高频电源工作原理介绍

高频电源工作原理介绍
高频电源工作原理介绍

高频电源工作原理介绍

首先要经过扼流圈和电容,滤除高频杂波和同相干扰信号。然后再经过电感线圈和电容,进一步滤除高频杂波。接下来再经过由 4 个二极管组成的全桥电路整流(编者注:也有半桥等其他电路),和大容量的滤波电容滤波后,电流才由高压交流电转换为高压直流电。虽然经过了交流到直流的转变过程,但这还只是个先头工序,电流还是不能直接供给设备使用的,还要做进一步的调整。经过了交直转换后,电流就进入了整个电源最核心的部分:开关电路。

开关电路主要由两个开关管组成,通过它们的轮流导通和截止,便将直流电转换为高频率的脉动直流电。接下来,再送到高频开关变压器上进行降压。经过高频开关变压器降压后的脉动电压,同样要使用二极管和滤波电容进行整流和滤波,此外还会有 1、2 个电感线圈与滤波电容一起滤除高频交流成分。经过上面一系列工序后,输出的的电流,才算真正完成设备所需要的较为纯净的低压直流电。

电子变压器工作原理电路图

本文介绍一种电子变压器电路图的分析,电路图输入为AC220V,输出为AC12V,功率可达50W。该电子变压器电路图主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路,其性能稳定,体积小,功率大,因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。

此电子变压器电路工作时,A点工作电压约为12V;B点约为25V;C点约为105V;D点约为10V。如果电压不满足上述数值,或电子变压器电路不振荡,则应检查电路有无错焊、漏焊或虚焊。然后再检查VT1、VT2是否良好,T1a、T1b的相位是否正确。整个电子变压器电路装调成功后,可装入用金属材料制作的小盒内,发利于屏蔽和散热,但必须注意电路与外壳的绝缘。另外,改变T2 a、b二线圈的匝数,则可改变输出的高频电压。

电子变压器原理与开关稳压电源工作原理相似,二极管VD1~VD4构成整流桥把市电变成直流电,由振荡变压器T1,三极管VT1、VT2组成的高频振荡电路,将脉动直流变成高频电流,然后由铁氧体输出变压器T2对高频高压脉冲降压,获得所需的电压和功率。

R1为限流电阻。电阻R2、电容C1和双向触发二极管VD5构成启动触发电路。三极管VT1、VT2选用S13005,其B为15~20倍。也可用C3093等BUceo=35OV的大功率三极管。触发二极管VD5选用32V左右的DB3或VR60。振荡变压器可自制,用音频线绕制在H7 X 10 X 6的磁环上。TIa、T1b绕3匝,Tc绕1匝。铁氧体输出变压器T2也需自制,磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的EI型铁氧体。T2a用直径为0.45 mm高强度漆包线绕100匝,T2b用直径为1.25mm高强度漆包线绕8匝。二极管VD1~VD4选用IN4007型,双向触发二极管选用DB3型,电容C1~C3选用聚丙聚酯涤纶电容,耐压250V。

