開關電源工作模式

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顧名思義，開關電源就是利用電子開關器件（如晶體管、場效應管、可控硅閘流管等），開關電源及電路圖通過控制電路，使電子開關器件不停地“接通”和“關斷”，讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調(diào)制，從而實現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動穩(wěn)壓。開關電源一般有三種工作模式：頻率、脈沖寬度固定模式，頻率固定、脈沖寬度可變模式，頻率、脈沖寬度可變模式。前一種工作模式多用于DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換；后兩種工作模式多用于開關穩(wěn)壓電源。另外，開關電源輸出電壓也有三種工作方式：直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。同樣，前一種工作方式多用于DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換；后兩種工作方式多用于開關穩(wěn)壓電源。根據(jù)開關器件在電路中連接的方式，開關電源，大體上可分為：串聯(lián)式開關電源、并聯(lián)式開關電源、變壓器式開關電源等三大類。開關電源的電路組成開關電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器（EMI）、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。其中，變壓器式開關電源（后面簡稱變壓器開關電源）還可以進一步分成：推挽式、半橋式、全橋式等多種；根據(jù)變壓器的激勵和輸出電壓的相位，又可以分成：正激式、反激式、單激式和雙激式等多種；如果從用途上來分，還可以分成更多種類。

使用開關電源之注意事項

1）使用電源前，先確定輸入輸出電壓規(guī)格與所用電源的標稱值是否相符；

2）通電之前，檢查輸入輸出的引線是否連接正確，以免損壞用戶設備；

3）檢查安裝是否牢固，安裝螺絲與電源板器件有無接觸，測量外殼與輸入、輸出的絕緣電阻，以免觸電；

4）為保證使用的安全性和減少干擾，請確保接地端可靠接地；

5）多路輸出的電源一般分主、輔輸出，主輸出特性優(yōu)于輔輸出，一般情況下輸出電流大的為主輸出。為保證輸出負載調(diào)整率和輸出動態(tài)等指標，一般要求每路至少帶10%的負載。若用輔路不用主路，主路一定加適當?shù)募儇撦d。具體參見相應型號的規(guī)格書；

6）請注意:電源頻繁開關將會影響其壽命；

7）工作環(huán)境及帶載程度也會影響其壽命。

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開關電源工作小技巧

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1. 變壓器圖紙、PCB、原理圖這三者的變壓器飛線位號需一致。

理由：安規(guī)認證要求這是很多工程師在申請安規(guī)認證提交資料時會犯的一個毛病。

2.X電容的泄放電阻需放兩組。

理由：UL62368、CCC認證要求斷開一組電阻再測試X電容的殘留電壓。很多新手會犯的一個錯誤，修正的辦法只能重新改PCBLayout，浪費自己和采購打樣的時間。

3.變壓器飛線的PCB孔徑需考慮到較大飛線直徑，必要是預留兩組一大一小的PCB孔。

理由：避免組裝困難或過爐空焊問題。因為安規(guī)申請認證通常會有一個系列，比如說24W申請一個系列，其中包含4.2V-36V電壓段，輸出低壓4.2V大電流和高壓36V小電流的飛線線徑是不一樣的。

開關電源的電子器件

開關電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET、變壓器。SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用，GTR驅(qū)動困難，開關頻率低，逐漸被IGBT和MOSFET。開關電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。開關電源由于開關電源輕、小、薄的關鍵技術是高頻化，因此國外各大開關電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs)下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項關鍵技術。脫開負載，分別測量各組輸出端的對地電阻，正常時，表針應有電容器充放電擺動，后指示的應為該路的泄放電阻的阻值。SMT技術的應用使得開關電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關電源的輕、小、薄。開關電源的高頻化就必然對傳統(tǒng)的PWM開關技術進行創(chuàng)新，實現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關技術已成為開關電源的主流技術，可調(diào)開關電源，并大幅提高了開關電源的工作效率。對于高可靠性指標，美國的開關電源生產(chǎn)商通過降低運行電流，降低結溫等措施以減少器件的應力，使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。

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