开关电源维修手册
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目录引言
一、二、三、 LLC谐振变换器原理 2 LLC 谐振腔之元件设计3 L6598\L6599 芯片资
料 .................................................................. ....错误！未定义书签。
1、L6599 芯片介绍................................................................... ............................ 错误！未定义书签。
2、芯片与典型方框
图 .................................................................. ........................................................... 5 3、PIN 脚功能................................................................... ..................................................................... ... 5 4、典型电源系统
图 .................................................................. ............................................................... 6 5、振荡器...............................................................................................................7 6、工作在轻载或无载时 (8)
四、
L6599 的工作流程
1、 L6599 供电回路……………………………………………………………………………………….
8 2、 L6599 的启动.......................................................................................................9 3、 L6599 稳压原理 (1)
0 4、L6599 的 SCP 保护及次级 OCP 保护 (11)
附：
过流延时保护电路 (12)
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引言
随着开关电源的发展，软开关技术得到了广泛的发展和应用，已研究出了不少高效率的电路拓扑，主要为谐振型的软开关拓扑和 PWM 型的软开关拓扑。近几年来，随着半导体器件制造技术的发展，开关管的导通电阻，寄生电容和反向恢复时间越来越小了，这为谐振变换器的发展提供了又一次机遇。对于谐振变换器来说，如果设计得当，能实现软开关变换，从而使得开关电源具有较高的效率。LLC 谐振变换器实际上来源于不对称半桥电路，后者用调宽型(PWM)控制，而LLC 谐振是调频型（PFM）。
一、LLC 谐振变换器原理
图一、LLC 谐振原理图
图二、LLC 谐振波形图
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图一和图二分别给出了 LLC 谐振变换器的电路图和工作波形。图一中包括两个功率 MOSFET S1 和 S2）（，其占空比都为 0.5；谐振电容 Cs，副边匝数相等的中心抽头变压器 Tr，Tr 的漏感 Ls，激磁电感 Lm，Lm 在某个时间段也是一个谐振电感，因此，在 LLC 谐振变换器中的谐振元件主要由以上 3 个谐振元件构成，即谐振电容 Cs，电感 Ls 和激磁电感 Lm；半桥全波整流二极管 D1 和D2，输出电容 Cf。LLC 变换器的稳态工作原理如下： 1）〔t1，t2〕当 t=t1 时，S2 关断，谐振电流给 S1 的寄生电容放电，一直到 S1 上的电压为零，然后 S1 的体内二级管导通。此阶段 D1 导通，Lm 上的电压被输出电压钳位，因此，只有 Ls 和 Cs 参与谐振。 2）〔t2，t3〕当 t=t2 时，S1 在零电压的条件下导通，变压器原边承受正向电压；D1 继续导通，S2 及 D2 截止。此时 Cs 和 Ls 参与谐振，而 Lm 不参与谐振。 3）〔t3，t4〕当 t=t3 时，S1 仍然导通，而 D1 与 D2 处于关断状态，Tr 副边与电路脱开，此时 Lm，Ls 和 Cs 一起参与谐振。实际电路中 Lm>>Ls,因此，在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变。 4）〔t4，t5〕当 t=t4 时，S1 关断，谐振电流给 S2 的寄生电容放电，一直到 S2 上的电压为零，然后 S2 的体内二级管导通。此阶段 D2 导通，Lm 上的电压被输出电压钳位，因此，只有 Ls 和 Cs 参与谐振。 5）〔t5，t6〕当 t=t5 时，S2 在零电压的条件下导通，Tr 原边承受反向电压；D2 继续导通，而 S1 和D1 截止。此时仅 Cs 和 Ls 参与谐振，Lm 上的电压被输出电压箝位，而不参与
谐振。
6）〔t6，t7〕当 t=t6 时，S2 仍然导通，而 D1 和 D2 处于关断状态，Tr 副边与电路脱开，此时 Lm， Ls 和 Cs 一起参与谐振。实际电路中 Lm>>Ls，因此，在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变。通过上面的详细分析，对 LLC 软开关型变换器的工作原理及其特性有了一定的了解，下面介绍如何设计谐振腔之元件，进一步加深对它们的认识。
二、
LLC 谐振腔之元件设计
