扰也会很大;R1过大,会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下,从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时,Q1导通时间越长,变压器所储存的能量

开关电源常见四大故障及检修方法

开关电源常见四大故障及检修方法 开关电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于深圳开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,功耗小,转化率高,且体积和重量只有线性电源的20%—30%,故目前它已成为稳压电源的主流产品。电子设备电气故障的检修,本着从易到难的原则,基本上都是先从电源入手,在确定其电源正常后,再进行其他部位的检修,且电源故障占电子设备电气故障的大多数。故了解开头电源基本工作原理,熟悉其维修技巧和常见故障,有利于缩短电子设备故障维修时间,提高个人设备维护技能。 1. 无输出,保险管正常这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。首先要测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或者启动电压太低,则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电,此时如电源控制芯片正常,则经上述检查可以迅速查到故障。若有启动电压,则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变,若无跳变,说明控制芯片坏、外围振荡电路元件或保护电路有问题,可先代换控制芯片,再检查外围元件;若有跳变,一般为开关管不良或损坏。 2. 保险烧或炸主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致保险

烧、发黑。需要注意的是:因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。 3. 有输出电压,但输出电压过高这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路,任何一处出问题就会导致输出电压升高。 4. 输出电压过低除稳压控制电路会引起输出电压低,还有下面一些原因也会引起输出电压低: a. 开关电源负载有短路故障(特别是DC/DC变换器短路或性能不良等),此时,应该断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。若断开负载电路电压输出正常,说明是负载过重;或仍不正常说明开关电源电路有故障。 b. 输出电压端整流二极管、滤波电容失效等,可以通过代换法进行判断。 c. 开关管的性能下降,必然导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。 12v开关电源维修分析 一.开关电源不启振,出现这种情况,我们首先要查看开关频率是否正确、保护电路是否封锁、电压反馈电路、电流反馈电路又没问题以及开关管是否击穿等。

开关电源基础知识简介

1、输出纹波噪声的测量及输出电路的处理 PWM 开关电源的输出的纹波噪声与开产频率有关。其纹波噪声分为两大部分:纹波(包括开关频率的纹波和周期及随机性漂移)和噪声(开关过程中产生)。 周期及随机性漂移 在纹波与噪声的测量过程中,如果不使用正确的测量方法将无法正确地测量出真出的输出纹波噪声。下面是推荐的测量方法: 平行线测量法:输出管脚接平行线后接电容,在电容两端使用20MHz C 为瓷片电容,负载与模块之间的距离在51mm 和76mm(2in.和3in)之间。 在大多数电路中, 2、多路输出的交互调节及其应用 交互调节的优点。图中lo1路负载电流、Vo2为辅助路输出电压。由图可见,20% 100% Io2 在主路负载从20%~100%变化时,辅助路输出电压随 辅助路负载电流的变化曲线中,辅助路输出电压始终在±4%范围之内。即使在最坏的情况,即主路空载、辅助路江载,主路满载、辅助路空载时其输出电压也能保证在标称电压的±10%范围之内。由此,对于输出稳压精度要求不太高的情况下,这种不稳压的辅助输出不仅能够满足供电的条件,而且相对成本低、器件少、可靠性高。建议用户首先考虑不稳压的辅助输出的电源模块。 开关电源基础知识简介

