開關(guān)電源工作模式

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顧名思義，開關(guān)電源就是利用電子開關(guān)器件（如晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、可控硅閘流管等），開關(guān)電源及電路圖通過控制電路，使電子開關(guān)器件不停地“接通”和“關(guān)斷”，讓電子開關(guān)器件對(duì)輸入電壓進(jìn)行脈沖調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動(dòng)穩(wěn)壓。開關(guān)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(guān)穩(wěn)壓電源。另外，開關(guān)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(guān)穩(wěn)壓電源。根據(jù)開關(guān)器件在電路中連接的方式，開關(guān)電源，大體上可分為：串聯(lián)式開關(guān)電源、并聯(lián)式開關(guān)電源、變壓器式開關(guān)電源等三大類。開關(guān)電源的電路組成開關(guān)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(guān)電源（后面簡(jiǎn)稱變壓器開關(guān)電源）還可以進(jìn)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(lì)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(guān)電源之注意事項(xiàng)

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(biāo)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(shè)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(cè)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(qǐng)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(fù)載調(diào)整率和輸出動(dòng)態(tài)等指標(biāo)，一般要求每路至少帶10%的負(fù)載。若用輔路不用主路，主路一定加適當(dāng)?shù)募儇?fù)載。具體參見相應(yīng)型號(hào)的規(guī)格書；

6）請(qǐng)注意:電源頻繁開關(guān)將會(huì)影響其壽命；

7）工作環(huán)境及帶載程度也會(huì)影響其壽命。

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開關(guān)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(hào)需一致。

理由：安規(guī)認(rèn)證要求這是很多工程師在申請(qǐng)安規(guī)認(rèn)證提交資料時(shí)會(huì)犯的一個(gè)毛病。

2.X電容的泄放電阻需放兩組。

理由：UL62368、CCC認(rèn)證要求斷開一組電阻再測(cè)試X電容的殘留電壓。很多新手會(huì)犯的一個(gè)錯(cuò)誤，修正的辦法只能重新改PCBLayout，浪費(fèi)自己和采購(gòu)打樣的時(shí)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(yù)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?yàn)榘惨?guī)申請(qǐng)認(rèn)證通常會(huì)有一個(gè)系列，比如說24W申請(qǐng)一個(gè)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(guān)電源的電子器件

開關(guān)電源中應(yīng)用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET、變壓器。SCR在開關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動(dòng)電路中有少量應(yīng)用，GTR驅(qū)動(dòng)困難，開關(guān)頻率低，逐漸被IGBT和MOSFET。開關(guān)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(guān)電源由于開關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化，因此國(guó)外各大開關(guān)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(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。脫開負(fù)載，分別測(cè)量各組輸出端的對(duì)地電阻，正常時(shí)，表針應(yīng)有電容器充放電擺動(dòng)，后指示的應(yīng)為該路的泄放電阻的阻值。SMT技術(shù)的應(yīng)用使得開關(guān)電源取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關(guān)電源的輕、小、薄。開關(guān)電源的高頻化就必然對(duì)傳統(tǒng)的PWM開關(guān)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關(guān)技術(shù)已成為開關(guān)電源的主流技術(shù)，可調(diào)開關(guān)電源，并大幅提高了開關(guān)電源的工作效率。對(duì)于高可靠性指標(biāo)，美國(guó)的開關(guān)電源生產(chǎn)商通過降低運(yùn)行電流，降低結(jié)溫等措施以減少器件的應(yīng)力，使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。

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