电子变压器工作原理电路图

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。

0-12V电源工作原理简介

实用可调压直流稳压电源 1.设计功能及参数: 本电源设计为一实用可调压直流稳压电源,要求输出电压在0V-12V之间连续可调,输出最大电流300mA或更高,尽可能提高输出电压稳定度。具有可复位的过载保护电路,在输出过载甚至短路时,能有效保护电源,排除故障后能够自动恢复正常工作状态。 2.整流滤波电路: D1、D2、D4、D5与C8、C10组成桥式整流滤波电路将输入的17V交流电压变成21V 左右的直流电压,其中小电容C8高频特性较好,用于滤除高频纹波。D3、D6、C1及C11共同组成负电压整流滤波电路,得到约-21V的直流电压,此路电压用于给输出提供假负载,保证在极低输出电压(比如0V)时,仍然有输出电流,能够提高输出低电压稳定度。 3.功率输出部分: 由整流滤波电路得到的不稳定直流电压,经过调整管Q1后输出,Q1为一只NPN型达林顿复合三极管,其电流放大系数非常高,工作中基极几乎没有电流流入。D8、D9、R1、R4、C2及Q2组成简易的横流源电路,输出电流约4.5mA,R4的电流流过LED,同时起到了电源指示的功能,采用横流源给调整电路提供电流,可以大大提高电源的输出电压稳定度。 4.调整部分: 调整部分核心器件为一集成双运算放大器LM358,这款运放可单电源供电,而且它的比较端输入电压可以比4脚(GND)电压低0.3V,采用它不仅节省了不少外围电路,还能较容易实现输出电压从0V起调的要求。 整流滤波后的电源电压通过78L05后得到5V稳定电压,此电压一路供给LM358作为运算放大器的电源,另一路通过R6、R7分压得到2.5V后送入电压跟随器,经跟随后的电压由芯片7脚输出,电压跟随器使其输出的2.5V电压具有了一定的负载能力,能够使3.3K 调节电位器Rx两端电压稳定在2.5V,通过调解电位器Rx,可以在触点位输出0-2.5V的基准电压,电源的最终输出电压经过R18、R14分压后与此基准电压在运算放大器中进行比较放大,输出驱动Q4来调整Q1的基极电压,从而调整输出电压。其中C13提供微分负反馈,用于减慢调整部分反应速度,防止电路震荡,C6、C7用于提高电源的动态响应速度,D10可以防止负载带电源时可能产生的Q1发射结反偏现象。 反馈稳定过程:当输出负载突然变重引起输出电压降低时,运算放大器的“+”输入端(3脚)电压下降,运算放大器输出端(1脚)电压就会降低,Q6的基极电流会跟真下降,则其集电极电压会被横流源拉高,从而使Q1的基极电压升高,进而提高输出电压;当输出负载突然变轻使得输出电压升高时,调整过程相反。 5.过流保护电路: R2、R16、Q5共同组成过流保护电路,当1.8欧的电流检测电阻R16上电流超过300mA 时,两端电压便会达到0.6V,Q5临界导通,如果输出电流再增加,Q5将开通并把Q1的基极电压拉底,从而降低输出电压,减小输出电流,起到过流保护的作用。当负载恢复正常后,Q5截止,电路恢复正常工作状态。 6.防止开关机电压过冲的电路: R3、R5、R11、D11、Q3及Q4共同组成防止开关机电压过冲电路,此电路可以在整流滤波输出电压小于9V时短路横流源,使输出无电压,以保证调整电路先于功率部分电路启动,晚于功率部分停止,有效防止电源在开关机瞬间产生输出电压过高的过冲现象。

[工作]开关电源原理与维修开关电源原理图

[工作]开关电源原理与维修开关电源原理图开关电源原理与维修开关电源原理图 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。 二(开关电源的组成 开关电源大至由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成,见图1。 1( 主电路 冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。 整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。 输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。 2( 控制电路 一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。 3( 检测电路 提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。 4( 辅助电源

实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。 开关电源原理图 三(开关电源的工作原理 开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时,电路中的储能装置(L1、C2、二极管D组成的电路)向负载RL释放在开关接通时所储存的能量,使负载得到连续而稳定的能量。 VO=TON/T*Vi VO 为负载两端的电压平均值 TON 为开关每次接通的时间 T 为开关通断的工作周期