3、容性负载能力与电源输出保护 建议用户对电源模块的阻性负载取大于10%额定负载,这样模块工作比较稳定。 电容作为电源去耦及抗干扰的手段,在现代电子线路中必不可少,本公司的电源模块考虑此因素,都有相当的容性负载能力。但由于考虑到电源的综合保护能力,尤其是输出过载保护, 容性负载能力不可能太大,否则保护特性将变差。因此用户在使用过程中负载电容总量不应 超过最大容性负载能力。 Vo 输出电流保护一般有四种方式: ●恒流式:当到达电流保护点时,输出电流随负载的 进一步的加重,略有增加,输出电压不断下降。 ●回折式:当到达电流保护点时,输出电流随负载的 的加重,输出电压不断下降,同时输出电流也不断下降。 ●恒流-截止式:当到达电流保护点时,首先是恒流式 ●精确自恢复截止式:输出电流到达保护点,电源模块输出被禁止,负载减轻电路自恢复。 在大部分电路中使用恒流式与截止式较多,比较理想的保护方式是精确自恢复截止式,或者恒流-截止式保护。其中恒流式、回折式保护本质上就是自恢复的,但输出短路时的功耗较大, 尤其是恒流式。而截止式、恒流-截止式保护的自恢复特性须加辅助复位电路来完成自恢复,其 输出过载时的功耗可以通过复位电路的周期进行调整,即调整间歇启动的时间间隔。一般电流 保护1.2~2倍标称输出电流。精确自恢复截止式电流保护点设定为标称输出电流1.2倍或1.3倍。 一般输出有过压嵌位保护。 4、负载瞬态响应 当输出的负载迅速发生变化时,输出的电压会出现 上冲或下跌。电源模块经过调整恢复原输出电压。这个 响应过程中有两个重要的指标:过冲电压( Vo)和恢复 时间(tr)。过冲越小,恢复时间越短,系统响应速度 越快。一般在25%的标称负载阶跃变化,输出电压的 过冲为4%VO,恢复时间为500μS左右。 5、外围推荐电路 1)输出电压的调节: 本公司产品中有TRIM输出管脚的产品,可以通过电阻或电位器对输出电压进行一定范围内的调节。将电位器的中心与TRIM相连,在有+S,-S管脚的模块中,其他两端分别接+S、-S,没有相应主路的输出正负极(+S接Vo1,-S接GND上,调节电位器即可。辅路跟随主路调节。电位器阻值根据输出电压的大小选用5~20K?比较合适。一般微调范围为±10%。

开关电源拓扑结构详解

开关电源拓扑结构详解 主回路——开关电源中,功率电流流经的通路。主回路一般包含了开关电源中的开 入端和负载端。 开关电源(直流变换器)的类型很多,在研究开发或者维修电源系统时,全面了解开关电源主回路的各种基本类型,以及工作原理,具有极其重要的意义。 开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。 1. 非隔离式电路的类型: 非隔离——输入端与输出端电气相通,没有隔离。 1.1. 串联式结构 串联——在主回路中开关器件(下图中所示的开关三极管T)与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。 开关管T交替工作于通/断两种状态,当开关管T导通时,输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电,并同时对电感器L充电,当开关管T关断时,电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通,电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路,对负载R继续供电,从而保证了负载端获得连续的电流。 串联式结构,只能获得低于输入电压的输出电压,因此为降压式变换。例如buck 拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源。 上图是在图1-1-a电路的基础上,增加了一个整流二极管和一个LC滤波电路。其中L是储能滤波电感,它的作用是在控制开关K接通期间Ton限制大电流通过,防止输入电压Ui直接加到负载R上,对负载R进行电压冲击,同时对流过电感的电流iL转化成磁能进行能量存储,然后在控制开关T关断期间Toff把磁能转化成电流iL继续向负

载R提供能量输出;C是储能滤波电容,它的作用是在控制开关K接通期间Ton把流过储能电感

L的部分电流转化成电荷进行存储,然后在控制开关K关断期间Toff把电荷转化成电流继续向负载R提供能量输出;D是整流二极管,主要功能是续流作用,故称它为续流二极管,其作用是在控制开关关断期间Toff,给储能滤波电感L释放能量提供电流通路。 在控制开关关断期间Toff,储能电感L将产生反电动势,流过储能电感L的电流iL由反电动势eL的正极流出,通过负载R,再经过续流二极管D的正极,然后从续流二极管D的负极流出,最后回到反电动势eL的负极。 对于图1-2,如果不看控制开关T和输入电压Ui,它是一个典型的反г 型滤波电路,它的作用是把脉动直流电压通过平滑滤波输出其平均值。 串联式开关电源输出电压uo的平均值Ua为: 1.2. 并联式结构 并联——在主回路中,相对于输入端而言,开关器件(下图中所示的开关三极管T)与输出端负载成并联连接的关系。 开关管T交替工作于通/断两种状态,当开关管T导通时,输入端电源通过开关管T对电感器L充电,同时续流二极管D关断,负载R靠电容器存储的电能供电;当开关管T关断时,续流二极管D导通,输入端电源电压与电感器L中的自感电动势正向叠加后,通过续流二极管D对负载R供电,并同时对电容器C充电。