谐振腔之元件包括功率开关管 MOSFET，谐振电容器 Cr，谐振电感 Lr 和隔离变压器 T1，一般情况谐振电感 Lr 是采用隔离变压器 T1 的漏感。 1．匝比： n =
Vin nor 2Vo nor Io 4 nf min (V c max nV o nor )
2．谐振电容器 Cr ： Cr =
3．谐振电感 Lr： Lr =
1 2 4π f o C s
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4．变压器初级感量 Lm： Lm =
π2
f o f min 1 Ls 4 1 Vin min ( 2 nVo max )
5．最大谐振频率 fmax： f max =
fo 1+ Lm Ls V 1 in max 2nV o min
2
6.初级电流有效值： I p , RMS 说明:
2 = 4
πI o nVo + n 2 Lm f o
2
Vin-nor, Vin-min, Vin-max ：输入电压额定值、最小值和最大值； Vo-nor, Vo-min, Vo-max ：输出电压额定值、最小值和最大值； Io
：输出电流额定值；在普通条件下设计者给定的开关频率
fo：输出电流额定值；在普通条件下设计者给定的开关频率 fmin
：设计者给定的最小开关频率：振荡电容Cs上最大允许电压
Vc-max n Cs Ls Lm
：变压器初级与次级的变比：振荡电容：振荡电感：激磁电感：最大开关频率
fmax
Ip,RMS ：初级电流有效值
三、 L6598\L6599 芯片资料
1、L6599 芯片介绍意法半导体(ST)日前推出一个专门为串联谐振半桥拓扑设计的双终接控制器芯片 L6598，该芯片支持保护全面和高可靠性的电源设计，特别适用于液晶电视和等离子电视的电源、便携电脑和游戏机的高端适配器、80+ initiative-兼容 ATX 电源和电信设备开关电源。 L6599 在上一代产品 L6598 的基础上新增多种功能，如直接连接功率因数校正器(PFC)的专用输出、两级过流保护(OCP)、自锁禁止输入、轻负载突发模式操作和一个上电/断电顺序或欠压保护输入。新产品工作在 50%互补性占空比下，插入一个固定的死区时间，以确保软开关操作。支持高频开关(最高 500kHz)，能效高，电磁干扰(EMI)辐射低。为了采用自举方法驱动上桥臂开关，新产品整合了一个能够承受 600V 以上电压的高压浮动结构和一个同步驱动式高压横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件，节
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省了一个外部快速恢复自举二极管。 L6599 为两个栅驱动器提供一个输出电流0.6A 和输入电流 1.2A 的典型峰值电流处理能力，使设计人员能够利用一个外部可编程振荡器设定工作频率。非线性软启动可防止涌流，最大限度抑制输出电压过冲。这个器件还有一个可控制的突发模式操作，能够大幅度降低在轻负载和无负载条件下的平均开关频率和相关损耗。利用这个谐振控制器，设计人员甚至可以在功率校正系统内满足节能要求。在突发模式操作期间，一个专用输出使 IC 能够关断功率因数校正器(PFC)的预稳压器，以降低这部分电路的无负载功耗。 L6599 的其它重要特性包括低功耗(<30mW)、压摆率最高 50V/ns 的无闩锁操作保证和一个“不自锁”禁用输入，高性能过流保护(OCP)功能提供全面的过负载和短路保护。新增的一个自锁禁用输入让过热保护(OTP) 和/或过压保护(OVP)的实现变得容易。 L6599 有三个产品型号：L6599N 采用 PDIP16 封装，L6599D 和 L6599DTR 采用 SO16N 封装。新产品现已投产，订购 25,000 件时的产品单价为 1.20 美元。
2、芯片与典型方框图
3、PIN 脚功能 N.O 1 名称 Css 功能软启动。这个 Pin 与地之间接有一个电容，与 RFmin 之间接有一个电阻。调节芯片软启动的最大振荡频率中的固定时间。内部开关在每次芯片关闭时 (Vcc
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DELAY
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电容的充电，同时芯片关闭振荡，停止开关工作，达到电路保护作用，当电容通过电阻放电至 0.3V 时，芯片重新工作。 3 4 CF Rfmin 定时电容。通过内部电流源进行充放电，确定工作的开关频率。最小振荡频率设定。提供一个 2V 基准电压和一个接地的电阻来设定最小振荡频率。连接电压反馈回路中的光耦器，还可以根据输出电压大小调整振荡频率。光耦器必须由一个电阻连接，这个电压确定最大工作频率。与软启动端，接有 R-C 回路，用于启动时的振荡频率调整，达到软件启动功能，减少启动浪涌电流。待机模式（脉冲工作模式设定）。通过回馈回来的电压与内部基准（1.25V）比较，当低于基准电压时，进
行待机模式，要恢复正常模式，需要高于基准 50 mV。可以通过外接电阻、接插口来设定其进行待机模式时的输出电流值。电流检测端。通过一个电阻或一个电容进行初级电流的无损检测。此功能不能进行单周期控制，所以需要将电压信号转化成平均电流信号。当电压值超过0.8V（可能有50 mV的回差），Pin1的软启动电容通过内部放电，则振荡频率会上升，因此限制了电源的输出功率。输入限值检查。通过电阻分压结构接到AC或DC高压端，电容是用来旁路噪声干扰。当电压低于1.25V时，关闭（不锁定）IC，对软件启动电容放电。重新恢复工作，电压需要大于1.25V。内部比较器具有15μA迟滞作用。正常工作一般将此电压设在1.25-6V 之间。故障锁死。内部连接一个比较器，当电压超过1.85V时关闭IC，能耗降低到启动前的水平。不用可以直接接地。 PFC 关闭控制端。正常时为开路，在待机时，有意关闭 PFC 控制器，降低芯片的损耗（DIS>2 V, ISEN>1.5 V, LINE>6 V and STBY<1.25V.）