開(kāi)關(guān)電源工作原理

開(kāi)關(guān)電源的工作過(guò)程相當(dāng)容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開(kāi)關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導(dǎo)通時(shí)，電壓低，電流大；關(guān)斷時(shí)，電壓高，電流?。?功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。橫河示波器的資料上介紹說(shuō)，50?模塊是除去DC成分，精準(zhǔn)測(cè)量AC成分。與線性電源相比，PWM開(kāi)關(guān)電源更為有效的工作過(guò)程是通過(guò)“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。開(kāi)關(guān)電源伯特圖脈沖的占空比由開(kāi)關(guān)電源的控制器來(lái)調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過(guò)變壓器來(lái)升高或降低。通過(guò)增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。后這些交流波形經(jīng)過(guò)整流濾波后就得到直流輸出電壓?？刂破鞯闹饕康氖潜３州敵鲭妷悍€(wěn)定，其工作過(guò)程與線性形式的控制器很類(lèi)似。也就是說(shuō)控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計(jì)成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅(qū)動(dòng)功率管之前要經(jīng)過(guò)一個(gè)電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。開(kāi)關(guān)電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過(guò)程相差很大，在特定的應(yīng)用場(chǎng)合下各有優(yōu)點(diǎn)。

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開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)勢(shì)

開(kāi)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(gè)人電腦，而開(kāi)關(guān)電源就進(jìn)行兩者之間電壓及電流的轉(zhuǎn)換。

開(kāi)關(guān)電源的高轉(zhuǎn)換效率是其一大優(yōu)點(diǎn)，而且因?yàn)殚_(kāi)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(kāi)關(guān)電源也會(huì)比線性電源的尺寸要小，重量也會(huì)比較輕。

若電源體積及重量是考慮重點(diǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)電源比線性電源要好。不過(guò)開(kāi)關(guān)電源比較復(fù)雜，內(nèi)部晶體管會(huì)頻繁切換，若切換電流尚加以處理，可能會(huì)產(chǎn)生噪聲及電磁干擾影響其他設(shè)備，而且若開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有特別設(shè)計(jì)，其電源功率因數(shù)可能不高。

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開(kāi)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(kāi)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(guò)爐空焊問(wèn)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(shuō)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(kāi)關(guān)電源起振作用

開(kāi)關(guān)電源，就是一個(gè)交流變直流，然后直流再變成交流，交流再變直流的的過(guò)程。(2)負(fù)載電路存在過(guò)流引起開(kāi)關(guān)電源負(fù)載加重而導(dǎo)致輸出電壓下降。不穩(wěn)定的交流市電首先經(jīng)過(guò)整流濾波變成直流，供電子電路工作，這個(gè)電路包括高頻振蕩電路，也就是將直流變成頻率或脈寬可變的脈沖，這部分在開(kāi)關(guān)電路中很重要，輸入電壓變化或負(fù)載增大變小，振蕩電路會(huì)通過(guò)調(diào)整頻率或脈寬來(lái)保持輸出穩(wěn)定。這就是它的作用，要想起到這個(gè)作用當(dāng)然就要起振了，不起振就說(shuō)明開(kāi)關(guān)電源出故障了，也不會(huì)有輸出了。