开关电源入门必读:开关电源工作原理超详细解析

开关电源入门必读:开关电源工作原理超详细解析 第1页:前言:PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术,所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源(Sw itching Mode P ow er Supplies,简称SMPS),它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(sw itching)。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电,比如说12V,而且经过转换后的低压依然是AC交流电;然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流,并将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”);下一步需要对脉动电压进行滤波,通过电容完成,然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电(配图1和2中的“4”);此时得到的低压直流电依然不够纯净,会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波),所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后,我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了(配图1和2中的“5”) 配图1:标准的线性电源设计图

配图2:线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电,比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等,但是对于高功耗设备而言,线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言,其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比:也即说如果输入市电的频率越低时,线性电源就需要越大的电容和变压器,反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz(有些国家是50Hz)频率的AC市电,这是一个相对较低的频率,所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外,AC市电的浪涌越大,线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见,对于个人PC领域而言,制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动,因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言,AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60KHz)。随着输入电压的升高,变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是,我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式,和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上,终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案:闭回路系统(closed loop system)——负责控制开关管的电路,从电源的输出获得反馈信号,然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器(这个方法称作PW M,Pulse W idth Modulation,脉冲宽度调制)。所以说,开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整,从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量,而且降低发热量。 反观线性电源,它的设计理念就是功率至上,即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下,结果产生高很多的热量。 第2页:看图说话:图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction,功率因素校正)电路的廉价电源,图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3:没有PFC电路的电源 图4:有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处:一个具备主动式PFC电路而另一个不具备,前者没有110/220V转换器,而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。

开关电源试题(有答案)

开关整流器的基本原理 一、填空 1、功率变换器的作用是()。 将高压直流电压转换为频率大于20KHZ的高频脉冲电压 2、整流滤波器电路的作用是()。 将高频的脉冲电压转换为稳定的直流输出电压 3、开关电源控制器的作用是将输出()取样,来控制功率开关器件的驱动脉冲的(),从而调整()以使输出电压可调且稳定。 直流电压、宽度、开通时间。 4、开关整流器的特点有()、()、()、()、()、()及()。 重量轻、体积小、功率因数同、可闻噪声低、效率高、冲击电流小、模块式结构。 5、采用高频技术,去掉了(),与相控整流器相比较,在输出同等功率的情况下,开关整流器的体积只是相控整流器的(),重量已接近()。 工频变压器、1/10、1/10。 6、相控整流器的功率随可控硅()的变化而变化,一般在全导通时,可接近()以上,而小负载时,仅为左右,经过校正的开关电源功率因数一般在(),以上,并且基本不受()变化的影响。 导通角、、。 7、在相控整流设备件,工频变压器及滤波电感工作时产生的可闻噪声较大,一般大于(),而开关电源在无风扇的情况下,可闻噪声仅为()左右。 60db、45db。

8、开关电源采用的功率器件一般(比较)较小,带功率因数补偿的开关电源其整流器效率可达()以上,较好的可做到()以上。 88%、91%。 9、目前开关整流器的分类主要有两种,一类是采用()设计的整流器,一般称之为(),二是采用()设计的整流器,主要指()开关整流器。 硬开关技术、SMR、软开关技术、谐振型 10、谐振型技术主要是使各开关器件实现()或()导通或截止,从而减少开关损耗,提高开关频率。 零电压、零电流。 11、按有源开关的过零开关方式分类,将谐振型开关技术分为()—ZCS、()—ZVS两大类。 12、单端正激变换电路广泛应用于()变换电路中,被认为是目前可靠性较高,制造不复杂的主要电路之一。 13、单端反激变换电路一般用在()输出的场合。 14、全桥式功率变换电路主要应用于()变换电路中。 15、半桥式功率变换电路得到了较广泛的应用,特别是在()和()的场合,其应用越来越普遍。 16、开关电源模块的寿命是由模块内部工作()所决定,温升高低主要是由模块的()高低所决定,现在市场上大量使用的开关电源技术,主要采用的是()技术。 17、功率密度就是功率的(),比值越大说明单位体积的功率越大。 18、计算功率有两种方法,一种是(),另一种是模块允许的,在交流和直流变化的全电压范围内所能提供的()。