。当 DELAY 电压超过 2V 和后面开路引起电压低于 0.3V，也会启动此功能。不使用可以开路此引脚。接地端低端驱动输出端。接半桥电路的下管，与地之间具有拉 0.3 A min，推 0.8 A min 的驱动能力。电源供电端。主要供 IC 中的信号回路和下管驱动。有时需要接一个电容(0.1 μF typ.) 到地，以获取干净的电源电压。高压空脚。该引脚没有内部连接，是用来隔离高压引脚用。符合安规要求（PCB 上的爬电距离）高端驱动输出公共端高端驱动输出端。接半桥电路的上管，与 Pin14 之间具有拉0.3 A min，推 0.8 A min 的驱动能力。内部与 Pin14 之间有一个电阻确保电压不浮动。高端驱动自举电压输入端。 Pin14 脚用一个电容连接，与具有改善上、下管驱动特性，内部具有专利技术。
5
STBY
6
Isen
7
Line
8 9
DIS PFC_STOP
10 11 12 13 14 15 16
GND LVG VCC N.C OUT HVG VBOOT
4、典型电源系统图分 PFC、谐振半桥部分。
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5、振荡器振荡频率由定时元件 CF 选择值决定。Pin3 连接一个精准的 2V 基准电压输出 2mA 或更大的电流源。以产生更高的频率。
以上网络，包函三部分： A、最小振荡频率:一个电阻 RFmin 连接 Pin4 与地之间，确定电路最小工作频率。 B、最大振荡频率: 一个电阻 RFmax 连接 Pin4 与光耦（C-E 极）之间，光耦调整通过的电流，即调整振荡频率，达到输出电压的调整目的。在光耦完全饱和情况下，RFmax 确定最大工作频率。 C、软启动:一个 RC 串联电路（Css+Rss），产生频率移动，达到软启动功能。
工作频率最大值 fmax 发生在最大输入电压最小输出负载，fmin 发生在最小输入电压最大输出负载。 RFmin、RFmax 的选取，先要确定工作最大最小频率。
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振荡器波形图 HB 为半桥中间点电压，在低边 MOSFET 关闭时，HB 快速上升，并通过自举电容到 Pin16，以提供高边 MOSFET 开启的电压。 6、工作在轻载或无载时谐振半桥电路在工作于轻载时或所有负载变轻时，工作频率会升为最大值。为使输出电压受控，需要持续一定的工作脉冲，尽量减小变压器磁化电流，以减少待机功耗。为克服此问题，L6599 工作于间歇状态（触发模式）。输出一串很少开关周期后长时间使 MOSFET 关闭状态，这样平均的工作频率很低，平均功耗就小。这个触发模式利用了 Pin5（STBY）：通过回馈回来的电压与内部基准（1.25V）比较，当低于基准电压时，进行待机模式，要恢复正常模式，需要高于基准 50 mV。可以通过外接电阻、接插口来设定其进行待机模式时的输出电流值。
窄输入电压范围
宽输入电压范围
四、L6599 的工作流程
详细了解 L6599 的各引脚功能及基本应用后，下面以 JSK-4168-081 原理图介绍 L6599 的工作流程。 1、L6599 供电回路
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L6599 供电回路 5Vsb 开关变压器 T2B 绕组电压经 D15 整流，Q9、ZD5 稳压后输出 Vcc1（14V 左右），供给 PFC 芯片（FAN7530MX Pin8）工作电压，并通过 Q7、ZD9 稳压后输出 Vcc2（12V 左右）供给 L6599 Pin12 工作电压。OCP、OVP、ON/OFF 信号通过光耦 IC5 控制 Q9 的电压是否输出进而控制 PFC、LLC 电路是否工作来实现过压保护、过流保护、开关机功能。 2、L6599 的启动 Pin12 加上 Vcc 电压后，给 Pin1(CSS)外接电容 C13 充电，此时 C13 可视为短路，R36 与 R32 并联，电阻减少，L6599 的振荡频率升高，电源功率下降，当 C13 充满电时，此时 C13 可视为开路，振荡频率由 R32 决定，振荡频率降低，电源输出正常，由此实现变频软启动功能。同时，VDC 通过 R20、 R21、 R22 串联电阻及 R30 分压输入 Pin7(Line)，R30 上并联的电容用来旁路噪声干扰。Pin7(Line)电压低于 1.25V 关闭 IC，高于 1.25V 低于 6V 时，IC 正常工作，通过对 VDC 的电压检测，实现欠压保护功能。 IC 完成软启动后，内部振荡器开始振荡，在 Pin15(HVG) 与 Pin11(LVG)输出如图所示的两个占空比接近50%的脉冲，驱动 MOS 管开始工作。
软启动电路
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欠压保护电路
L6599 输出的驱动波形
3、L6599 稳压原理次级电压通过取样电阻加在光耦（IC6）内发光管上，并与ICS1 的基准电压进行比较，ICS1 的稳压值由上偏电阻 RS9（或 RS8）和下偏电阻 RS10 决定，稳压值由此公式算得： Vo=[RS9/RS10+1]*2.5V 当负载由满载转向空载时，引起输出电压上升，ICS1（TL431）R 点的电压将上升，而 R 点的
电压是稳定在 2.5V 的，这将引起 AK 间流过的电流增大，光耦（IC6）内发光管上通过的电流增大，光耦（IC6）内光敏管上流过的电流也增大，光耦（IC6）内光敏管相当于一个可变电阻，与 R34、R33 串联起来接到 Pin4(RFMIN)，此时光耦（IC6）内光敏管电阻变小，引起 IC 振荡频率升高，使输出电压下降，反之，当负载由空载转向满载时，输出电压降低，反馈到 Pin4(RFMIN)引起 IC 振荡频率降低，调节输出电压升高，实现了稳压的目的。
L6599 稳压回路
电压取样电路