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。

不间断电源的作用及工作原理使用技巧

不间断电源的作用及工作原理使用技巧UPS电源作用 UPS电源主要由UPS主机及UPS电池组成,分为在线式、后备式及在线互动式几种,根据频率分高频机和工频机,它在机器有电工作时,就将市电交流电整流,并储存在自己的电源中,一旦停止供电,它就能提供电源,使用电设备维持一段工作时间,保持时间可能是10分钟、半小时等,延时时间一般由蓄电池的容量决定。 ●高可靠性不间断供电——保证动力的连续性 ●电网稳压、净化功能——消除电网波动、污染 ●电池管理功能——延长电池使用寿命 ●智能监控功能——有效解决电源维护功能 UPS电源简介 有的时候,正在写一段文章,或者编一个程序,或者在用画笔画一幅画,突然屏幕一下子变黑了——停电了。唉,里面的东西都不见了,白干了半天。连存盘的机会都没有。要是搞科研的科学家也遇到这种情况,损失就更大了。能不能想个办法,使电脑继续工作,或者在市电停止的时候,机器能在短时间内保持一段时间的电,使人们有机会把已经干完的工作存盘,以便下一次再接着工作呢?办法一,较为困难,要买一台发电机,这对于一般用户来说,基本上是做不到的。第二种情况,则较为容易一些,那就是买一台UPS。 UPS是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。当市电正常时,UPS将市电稳压或稳压、稳频后供负载使用,同时向机内电池充电;当市电中断时(异常时),UPS立即在4-10毫秒内或“零”中断时间内将蓄电池的电源通过逆变转换的方式向负载继续供应电力,使负载维持正常的工作,以便保存资料并保护负载的软硬件不受损坏。从原理上来说,UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备; 从功能上来说,UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电;还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付; 从用途上来说,随着信息化社会的来临,UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节,其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。 UPS是否能够防雷 现如今市面上的UPS主要可分为两大类:未安装防雷器件的UPS与内部安装有防雷器件的UPS。 未安装防雷器件的UPS,这类UPS包括早期生产和目前部份小功率的UPS,

高频开关电源电路组成及稳压原理

高频开关电源电路组成及稳压原理 高频开关电源由以下几个部分组成: 一、主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程,包括: 1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。 3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。 4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。 二、控制电路 一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的资料,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。 三、检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表资料。

四、辅助电源 提供所有单一电路的不同要求电源。 第二节开关控制稳压原理 开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关K接通时,输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL,在整个开关接通期间,电源E向负载提供能量;当开关K断开时,输入电源E便中断了能量的提供。可见,输入电源向负载提供能量是断续的,为使负载能得到连续的能量提供,开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放。图中,由电感L、电容C2和二极管D组成的电路,就具有这种功能。电感L用以储存能量,在开关断开时,储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载,使负载得到连续而稳定的能量,因二极管D使负载电流连续不断,所以称为续流二极管。在AB间的电压平均值EAB可用下式表示 EAB=TON/T*E 式中TON为开关每次接通的时间,T为开关通断的工作周期(即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和)。 由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,AB间电压的平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,

手机供电电路与工作原理

手机供电电路结构和工作原理 一、电池脚的结构和功能。 目前手机电池脚有四脚和三脚两种:(如下图) 正温类负正温负 极度型极极度极 脚脚脚 (图一)(图二) 1、电池正极(VBATT)负责供电。 2、TEMP:电池温度检测该脚检测电池温度;有些机还参与开机,当用电池能开机,夹正负极不能开机时,应把该脚与负极相接。 3、电池类型检测脚(BSI)该脚检测电池是氢电或锂电,有些手机只 认一种电池就是因为该电路,但目前手机电池多为锂电,因此,该脚省去便为三脚。 4、电池负极(GND)即手机公共地。 二、开关机键: 开机触发电压约为2.8-3V(如下图)。 内圆接电池正极外圆接地;电压为0V。 电压为2.8-3V。 触发方式 ①高电平触发:开机键一端接VBAT,另一端接电源触发 脚。 (常用于:展讯、英飞凌、科胜讯芯片平台) ①低电平触发:开机键一端接地,另一端接电源触发脚。 (除以上三种芯片平台以外,基本上都采用低电平触发。如:MTK、AD、TI、飞利浦、杰尔等。) 三星、诺基亚、moto、索爱等都采用低电平触发。