开关电源工作原理详细解析

开关电源工作原理详细解析 个人PC所采用的电源都是基于一种名为―开关模式‖的技术,所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源(Switching Mode Power Supplies,简称SMPS),它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(switching)。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电,比如说12V,而且经过转换后的低压依然是AC交流电;然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流,并将低压AC 交流电转化为脉动电压(配图1和2中的―3‖);下一步需要对脉动电压进行滤波,通过电容完成,然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电(配图1和2中的―4‖);此时得到的低压直流电依然不够纯净,会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波),所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后,我们就可以得到纯净的低压DC 直流电输出了(配图1和2中的―5‖) 配图1:标准的线性电源设计图

配图2:线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电,比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等,但是对于高功耗设备而言,线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言,其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比:也即说如果输入市电的频率越低时,线性电源就需要越大的电容和变压器,反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz(有些国家是50Hz)频率的AC市电,这是一个相对较低的频率,所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外,AC市电的浪涌越大,线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见,对于个人PC领域而言,制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动,因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言,AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60 KHz)。随着输入电压的升高,变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是,我们经常所说的―开关电源‖其实是―高频开关电源‖的缩写形式,和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。

开关电源变压器参数设计步骤详解

开关电源高频变压器设计步骤 步骤1确定开关电源的基本参数 1交流输入电压最小值u min 2交流输入电压最大值u max 3电网频率F l开关频率f 4输出电压V O(V):已知 5输出功率P O(W):已知 6电源效率η:一般取80% 7损耗分配系数Z:Z表示次级损耗与总损耗的比值,Z=0表示全部损耗发生在初级,Z=1表示发生在次级。一般取Z=0.5 步骤2根据输出要求,选择反馈电路的类型以及反馈电压V FB 步骤3根据u,P O值确定输入滤波电容C IN、直流输入电压最小值V Imin 1令整流桥的响应时间tc=3ms 2根据u,查处C IN值 3得到V imin 确定C IN,V Imin值 u(V)P O(W)比例系数(μF/W)C IN(μF)V Imin(V) 固定输 已知2~3(2~3)×P O≥90 入:100/115 步骤4根据u,确通用输入:85~265已知2~3(2~3)×P O≥90 定V OR、V B 固定输入:230±35已知1P O≥240 1根据u由表查出V OR、V B值

2 由V B 值来选择TVS 步骤5根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比 Dmax V OR Dmax= ×100% V OR +V Imin -V DS(ON) 1设定MOSFET 的导通电压V DS(ON) 2 应在u=umin 时确定Dmax 值,Dmax 随u 升高而减小 步骤6确定初级纹波电流I R 与初级峰值电流I P 的比值K RP ,K RP =I R /I P u(V) K RP 最小值(连续模式)最大值(不连续模式) 固定输入:100/1150.41通用输入:85~2650.441固定输入:230±35 0.6 1 步骤7确定初级波形的参数 ①输入电流的平均值I AVG P O I A VG= ηV Imin ②初级峰值电流I P I A VG I P = (1-0.5K RP )×Dmax ③初级脉动电流I R u(V) 初级感应电压V OR (V)钳位二极管反向击穿电压V B (V) 固定输入:100/115 6090通用输入:85~265135200固定输入:230±35 135 200

新型开关电源技术地设计与指导应用

开关电源技术 题目一种新型开关电源的设计与应用 指导教师王志娟 学生香标 学号 5 专业自动化 教学单位学院机电工程系(盖章)2013 年 11月 6日 目录 摘要---------------------------------------------------------------------------------------------3

引言---------------------------------------------------------------------------------------------3 第一章开关电源概述-----------------------------------------------------------------------3 1.1 开关电源发展历史与应用力---------------------------------------------------3 1.2 开关电源所用的术语------------------------------------------------------------4 第二章输入电路-----------------------------------------------------------------------------5 2.1 输入保护器件---------------------------------------------------------------------5 2.2 输入阳间电压保护---------------------------------------------------------------5 2.3 输入整流滤波电路原理---------------------------------------------------------6 第三章隔离单端反激式变换器电路------------------------------------------------------7 3.1 单端反激式变换器电路中的开关晶体管------------------------------------7 3.2 单端反激式变换器电路中的变压器绕组------------------------------------8 第四章UC3842的原理及技术参数---------------------------------------------------------8 4.1 UC3842的原理和概述------------------------------------------------------------8 4.2 UC3842的技术参数--------------------------------------------------------------10