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4、L6599 的 SCP 保护及次级 OCP 保护
当 T1 次级短路时，引起输出电压降低，这一电压变化通过光耦 IC6 反馈到
L6599 的 Pin4(RFMIN)，引起 6599 振荡频率降低，由于此时光耦（IC6）内光敏管的电阻相当于开路，振荡频率大大偏离 LLC 谐振电路的谐振点，C8 上的振荡电压急剧增大，通过 C9、R28、R29，D6、D7 全波整流输入到 Pin6(Isen)，当 Isen>0.8V 时，Pin2(Delay)对 C14 充电，C14 也对 R37 放电，同时 IC 内部对 Pin1(VSS)软启动电容放电，
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引起工作频率上升（功率下降），Pin2(Delay)反馈电压急速上升到 3.5V，内部关闭对电容充电同时芯片关闭振荡，停止开关工作，延迟保护时间由
Pin2(Delay)外接电阻 R37（Rdelay）和外接电容 C14 （Cdelay）决定。 Cdelay 电容上从 2V 到 3.5V 时的持续时间： TMP=10*Cdelay Cdelay 上从 3.5V 放电到 0.3V 的时间（从保护到重新工作的时间）：
TSTOP=Rdelay*Cdelay*ln(3.5/0.3)≈2.5 Rdelay*Cdelay C14 通过 R37 放电到0.3V 时，L6599 会重新工作，由于 Pin2(Delay) 不断在 3.5V 和 0.3V 变化，IC 在保护与正常工作间跳动，输出也会一闪一闪的，即间隔保护模式（在次级OCP 一直没有启动的情况下，才会出现这样的情况，L6599 的 SCP 保护是不锁定的，只要其 Pin2(Delay)放电到 0.3V 时又会重新工作）。当次级的过流延时电路在 L6599 第一次检测到过流时，过流保护运放（ICS3）输出对 CS27 和
CS33 充电，同时通过 RS30 和 RS31 分压后给 CS28 充电，由于 L6599 第一次检测到过流时，Pin2(Delay)设定的延时时间很短，电容 CS27、CS33、CS28 上没有积累足够的能量，QS4 不能导通，过流保护电路没有启动。在 L6599
Pin2(Delay)从 3.5V 通过 R37 放电到 0.3V 时， L6599 重新工作，过流检测电路再次对 CS27、 CS33、 CS28 充电，此时电容上已经积累足够能量，QS4 导通，QS3 也导通，将光耦（IC5）内发光管拉到 QS3 的 CE 结压降与 QS4 上 BE 结压降之和（PNP 管 CE 结压降大约为 0.3V，NPN 管 BE 结压降大约 0.7V），使发光管无电流流过，光耦（IC5）光敏管电阻相当于无穷大，Q9 因无基极偏压而无输出，关闭 L6599 的 VCC 电压，使主电路关闭，达到自锁保护目的。在测试时，有时会看到输出一闪，然后再保护，因为次级的 OCP 电路要在 L6599 的SCP 电路第二次动作后才实现保护，所以次级的 OCP 电路在保护时间上要滞后于 L6599 的 SCP 电路（大概相差 40mS 左右，由其外接的延时电阻电容来决定具体时间），精确的过流点将由次级的 OCP 电路来决定。
附：过流延时保护电路
一、问题的产生过流保护是电源保护线路中最重要的电路，通常在每个产品中都存在。它在整机发生过流故障时不仅可以及时保护电源板及主机板、功放板等，还可以防止故障进一步扩大化。但在目前的 LCD-TV 中。开机时，存在电流冲击，电流较大，启动已后，电流恢复正常。所在 LCD-TV 开机时，较大的冲击电流会使过流保护电路误动作，引起 LCD-TV 自动关机。
V1：12V 2.5A
主机板：解码、音频功率放大、信号输入处理、视频放大输出
电源板
V2：24V 7.5A
背光电源板：升压供 CCLF 灯，产生背光。
V3：5V 1.0A
控制 MPU 系统
典型 37 寸 LCD-TV 电源供电系统方框图 V1：12V 2.5A 为供 TV 主板、功放板；V2：24V 7.5A 为供 TV 背光电源板； V3：5VSB 1A 为供 TV 控制 MPU 电源。2007-12-20 12
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进行加电，试验各路冲击电流：加 AC 电源：输入 220V 50Hz，典型值如下 V1 冲击电流：10.0A 2mS V2 冲击电流：8.5A 1mS V3 冲击电流：1.25A 1mS 问题
关键在于 V1 在加 AC 电源时冲击最大达 10.0A 2mS,比额定电流 2.5A 大了 4 倍。二、现有方案 2．1、直接加大过流值，即 OCP 值通过 OCP 保护电路参数的调整，将 V1 过流点调到 10A 以上。理论上可行，但从电路的可靠性讲，长期工作后，一旦发生线路过流，线路不能及时保护，使故障进一步扩大，最终电源板、主板、背光板等均有可能损坏。因此在《GB/T14714：1993 微小型计算机系统设备用开关电源通用技术条件》规定电路 OCP 值不得超过输出额定电流的 200% 。 2．2、调整产品元件参数，加大电源板的输出功率是第一个方法的延伸，目的使供电电源板具有长期的最大稳定输出功率。缺点是成本上升幅度大。三、解决方案利用延时电路将 V1 过流采样的控制时间移至冲击电流时间（如 2mS）以后，避开启动时冲击电流引起电路的误动作，而真正发生过流故障时，当持续时间长过一定时间（如 2mS），线路可以判定为线路过流故障，就可以启动 OCP 采样控制电路进行电源 OCP 保护。这样利用脉冲时间差进行区别开机冲击电流与故障过流，达到正确的控制能力。详图如下：
1、电路结构以 R
2、R5 为中心的电流取样电路；以 IC2 为中心的比较放大电路；以 Q1、Q2 为中心的控制延时电路；以 IC3 为中心的控制电路。