三、手机由电池直接供电的电路。 电池电压一般直接供到电源集成块、充电集成块、功放、背光灯、振铃、振动等电路。在电池线上会并接有滤波电容、电感等元件。该电路常引起发射关机和漏电故障。 四、手机电源供电结构和工作原理。 目前市场上手机电源供电电路结构模式有三种; 1、 使用电源集成块(电源管理器)供电;(目前大部分手机都使用该电路供电) 2、 使用电源集成块(电源管理器)供电电路结构和工作原理:(如下图) 电池电压 逻辑电压(VDD) 复位信号(RST) 射频电压(VREF) VTCXO 26M 13M ON/OFF AFC 开机维持 关机检测 (电源管理器供电开机方框图) 1)该电路特点: 低电平触发电源集成块工作; 把若干个稳压器集为一个整体,使电路更加简单; 把音频集成块和电源集成块为一体。 2)该电路掌握重点: 电 源 管 理 器 CPU 26M 中频 分频 字库 暂存

开关电源工作原理详细分析(1)

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(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

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: PWM

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。

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。 ② R1、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52、 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 。

高频开关电源电路原理分析

高频开关电源电路原理分析 开关电源微介绍开关电源具有体积小、效率高的一系列优点。已广泛应用于各种电子产品中。然而,由于控制电路复杂,输出纹波电压高,开关电源的应用也受到限制。它 电源小型化的关键是电源的小型化,因此必须尽可能地减少电源电路的损耗。当开关电源工作在开关状态时,开关电源的开关损耗不可避免地存在,损耗随着开关频率的增加而增大。另一方面,开关电源中的变压器和电抗器等磁性元件和电容元件的损耗随着频率的增加而增加。它 在目前市场上,开关电源中的功率晶体管大多是双极型晶体管,开关频率可以达到几十kHz,MOSFET开关电源的开关频率可以达到几百kHz。必须使用高速开关器件来提高开关频率。对于开关频率高于MHz的电源,可以使用谐振电路,这被称为谐振开关模式。它可以大大提高开关速度。原则上,开关损耗为零,噪声非常小。这是一种提高开关电源工作频率的方法。采用谐振开关模式的兆赫变换器。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。 开关电源分类介绍开关电源具有多种电路结构:(1)根据驱动方式,存在自激和自激。它2)根据DC/DC变换器的工作方式:(1)单端正激和反激、推挽式、半桥式、全桥式等;2)降压式、升压式和升压式。它 (3)根据电路的组成,有谐振和非谐振。它 (4)根据控制方式分为:脉宽调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)、PWM和PFM混合。(5)根据电源隔离和反馈控制信号耦合方式,存在隔离、非隔离和变压器耦合、光电耦合等问题。这些组合可以形成各种开关模式电源。因此,设计者需要根据各种模式的特点,

开关电源工作原理解析

开关电源工作原理解析 个人PC所采用的电源都是基于一种名为研关模式旧勺技术,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 个绰号一一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中的一3)11 ;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中的一4)11 ; 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中的一5)11

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、 PlayStati on/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 )。随着输入电源的升 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 子 关电源I 其实是—高频开关电源I 的缩写形式,和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。