开关电源参数(精)

开关电源基本参数的概念及常见术语 一.描述输入电压影响输出电压的几个参数。 1.绝对稳压系数。 A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既: K=△U0/△Ui。 B.相对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急: S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。 3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo(百分值),称为稳压电源的电压稳定度。 二.负载对输出电压影响的几种指标形式。 1.负载调整率(也称电流调整率)。 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变

化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。 2.输出电阻(也称等效内阻或内阻)。 在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为 Ro=|△Uo/△I L| 欧。 三.纹波电压。 1.最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。 2.纹波系数Y(%)。 在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既 y=Umrs/Uo x100% 3.纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即: 纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 注:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。四.冲击电流。 冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时,输入电流达到稳定

开关电源基础学习知识原理及各功能电路详解

开关电源原理及各功能电路详解 一、开关电源的电路组成 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。开关电源的电路组成方框图如下: 开关电源电路方框图 二、输入电路的原理及常见电路 1、AC输入整流滤波电路原理:

输入滤波、整流回路原理图 ①防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。 2、DC输入滤波电路原理: ①输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的

电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。 ②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET (MOS管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图:

RCC开关电源设计详细讲解39308

目录 摘要 ABSTRACT 绪论 第一章.RCC电路基础简介 1.1RCC电路工作原理 1.2RCC电路的稳压问题 1.3RCC电路占空比的计算 1.4RCC电路振荡频率的计算 1.5RCC电路变压器的设计 第二章.简易RCC基极驱动的缺点及改进设计 2.1 简易RCC电路的缺点 2.2 开关晶体管恒流驱动的设计 第三章.RCC电路的建模及仿真 3.1 RCC电路的建模及参数设计 3.1.1 主要技术指标 3.1.2 变压器的设计 3.1.3 电压控制电路的设计 3.1.4 驱动电路的设计 3.1.5 副边电容、二极管参数的设计

3.1.6 其他辅助电路的设计 3.2 RCC电路的仿真 3.2.1 RCC电路带额定负载时的仿真及设计标准的验证 3.2.2 RCC电路带轻载时的仿真 3.3 RCC电路的改进及改进后的仿真 3.3.1 RCC电路的恒流设计 3.3.2带有恒流源的RCC电路的仿真 第四章 RCC电路间歇振荡的应用实例 4.1 三星S10型放像机中的RCC型开关电源

RCC电路间歇振荡现象的研究 摘要:RCC变换器通常是指自振式反激变换器。它是由较少的几个器件就可以组成的高效电路,已经广泛用于小功率电路离线工作状态。由于控制电路能够与少量分立元件一起工作而不会出现差错,所以电路的总的花费要比普通的PWM反激逆变器低。一方面,当其控制电流过高时就会出现一种间歇振荡现象,从而使得电路的振荡周期在很大围变化,类如例如从数百赫兹到数千赫兹之间变化,因而在较大功率输出时将引起变压器等产生异常的噪音,所以需要抑制这种现象的产生。另一方面,当电路的输出功率输出较小时,却可以利用这种间歇振荡,使开关电路处于低能耗状态。当需要电路工作时,只需给电路一个信号脉冲即可。电路本文主要通过实验仿真的方法在RCC电路中加入某些特定的电路从而达到抑制消除这种间歇振荡,同时还简要阐述一些利用间歇振荡的例子。 Abstract:The self-oscillating flyback converter, often referred to as the ringing choke converter (RCC), is a robust, low component-count circuit that has been widely used in low power off-line applications. Since the control of the circuit can be implemented with very few discrete components without loss of performance, the overall cost of the circuit is generally lower than the conventional PWM flyback converter that employs a commercially available integrated control .