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2、工作原理当输出电流增大，在 R2、R5 上的压降增加，R2、R5 上的增加量分别传入 IC1A、B 运放中，与其反相端基准电压进行比较，产生输出电流比较电压。当输出电流超过额定值时，IC2 将输出高电平，通过 R11 对 C2 充电，充到 Q1 开启电压 Vgss 时， Q1 导通，引起 Q2 导通，IC2 的输出高电平通过Q2、R16 加到 Q4 基极。 Q
3、Q4 组成的复合可控硅电路，当 Q4 基极为高电平时，Q4 导通，引起 Q3 导通，将 IC3A 的偏值电压短路到地，IC3A 发光二极管截止。 IC3B 光敏三极管也将截止，一次电路中的 Q5 基极因失去偏值电压而截止，将关断至 PWM 控制 IC Vcc 端的电压，使 PWM IC 停止工作，达到电路过流保护的作用。 3、实验结果实验结果如下图：附图 1：无延时电路时，当电源输出端进行短路测试时，电路反应时间为 21.2mS；附图 2：带延时电路，当电路发生过流时，C2 两端的电压逐渐上升（CH1 波形），当上升到使 Q1 导通时，电路进行保护动作，电路反应时间为 230mS。可见，电路保护的延时时间由 Ugss 和 R11、C2、以及 IC2 输出的高电平来确定。公式推导：
Uc = Ugs = Ui(1 e
t RC
)
＝＞
e
t RC
=1
Ugs Ui
＝＞ t = log e (1 ) RC Ui
Ugs
…… 公式 1
Ugs为Q1 导通时的G-S电压；RC即R11、C2；Ui指IC2 输出电压。以上电路，查资料得：Ugs=1V,Ui=5V,R=R11=1×106Ω,C=C2=1×10-6F; 代入公式 1 中，得t=223.14mS.与附图 2 中的测量 230mS基本符合。
附图 1 无延时电路，保护反应时间
附图 2 有延时电路，保护反应时间
4、技术要点通过调整 R11、C2 等的参数，合理的延迟 OCP 控制时间，避开冲击电流，达到电流过流保护功能。总结，本方案拥有低成本、高可靠性等优点。是 LCD-TV 电源模块中解决冲击电流的首选方案，具有非常高的经济效益与可靠性价值。
5、备注 1、 OCP 值：线路过流保护时的电流值，又称过流点值。 2、一次电路：与电网直接相连的电路，称一次电路。
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常见几种开关电源工作原理及电路图
一、开关式稳压电源的基本工作原理 开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。 调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。 对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压Ｕ。可由公式计算， 即Uo=Um×T1/T 式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。 从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。 二、开关式稳压电源的原理电路 1、基本电路
图二开关电源基本电路框图 开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。 控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。 ２．单端反激式开关电源 单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
开关电源调试经验
第一贴，最简单的 项目：UC3842控制电路学习板 现象：UC3842供电正常，但是Vref居然不是5V,而是高于5V。 解决办法：把管脚重新焊一遍。 分析：UC3842的GND脚焊接不良，导致电压浮起来了。 项目：某实验室一台电源坏了，拆开一看，UC3875控制的全桥，需要修理。 现象：初步检查，功率管坏了，由于没有同型号的管子，把所有的管子换成同功率等级的管子。上电之后，输入电压较低的时候，一切正常。当输入电压较高的时候，驱动混乱，频率抖动。 解决办法：把功率管的驱动电阻增大，该现象消失，一切正常，电源修好。 分析：新的管子寄生参数和旧管不同，在同样的驱动电路下，开关速度会比较快，导致干扰比较大，在高压的时候，干扰大到影响控制电路的工作。 简单写写几条： 1、元件焊接要仔细，不能发生虚焊，虚焊非常要命，而且不容易看出来。方向不能焊反，尤其是二极管的方向。我曾经焊错过桥式整流二极管的方向，直接导致滤波电解电容加了反压，很危险。 2、如果调试中需要飞线，而且是来回信号线，要把去线和回线绞在一起。因为如果去线和回线，形成包围面积的话，就相当于一个天线，很容易串入干扰。 3、母线供电不仅要有大的滤波电容，而且要有高频滤波电容。输出时候的滤波也是一样。 项目：UC3845双管正激 现象：两个管子关断之后，DS所承受的电压非常悬殊，并非理论上的各自一半。猜测 是 MOS的参数不一致导致，把上下管焊下来，交换位置，结果，还是一样。看来和MOS 无关。 解决办法：调节两管驱动，让他们尽量同时关断，情况略有改善，但还是无法平分电压。 分析：这个应该是两个原因引起的，一个是PCB寄生参数的不同导致，两个位置的管子，DS 的实际电容有差异。另外一个是，驱动不是很同步关断。 项目：UC3845控制辅助绕组反馈的反激 现象：主路输出电压在开机的时候有很大过冲。但是，参与反馈的辅助绕组的电压并没有过冲。
开关电源测试详细解说