高频开关电源的基本原理

高频开关电源的基本原理

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第一节高频开关电源的基本原理 一、高频开关电源的组成 高频开关整流器通常由工频滤波电路、工频整流电路、功率因数校正电路、直流-直流变换器和输出滤波器等部分组成,其组成方框图如图1-3-1所示。 图1-3-1高频开关整流器组成方框图 图中输入回路的作用是将交流输入电压整流滤波变为平滑的高压直流电压;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;整流滤波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;开关电源控制器的作用是将输出直流电压取样,来控制功率开关器件的驱动脉冲的宽度,从而调整开通时间以使输出电压可调且稳定。从框图中可见,由于高频变压器取代了笨重的工频(50HZ)变压器,从而使稳压电源的体积和重量大小减小。 开关整流器的特点: ①重量轻,体积小 采用高频技术,去掉了工频变压器,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上相控整流器的1/10,重量也接近1/10。 ②功率因数高 相控整流器的功率因数随可控硅导通角的变化而变化,一般在全导通时,可接近0.7以上,而小负载时,仅为0.3左右。经过校正的开磁电源功率因数一般在0.93以上,并且基本不受负载变化的影响(对20%以上负载)。 ③可闻噪音低 在相控整流设备中,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60dB。而开关电源在无风扇的情况下可闻噪声仅为45dB左右。 ④效率高 开关电源采用的功率器件一般功耗较小,带功率因数补偿的开关电源其整机效率可达88%以上,较好的可做到91%以上。 ⑤冲击电流小 开机冲击电流可限制的额定输入电流的水平。 ⑥模块式结构 由于体积不,重量轻,可设计为模块式结构,目前的水平是一个2m高的19英寸(in)机架容量可达48V/1000A以上,输出功率约为60KW。 二、高频开关电源的分类 (二)开关整流器分类 1、按激励方式 可分为自激式和他激式。自激式开关电源在接通电源后功率变换电路就自行产生振荡,即该电路是靠电路本身的正反馈过程来实现功率变换的。 自激式电路出现最早。它的特点是电路简单、响应速度较快,但开关频率变化大、输出纹波值较大,不易作精确的分析、设计,通常只有在小功率的情况下使用,如家电、仪器电源。他激式开关电源需要外接的激励信号控制才能使变换电路工作,完成功率变换任务。 他源激式开关电源的特点是开关频率恒定、输出纹波小,但电路较复杂、造价较高、响应速度较慢。 2、按开关电源所用的开关器件 可分为双极型晶体管开关电源、功率MOS管开关电源、IGBT开关电源、晶闸管开关电源等。

辅助电源工作原理

第五章辅助电源工作原理 第一节小机型辅助电源 一、辅助电源的作用 辅助电源的作用是给控制电路、驱动电路提供稳定的低压电源。保证控制电路、驱动电路稳定可靠的工作。要求能够输出24V、12V、5V的稳压直流电。 二、单端反激式开关电源工作原理 1、起始时开关K合上,电源给变压器供能,并以磁能的形式储存于变压器 中。N1的极性为上正下负,N2的为上负下正,二极管截止,次边无电流。 2、然后开关K断开,由于次边无电流输出,在N1自感作用下,下端电压电压超出电源, 电感内储蓄了较高的磁能,此时N1极性变为下正上负,由于互感的作用N2的极性变为上正下负,二极管导通,变压器的磁能由N2线圈释放出来,N1线圈的下端电压开始回落。 3、当磁能放出到一定程度,线圈N1下端电压于电源,电源再给变压器供能,此时N1极 性变回为上正下负,开关K又被合上,进入下一个周期。 4、电路电流电压周期性的变化(初级)使次级负载得到稳定的供电。 三、小机型辅助电源的工作原理 小机型的辅助电源采用单端反激式开关电源的形式,其原理电路如图:

工作原理: 1、启动: 电源通过N1、D1、R9,R16给开关管Q5的栅极供电,达到8.2V时被稳压管D9钳位(保护开关管)。此时,开关管导通,同时,因N3与N1同位,N3感生电流通过D3、R12给开关管供电,加速开关管的导通。 2、储能: 开关导通后,电源给变压器T供能,并把能量以磁能的形式储存于变压器中。 N1的极性为上正下负,N2极性为下正上负,二极管D13反向,N2无电流通过。 3、关断: 开关管导通后,电流经开关管Q5、R10到地,由于N1电感的作用,电流是由小到大上升的,则电阻R10上的电压同样是由小到大上升的,当电压值上升到一定程度时(约0.7V),三极管Q6导通,将开关管Q5的栅极电位迅速被拉低。此时开关管截止。 4、放能: 开关管关断后,由于电感线圈N1的储能续流作用,N1下端电压会上升超出电源电压,极性变为下正上负,此时N2的感生电动势极性变为上正下负,二极管D13导通给负载供电,同时给C26充电,变压器的磁能由次极N2释放。 5、再次开通: 当变压器的能量放到一定程度时,N1下端电压回落到电源电压,由于电感的续流作用,N1下端电压会低于电源电压,即Cds(开关管漏-源电容)的端电压低于电源电压,致使电源再次通过给线圈N1给Cds充电,产生向下的电流。同时,由于互感作用,N3开始给Q5栅极供电,Q5再次导通,电源又给变压器充能,此时由C26放电供给负载能量。如此反复不断形成震荡,在开关管漏极形成了如图的电压波形。 6、稳压: 当输出电压超过24V时,电流通过D14、R20使得光电耦合器中的UA1发光,UB2导通,三极管Q6导通,将开关管Q5的栅极电位迅速被拉低,开关管提前截止。使得输出保持在24V,达到稳压的目的。