单端正激式开关电源-主电路地设计

摘要:电源是各种电子设备不可或缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠工作。目前,开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的相控稳压电源,并广泛应用于电子设备中。 本设计的单端正激式开关电源是一种间接直流变流技术,本设计以正激电路为主体,采用以TOPSwitch系列开关电源集成芯片TOP244Y为核心的脉宽调制电路实现交-直-交-直变流,输出稳压稳频的直流电。 关键词开关电源;正激电路;变压器;脉宽调制; ABSTRACT Power is an indispensable part of electronic equipment, its performance directly related to electronic equipment technical indicators and safe work can. At present, switching power supply for has the advantages of small size, light weight, high efficiency, low calorific value and stable performance advantages and replace traditional technology of phased manostat, and widely used in electronic equipment. The design of the single straight separate-excited switching power supply is a kind of indirect dc converter technology, this design was adopted for the main circuit, induced by TOPSwitch series of switch power integration chip TOP244Y as the core of the pulse width modulation circuit implementation delivered straight into - - - the voltage output variable flow straight, dc frequency stability. KEY WORDS Switching power supply;Is induced circuit;Transformer;Pulse width modulation 目录 前言 (1)

开关电源各个专业开关电源各个专业名词解释

开关电源各个专业纹波与噪声 纹波 ■开关电源的输出并不是真 上去就和水纹一样,称为纹 纹波可以是电压或电流纹波■通常用2个参数来描述纹最大纹波电压:纹波的峰峰纹波系数:交流分量的有效纹波产生的原因 ■开关电源的纹波来自低频纹波:来自AC 输入的周输出也会变化。 高频纹波:来自开关切换的量组成一个个包来传输,■如果是线性电源,是没有关电源各个专业名词解释不是真正恒定的,输出存在着周期性的抖动,称为纹波。 流纹波。 描述纹波: 的峰峰值。 的有效值与直流分量之比。 2个地方: 入的周期,电源对输入的抑制比不是完美的,当输切换的周期,开关电源不是线性连续输出能量,因此会存在和开关周期相对应的纹波。 是没有开关纹波的,只有低频纹波。 解释 ,这些 抖动看 当输入 变化,能量,而是 将能

纹波的影响 ■最大纹波会决定输出的峰 的影响,使得输出的峰值比比如,对LED 来说,过高的■过大的纹波系数会使得输求。 比如,对LED 来说,过大的■如果开关电源用来驱动电是驱动IC 这种高速型负载纹波与噪声 ■纹波是由于AC 周期或开的高频信号,是不一样的调整率 ■电源在使用时,有两个明 输入和负载发生变化时,出的峰值,本来输出是稳定的某个电压或电流峰值比平均值高,这可能会损坏负载。 过高的电流会减少LED 的寿命。 使得输出的能量不均衡平滑,从而偏离了直流输过大的纹波系数会使得LED 亮度变化,造成闪烁驱动电池,LED 灯这种负载,低频纹波的影响更型负载,高频纹波的影响更大。 期或开关周期引起的输出抖动,而噪声是随机耦合样的。 两个明显变化的外部条件:输入和负载。好的电,依然能维持恒压或恒流。 电流,由 于纹波直流输出 这个要成闪烁。 影响更大, 如果机耦合到 输出上 好的电源 应该在

详细解析开关电源拓扑结构优缺点

详细解析开关电源拓扑结构优缺点 为了表征各种电压或电流波形的好坏,一般都是拿电压或电流的幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较。在开关电源之中,电压或电流的幅值和平均值最直观,因此,我们用电压或电流的幅值与其平均值之比,称为脉动系数S;也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比,称为波形系数K。 因此,电压和电流的脉动系数Sv、Si以及波形系数Kv、Ki分别表示为: Sv = Up/Ua——电压脉动系数(1-84) Si = Im/Ia——电流脉动系数(1-85) Kv =Ud/Ua——电压波形系数(1-86) Ki = Id/Ia——电流波形系数(1-87) 上面4式中,Sv、Si、Kv、Ki分别表示:电压和电流的脉动系数S,和电压和电流的波形系数K,在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S或K。脉动系数S和波形系数K都是表征电压或者电流好坏的指标,S和K的值,显然是越小越好。S和K的值越小,表示输出电压和电流越稳定,电压和电流的纹波也越小。 反激式开关电源的优点和缺点 1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。 反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。即电压脉动系数等于2,电流脉动系数等于4。反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。特别是,反激式开关电源使用的时候,为了防止电源开关管过压击,起占空比一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会出现断续,电压和电流的脉动系数都会增加,其电压和电流的输出特性将会变得更差。 2 反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。 由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出,当负载电流出现变化时,开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应,而需要等到下一个周期事,通过输出电压取样和调宽控制电路的作用,开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应,即改变占空比,因此,反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。有时,当负载电流变化的频率和相

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