开关电源测试详细解说当验证电源供应器的品质时，下列为一般的功能性测试项目，详细说明如下：一、功能(Functions)测试： ?输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ?电源调整率(Line Regulation) ?负载调整率(Load Regulation) ?综合调整率(Conmine Regulation) ?输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ?输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ?动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ?电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ?起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整： 当制造开关电源时，第一个测试步骤为将输出电压调整至规格范围内。此步骤完成后才能确保后续的规格能够符合。通常，当调整输出电压时，将输入交流电压设定为正常值(115Vac或230Vac)，并且将输出电流设定为正常值或满载电流，然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率： 电源调整率的定义为电源供应器于输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。此项测试系用来验证电源供应器在最恶劣之电源电压环境下，如夏天之中午(因气温高，用电需求量最大)其电源电压最低；又如冬天之晚上(因气温低，用电需求量最小)其电源电压最高。在前述之两个极端下验证电源供应器之输出电源之稳定度是否合乎需求之规格。 为精确测量电源调整率，需要下列之设备： ?能提供可变电压能力的电源，至少能提供待测电源供应器的最低到最高之输入电压范围，（KIKUSUIPCR 系列电源能提供0--300VAC 5-1000Hz 的稳定交流电源，0---400V DC的直流电源）。 ?一个均方根值交流电压表来测量输入电源电压，众多的数字功率计能精确计量V A WPF。 ?一个精密直流电压表，具备至少高于待测物调整率十倍以上，一般应用5位以上高精度数字表。 ?连接至待测物输出的可变电子负载。 *测试步骤如下：于待测电源供应器以正常输入电压及负载状况下热机稳定后，分别于低输入电压(Min)，正常输入电压(Normal)，及高输入电压(Max)下测量并记录其输出电压值。 电源调整率通常以一正常之固定负载(NominalLoad)下，由输入电压变化所造成其输出电压偏差率
开关电源基础介绍
（開關電源設計技術） 一、 關電源的用途 開關電源體積小、重量輕、轉換效率高，因此它被廣泛應用於電腦、通信設備、控制裝置及家用電器等電子設備中； 二、 開關電源的分類 按轉換方式可分為: ①交流/直流(AC/DC) ②直流/直流(DC/DC) ③直流/交流(DC/AC) 三大類 按變換器的基本形式可分為：①單端反激式 ②單端正激式 ③推挽式 ④橋式 ⑤半橋式 三、R.C.C變換器（Ringing Choke Converter） 1.此變換器廣泛應用於50W以下的開關電源中，它不需要自激振盪電路，結構簡單，由輸入電壓與輸出電流改變頻率。 2.工作過程： 在VT1導通TON期間，變換器TR1初級從輸入側蓄積能量，在下一次VT1截止TOFF期間, 變換器初級蓄積能量釋放給輸出負載。TOFF結束時變換器初級電壓從自由振盪返回到0V,這個電壓通過基極繞組加到開關電晶體VT1的基極，因此電晶體VT1觸發導通，進入下一個工作週期。
3.電路特點： ①改變基極電位可改變其TON/TOFF時間（占空比D） ②改變占空比D可改變輸出電流和電壓 ③占空比D較大，IC(VT1集電極電流) 較小，但VCE較高； ④占空比D較小，IC(VT1集電極電流) 較大，但VCE較低； ⑤占空比 D=TON（導通時間）/ T（工作週期）； ⑥改便輸入電壓與輸出電流可改變工作頻率； ⑦電路成本低，實用於50W以下的開關電源設計。 四、單端正激式變換器 1. 工作原理： 交流輸入電壓經過線路濾波器，再通過橋式一次整流與電容平滑濾波後變為直流電壓，此直流電壓加到開關元件上變為脈衝狀的直流電壓，此直流電壓通過高頻變壓器隔離並可變換成任意大小的直流電壓，再經二極體進行二次整流與電容平滑後變為直流輸出電壓，直流輸出電壓的一部分通過比較電路與基準電壓進行比較，其誤差電壓通過通/斷時間比例控制電路，控制開關元件的通斷時間，從而調整輸出直流電壓。
开关电源拓扑结构对比(全)
开关电源拓扑结构概述(降压,升压,反激、正激) 开关电源拓扑结构概述(降压,升压,反激、正激) 主回路—开关电源中，功率电流流经的通路。主回路一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件，以及供电输入端和负载端。 开关电源（直流变换器）的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型，以及工作原理，具有极其重要的意义。 开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。 1. 非隔离式电路的类型： 非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。 1.1. 串联式结构 串联——在主回路中开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输入端、输出端、电感器L、负载RL 四者成串联连接的关系。 开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，对负载R继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。 串联式结构，只能获得低于输入电压的输出电压，因此为降压式变换。例如buck拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源 https://www.wendangku.net/doc/241421127.html,/blog/100019740 上图是在图1-1-a电路的基础上，增加了一个整流二极管和一个LC滤波电路。其中L是储能滤波电感，它的作用是在控制开关K接通期间Ton限制大电流通过，防止输入电压Ui直接加到负载R上，对负载R进行电压冲击，同时对流过电感的电流iL转化成磁能进行能量存储，然后在控制开关T关断期间Toff把磁能转化成电流iL继续向负载R提供能量输出；C是储能滤波电容，它的作用是在控制开关K接通期间Ton把流过储能电感L的部分电流转化成电荷进行存储，然后在控制开关K关断期间Toff把电荷转化成电
