開關(guān)電源簡介

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開關(guān)模式電源（Switch Mode Power Supply，簡稱SMPS），又稱交換式電源、開關(guān)變換器，是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置，是電源供應(yīng)器的一種。其功能是將一個位準(zhǔn)的電壓，透過不同形式的架構(gòu)轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓或電流。開關(guān)電源的輸入多半是交流電源（例如市電）或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設(shè)備，例如個人電腦，而開關(guān)電源就進(jìn)行兩者之間電壓及電流的轉(zhuǎn)換。開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。開關(guān)電源不同于線性電源，開關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開模式（飽和區(qū)）及全閉模式（截止區(qū)）之間切換，這兩個模式都有低耗散的特點(diǎn)，切換之間的轉(zhuǎn)換會有較高的耗散，但時間很短，因此比較節(jié)省能源，產(chǎn)生廢熱較少。理想上，開關(guān)電源本身是不會消耗電能的。電壓穩(wěn)壓是透過調(diào)整晶體管導(dǎo)通及斷路的時間來達(dá)到。相反的，線性電源在產(chǎn)生輸出電壓的過程中，晶體管工作在放大區(qū)，本身也會消耗電能。開關(guān)電源的高轉(zhuǎn)換效率是其一大優(yōu)點(diǎn)，而且因?yàn)殚_關(guān)電源工作頻率高，可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，因此開關(guān)電源也會比線性電源的尺寸要小，重量也會比較輕。若電源的體積及重量是考慮重點(diǎn)時，開關(guān)電源比線性電源要好。不過開關(guān)電源比較復(fù)雜，內(nèi)部晶體管會頻繁切換，若切換電流尚加以處理，可能會產(chǎn)生噪聲及電磁干擾影響其他設(shè)備，而且若開關(guān)電源沒有特別設(shè)計，其電源功率因數(shù)可能不高。

選擇開關(guān)電源時應(yīng)注意事項

1）選用合適的輸入電壓規(guī)格；

2）選擇合適的功率。為了使電源的壽命增長，可選用多30%輸出功率額定的機(jī)種。

3）考慮負(fù)載特性。如果負(fù)載是馬達(dá)、燈泡或電容性負(fù)載，當(dāng)開機(jī)瞬間時電流較大，應(yīng)選用合適電源以免過載。如果負(fù)載是馬達(dá)時應(yīng)考慮停機(jī)時電壓倒灌。

4）此外尚需考慮電源的工作環(huán)境溫度，及有無額外的輔助散熱設(shè)備，在過高的環(huán)溫電源需減額輸出。環(huán)溫對輸出功率的減額曲線。

5）根據(jù)應(yīng)用所需選擇各項功能：

保護(hù)功能：過電壓保護(hù)（OVP）、過溫度保護(hù)（OTP）、過負(fù)載保護(hù)（OLP）等。

應(yīng)用功能：信號功能（供電正常、供電失效）、遙控功能、遙測功能、并聯(lián)功能等。

特殊功能：功因矯正（PFC）、不斷電（UPS）

6）選擇所需符合的安規(guī)及電磁兼容（EMC）認(rèn)證。

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開關(guān)電源瞬間有電壓出檢修技巧

1、瞬間電壓輸出故障原因

這種故障在按下啟動開關(guān)的瞬間，開關(guān)電源某個或各個輸出端電壓有一個小的電壓輸出，然后降為0V，這種情況說明開關(guān)電源在加電的初始產(chǎn)生了振蕩，但后由于過壓，過流保護(hù)引起停振，或開關(guān)機(jī)接口電路加電初始為開機(jī)狀態(tài)，但隨CPU清零的結(jié)束而轉(zhuǎn)入待機(jī)狀態(tài)，引發(fā)這種情況的原因有:

(1)開關(guān)電源因故輸出電壓比標(biāo)準(zhǔn)值高10V而引起過壓保護(hù)

(2)負(fù)載過流引起保護(hù)動作

(3)保護(hù)電路自身的誤動作

(4)遙控系統(tǒng)因故執(zhí)行待機(jī)指令

2、判斷故障方法與步驟

(1)假負(fù)載法

(2)測量保護(hù)元件是否擊穿

(3)斷開法

(4)降1壓法

3、各功能電路的檢測方法

通過上述方法判斷故障在開關(guān)電源的哪個部分后，對各個部分的檢查方法如下：

(1)對脈寬調(diào)制電路和正反饋電路的檢查。對正反饋電路中的電解電容直接更換

目前開關(guān)電源的正反饋電路中的振蕩電容有兩種，一是0。016UF 0。039UF膽電容，其故障率很低，檢修這種電容可以排除，另一種是10UF左右的電解電容，故障率使用數(shù)年后有可能，檢修時直接更換此電容，

(2)更換脈寬調(diào)制電路工作電壓形成中的電解電容

在手中無交流調(diào)壓器的情況下，對于過壓保護(hù)故障，為了安全起見可先更換脈寬調(diào)制電路工作電壓形成電路中的易損件，即濾波電容(幾微法到100UF不等的電解電容)，看開關(guān)電源是否恢復(fù)正常。

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常用的電源模塊并聯(lián)應(yīng)用均流方法

1、輸出阻抗法或稱斜率法、下垂法。原理是調(diào)節(jié)輸出內(nèi)阻實(shí)現(xiàn)均流，缺點(diǎn)是電壓調(diào)整率差。

2、主從法，非標(biāo)定做開關(guān)電源，原理是從中選定一個當(dāng)主模塊，訂做開關(guān)電源，其它模塊為輔，缺點(diǎn)是如果主模塊出現(xiàn)異常，整個系統(tǒng)將無法工作。

3、平均電流自動均流法，原理是將模塊的電流放大后通過一個電阻連接到公用的均流母線上，按照均流母線上的平均電壓實(shí)現(xiàn)調(diào)整均流。缺點(diǎn)是如果均流母線短路或者某一個模塊故障，將會導(dǎo)致母線電壓下降。

4、外接控制法，原理是使用控制器調(diào)節(jié)電流實(shí)現(xiàn)均流。缺點(diǎn)是要付加連線和均流控制器。

5、自動均流法，原理是讓輸出較大電流的模塊自動成為主模塊，其它模塊輸出向主模塊靠近。

6、熱力自動均流法，原理是讓溫度低的模塊輸出電流大，溫度高的模塊輸出電流小來實(shí)現(xiàn)均流。

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