开关电源工作原理

开关电源工作原理 目前常见的电源在主要有两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(switching)。 一、线性电源 线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。 工作过程:先将220 V市电通过变压器转为低压交流电,比如说12V,然后再通过一系列的二极管或整流桥堆进行整流,将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”);再通过电容对脉动电压进行滤波,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),要想得到高精度的稳定的直流电压,还需要稳压二极管或者电压反馈电路调整输出电压。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

线性电源的优点:纹波小,调整率好,对外干扰小。适合用于模拟电路,各类放大器等低功耗设备。 线性电源的缺点:体积大,笨重,效率低、发热量也大。需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,线性电源的调整管工作在放大状态,因而发热量大,效率低(35%左右),需要加体积庞大的散热片,而且还需要同样也是大体积的工频变压器,当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。对于高功耗设备而言,线性电源将会力不从心。 二、开关电源 开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关电源的工作原理,简单的说是将交流电先整流成直流电,再将直流逆变成交流电,再整流输出成所需要的直流电压。 ①交流电源经整流滤波成直流; ②通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管进行高速的导通与截止,将直流电转化为高频率的交流电提供给开关变压器进行变压; ③开关变压器次级感应出高频交流电压,经整流滤波变成直流电供给负载; ④输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的。 开关电源的主要优点:体积小、重量轻(体积和重量只有线性电源的20~30%)、效率高(一般为60~70%,而线性电源只有30~40%)、自身抗干扰性强、输出电压围宽、模块化。 开关电源的主要缺点: 由于逆变电路中会产生高频电压,对周围设备有一定的干扰。需要良好的屏蔽及接地。

液晶显示器电源工作原理及维修

液晶显示器电源工作原理及维修 详细介绍液晶显示器电源的作用、工作原理、维修及代换, 一、电源的作用 1、电源的基本知识 液晶电源的作用是为整机提供能量,常见的电源适配器外观如图所示 它的输入是220V交流电,输出为12V、4A直流电。电源适配器的内部电路结构如图所示

2、液晶电源的常见存在形式 常见的液晶电源有内置式和外置式两种。内置式电源一般是和高压板做在一起,形成二合一电源板,驱动板需要的各路电压均有电源板产生。外置式电源也就是通常所说的电源适配器,它一般是220V交流电输入,12V直流电输出,驱动板需要的其他电原在驱动板上进行变换。 二、电源的工作原理 由于LCD采用低电压工作,而一般市电提供提是110V或220V的交流电压,因此显示器需要配备电源。电源的作用是将市电的220V交流电压转变成12V或其它低压直流电,以向液晶显示器供电。 LCD显示器中的电源部分均采用开关电源。由于开关电源具有体积小、重量轻、变换效率高等优点,因此被广泛应用于各种电子产品中,特别是脉宽调制(PWM)型的开关电源。PW M型开关电源的特点是固定开关频率、通过改变脉冲宽度的占空比来调节电压。 PWM开关电源的基本工作原理是:交流电220V输入电源经整流滤波是路变成300V直流电压,再由开关功率管控制和高频变压器降压,得到高频矩形波电压,经整流滤波后获得显示器所需要的各种直流输出电压。脉宽调制器是这类开关电源的核心,它能产生频率固定具脉冲宽度可调的驱动信号,控制开关功率管的导通与截止的占空比,用来调节输出电压的高低,从而达到稳压的目的。 以下将要介绍的电源适配器就是此类开关电源,我们以采用UC3842脉宽调制集成控制器的电源为例讲解相关电路。 1、UC3842的性能特点 (1)它属于电流型单端PWM调制器,具有管脚数量少,外围是路简单、安装调试方便、性能优良、价格低廉等优点。而且通过高频变压器与电网隔离,适合构成无工频变压器的20-50W小功率开关电源。 (2)最高开关频率为500KHZ,频率稳定度高达0.2%。电源效率高,输出电流大,能直接驱动双极型功率晶体管或VMOS管、DMOS管、TMOS管工作。 (3)内部有高稳定的基准电压源,档准值为5V,允许有+0.1%的偏差,温度系数为