开关电源调试详细步骤
2.测量一次侧电流波形 方法1：用示波器测试TP1与TP3两点之间的电压波形，这个波形能够反映出漏 电流及导通与截止时间等信息。（可以判断电源工作在连续或不连续模式） 尖峰电压、输入直流高压、二次反射电压、开关管导通压降及导通与截止时间 耐压至少30V；MOS管导通压降足够低。 ③通电1-3分钟后，切断电源，手摸器件（开关芯片、高频变压器、TVS、功率电阻等）有 烫现象。 二、波形测试与分析 1.测量一次侧电压波形 信息。为使开关电源稳定可靠的工作须满足两个条件：漏极尖峰电压小于MOS 1.检查线路连接及器件 根据原理图认真检查电路接线是否正确，元器件引脚之间有无短路，二极管、 管和电解电容极性有无错误。2.检查仪器设置 有异常，立即切断电源并进行检查，否则进入下一步； ②调节自耦调压器触头，使输入电压逐渐升高，同时观察输入、输出电流有无过大，输出 有无异常有无冒烟、是否有异常气味，无以上异常时，进入下一步； ①接通电源，首先观察输入电压、输入电流表及输出电压、输出电流表指示有无异常现象 检查仪器仪表挡位是否正确，通电前确保自耦高压器触头处于足够低的输出电开关电源调试详细步骤 一、搭建调试电路 方法2：用示波器测试TP2与TP3两点之间的电压波形，这个波形能够反映出漏 置，是否需要接入最小负载以及负载连接是否正确。 3.通电初试稳定性
方法：在直流高压的进线端串联一只0.5Ω/1W的取样电阻Rs，通过测试其压降 求出一次侧峰值电流。 工作模式转变： 因由于在逆程时高频变压器储存的能量没有完全释放掉而造成的。尽量释放能量的斜率基 持不变，但因放电时间明显缩短（占空比变大），使一次侧电流未通过零点，致使部分能 不及释放。 3.测量一次侧钳位电路中尖峰电流波形 ①当交流输入电压不变而负载电流出现大范围变化时，可引起工作模式的改变； 2.一次侧峰值电流就小于开关电源I LIMIT 注意：1.在TP2端连接探头的接地夹，在TP1端连接示波器探头的信号线(反极 测量) ②当负载不变而交流输入电压发生较大范围变化时，也可引起工作模式的改变； ③开关电源的占空比增大或减小时，也可引起工作模式的改变。 当负载不变，开关电源输入电压由低升高时，开关电源会从连续模式进入不连续模式，根
开关电源基本术语
ATCA(Advanced Telecommunications Computing Architecture) 高级电信计算架构：主要为了解决电信系统目前面临的系统带宽问题、可扩展性、可管理性问题、现场升级及可互操作问题，并最终降低成本。Artesyn公司 ATC210－48D12-03J 二路（A路和B路）输入ATCA的总线变换器，输出功率达210W(12V/17.5A)，带有一个 3.3V/6W 的独立管理电源，具有I2C和热插拔等功能。 AUX(Auxiliary power supply) 辅助电源：在有些AC/DC电源和DC/DC变换器中，有一个辅助的电源，一般加上输入电压以后就会有输出 (少数辅助电源，例如，给风扇的电源也有受控的)，它主要用作控制信号的电源，例如Cosel的DBS400B12，它是一个输入200-400Vdc，输出12V/400W的模块，它有三个开关控制端，一个是输入端RC1，负逻辑，把它和-Vin端短接。这时可以利用AUX、RC2、RC3和-S之间的不同连接方法来控制模块的输出。一般多个模块并联使用时，每个AUX输出端应该加接隔离二极管。 Brick “砖”：DC/DC变换器中，“Brick”是用来表示模块大小的“单位”，有所谓的全砖、半砖、1/4砖、1/8砖、1/16砖等，例如，密封的半砖模块，其大小为2.40×2.30×0.50(单位为英寸)，而开架结构半砖模块的大小为2.40×2.28×0.30（单位为英寸）(高度还有0.34英寸等不同的数值)。 CB (Current Balance)
均流端：为了增加输出功率，把多个具有相同输出电压和输出功率的电源并联使用，把它们的“CB”端连接在一起，以达到各个模块的输出电流大致相等，以免由于不均流而导致个别电流太大的模块损坏，均流端也有用“PC”，“SWP”，“ C Share”等表示。 CFM(Cube feet minute)、LFM(Line feet minute) 立方英尺/分钟和英尺/分钟：风冷的流量单位，CFM=LFM×面积S。风速的另一个单位为米/秒。 Common Mode Noise 共模噪声：指两导体对某个基准点具有大小基本相等，方向相同的噪声，通常指交流输入L 线和N线对地的噪声，可通过共模电感和Y电容来抑制它们。 Derating 降额：当环境温度较高时(例如50℃以上)，有的电源必须要降低使用的输出功率，另外，有些电源在规定的输入电压范围的低端，不能满足所有的输出参数(例如：电压可调范围或功率)，要降额使用。 Differential Mode Noise 差模噪声：排除共模噪声后，在两条电源线之间测出的电源线对公共基准点的噪声，测试结果为两电源线的噪声分量之差，在电源系统中通常在直流输出端和直流返回端测试噪声。DIP(Dual in-line package) 双列直插封装：模块的一种封装形式。一般为小功率模块采用。例如，Artesyn公司的BXA3系列，C&D公司的NMV0505DA都是双列直插封装。
开关电源拓扑结构详解
