开关电源工作原理

开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。与线性电源相比，PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。开关电源伯特图脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器，可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于，误差放大器的输出（误差电压）在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。开关电源有两种主要的工作方式：正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小，但是工作过程相差很大，在特定的应用场合下各有优点。

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使用开关电源之注意事项

1）使用电源前，先确定输入输出电压规格与所用电源的标称值是否相符；

2）通电之前，检查输入输出的引线是否连接正确，以免损坏用户设备；

3）检查安装是否牢固，安装螺丝与电源板器件有无接触，测量外壳与输入、输出的绝缘电阻，以免触电；

4）为保证使用的安全性和减少干扰，请确保接地端可靠接地；

5）多路输出的电源一般分主、辅输出，主输出特性优于辅输出，一般情况下输出电流大的为主输出。为保证输出负载调整率和输出动态等指标，一般要求每路至少带10%的负载。若用辅路不用主路，主路一定加适当的假负载。具体参见相应型号的规格书；

6）请注意:电源频繁开关将会影响其寿命；

7）工作环境及带载程度也会影响其寿命。

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开关电源工作小技巧

中自恒立***销售开关电源，我们为您分析该产品的以下信息。

1. 变压器图纸、PCB、原理图这三者的变压器飞线位号需一致。

理由：安规认证要求这是很多工程师在申请安规认证提交资料时会犯的一个毛病。

2.X电容的泄放电阻需放两组。

理由：UL62368、CCC认证要求断开一组电阻再测试X电容的残留电压。很多新手会犯的一个错误，修正的办法只能重新改PCBLayout，浪费自己和采购打样的时间。

3.变压器飞线的PCB孔径需考虑到较大飞线直径，必要是预留两组一大一小的PCB孔。

理由：避免组装困难或过炉空焊问题。因为安规申请认证通常会有一个系列，比如说24W申请一个系列，其中包含4.2V-36V电压段，输出低压4.2V大电流和高压36V小电流的飞线线径是不一样的。

开关电源的电子器件

开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET、变压器。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用，GTR驱动困难，开关频率低，逐渐被IGBT和MOSFET。开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。开关电源由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体材料上加大科技，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs)下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。***T技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，可调开关电源，并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大提高。④备用电源运行期间，RUSS双电源开关RLTT，操作值班人员不得离开发电机组，并根据负荷的变化及时调整电压、厂频率等，发现异常及时处理。

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