开关电源工作原理超详细解析

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(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

高频开关电源系统原理及维护

高频开关电源的结构和工作原理: 2.1高频开关电源的结构 2.1.1主电路 2.1.1.1输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2.1.1.2整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。 2.1.1.3逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。 2.1.1.4输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。 2.1.2控制电路 控制电路一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的资料,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。 2.1.3检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表资料。 2.1.4辅助电源 提供所有单一电路的不同要求电源。 2.2开关控制稳压原理 开关控制电路如图2,开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关K接通时,输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL,在整个开关接通期间,电源E向负载提供能量;当开关K断开时,输入电源E便中断了能量的提供。可见,输入电源向负载提供能量是断续的,为使负载能得到连续的能量提供,开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开 关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放。图中,由电感L、电容C2和二极管D组成的电路,就具有这种功能。电感L用以储存能量,在开关断开时,储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载,使负载得到连续而稳定的能量,因二极管D使负载电流连续不断,所以称为续流二极管。在AB间的电压平均值EAB可用下式表示: EAB=TON/T*E

电脑电源工作原理

作为PC的动力来源,电源的重要性不言而喻,它能直接影响到整部机器的稳定运行和整体性能发挥。由于早期电脑配件功耗方面要求较低,所以对电源的依赖性较少,在Pentium3时代以前,不是太受重视的,但由于近年来随着硬件设备特别是CPU和显卡的高速发展及更新换代,PC对供电的要求大幅提高,因此电源对整个系统的稳定性起着越来越重要的作用。 为了能用于驱动机箱内的各中PC设备,电源主要通过运行高频开关技术将输入的较高的交流电压(AC)转换成PC电脑工作所需要的(DC),这是电源的基本工作原理。 电源是个人电脑中不可缺少的重要组成部件 PC电源的工作流程:当市电进入电源后,先通过扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号,然后经过整流和滤波得到高压直流电。接着通过开关电路把高压直流电转成高频脉动直流电,再送高频开关变压器降压。最后滤除高频交流部份,这样最后输出供电脑使用的相对纯净的低压直流电。

如上图所示,电源内部的大致流程为:高压市频交流输入→一、二级EMI 滤波电路(滤波)→全桥电路整流(整流)+大容量高压滤波电容(滤波) →高压直流→开关三极管→高频率的脉动直流电→开关变压器(变压)→低压高频交流→低压滤波电路(整流、滤波)→稳定的低压直流输出 一级EMI滤波电路 1、220交流电进入电源,首先经过扼流线圈和电容,滤除高频杂波和同相干扰信号。这些扼流线圈和电容就组成了一级EMI滤波电路。

二级EMI滤波电路 2、通过一级EMI电路后,再由电感线圈和电容组成的二级EMI电路进一步滤除高频杂波。 有源PFC(主动式PFC) PFC(Power Factor Correction)即“功率因数校正”,主要用来表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高,说明电能的利用效率越高。通过CCC 认证的PC电源,都必须增加PFC电路。PFC电路一般设计在第二层滤波之后,全桥整流电路之前,它在增流滤波电路中有着非常重要的作用,可以在把交流电转换为直流时提高电源对市电的利用率,减少电能损耗,同时使用PFC能减少电源对市电和其它电器的干扰。

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