开关电源拓扑结构详解 主回路——开关电源中，功率电流流经的通路。主回路一般包含了开关电源中的开 入端和负载端。 开关电源（直流变换器）的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型，以及工作原理，具有极其重要的意义。 开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。 1. 非隔离式电路的类型： 非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。 1.1. 串联式结构 串联——在主回路中开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。 开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，对负载R继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。 串联式结构，只能获得低于输入电压的输出电压，因此为降压式变换。例如buck 拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源。 上图是在图1-1-a电路的基础上，增加了一个整流二极管和一个LC滤波电路。其中L是储能滤波电感，它的作用是在控制开关K接通期间Ton限制大电流通过，防止输入电压Ui直接加到负载R上，对负载R进行电压冲击，同时对流过电感的电流iL转化成磁能进行能量存储，然后在控制开关T关断期间Toff把磁能转化成电流iL继续向负
载R提供能量输出；C是储能滤波电容，它的作用是在控制开关K接通期间Ton把流过储能电感
L的部分电流转化成电荷进行存储，然后在控制开关K关断期间Toff把电荷转化成电流继续向负载R提供能量输出；D是整流二极管，主要功能是续流作用，故称它为续流二极管，其作用是在控制开关关断期间Toff，给储能滤波电感L释放能量提供电流通路。 在控制开关关断期间Toff，储能电感L将产生反电动势，流过储能电感L的电流iL由反电动势eL的正极流出，通过负载R，再经过续流二极管D的正极，然后从续流二极管D的负极流出，最后回到反电动势eL的负极。 对于图1-2，如果不看控制开关T和输入电压Ui，它是一个典型的反г 型滤波电路，它的作用是把脉动直流电压通过平滑滤波输出其平均值。 串联式开关电源输出电压uo的平均值Ua为： 1.2. 并联式结构 并联——在主回路中，相对于输入端而言，开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输出端负载成并联连接的关系。 开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T对电感器L充电，同时续流二极管D关断，负载R靠电容器存储的电能供电；当开关管T关断时，续流二极管D导通，输入端电源电压与电感器L中的自感电动势正向叠加后，通过续流二极管D对负载R供电，并同时对电容器C充电。
开关电源基础知识简介
1、输出纹波噪声的测量及输出电路的处理 PWM 开关电源的输出的纹波噪声与开产频率有关。其纹波噪声分为两大部分：纹波（包括开关频率的纹波和周期及随机性漂移）和噪声（开关过程中产生）。 周期及随机性漂移 在纹波与噪声的测量过程中，如果不使用正确的测量方法将无法正确地测量出真出的输出纹波噪声。下面是推荐的测量方法： 平行线测量法:输出管脚接平行线后接电容,在电容两端使用20MHz C 为瓷片电容，负载与模块之间的距离在51mm 和76mm(2in.和3in)之间。 在大多数电路中, 2、多路输出的交互调节及其应用 交互调节的优点。图中lo1路负载电流、Vo2为辅助路输出电压。由图可见，20% 100% Io2 在主路负载从20%～100%变化时，辅助路输出电压随 辅助路负载电流的变化曲线中，辅助路输出电压始终在±4%范围之内。即使在最坏的情况，即主路空载、辅助路江载，主路满载、辅助路空载时其输出电压也能保证在标称电压的±10%范围之内。由此，对于输出稳压精度要求不太高的情况下，这种不稳压的辅助输出不仅能够满足供电的条件，而且相对成本低、器件少、可靠性高。建议用户首先考虑不稳压的辅助输出的电源模块。 开关电源基础知识简介
3、容性负载能力与电源输出保护 建议用户对电源模块的阻性负载取大于10%额定负载，这样模块工作比较稳定。 电容作为电源去耦及抗干扰的手段，在现代电子线路中必不可少，本公司的电源模块考虑此因素，都有相当的容性负载能力。但由于考虑到电源的综合保护能力，尤其是输出过载保护， 容性负载能力不可能太大，否则保护特性将变差。因此用户在使用过程中负载电容总量不应 超过最大容性负载能力。 Vo 输出电流保护一般有四种方式： ●恒流式：当到达电流保护点时，输出电流随负载的 进一步的加重，略有增加，输出电压不断下降。 ●回折式：当到达电流保护点时，输出电流随负载的 的加重，输出电压不断下降，同时输出电流也不断下降。 ●恒流-截止式：当到达电流保护点时，首先是恒流式 ●精确自恢复截止式：输出电流到达保护点，电源模块输出被禁止，负载减轻电路自恢复。 在大部分电路中使用恒流式与截止式较多，比较理想的保护方式是精确自恢复截止式，或者恒流-截止式保护。其中恒流式、回折式保护本质上就是自恢复的，但输出短路时的功耗较大， 尤其是恒流式。而截止式、恒流-截止式保护的自恢复特性须加辅助复位电路来完成自恢复，其 输出过载时的功耗可以通过复位电路的周期进行调整，即调整间歇启动的时间间隔。一般电流 保护1.2~2倍标称输出电流。精确自恢复截止式电流保护点设定为标称输出电流1.2倍或1.3倍。 一般输出有过压嵌位保护。 4、负载瞬态响应 当输出的负载迅速发生变化时，输出的电压会出现 上冲或下跌。电源模块经过调整恢复原输出电压。这个 响应过程中有两个重要的指标：过冲电压（ Vo）和恢复 时间（tr）。过冲越小，恢复时间越短，系统响应速度 越快。一般在25%的标称负载阶跃变化，输出电压的 过冲为4%VO，恢复时间为500μS左右。 5、外围推荐电路 1）输出电压的调节： 本公司产品中有TRIM输出管脚的产品，可以通过电阻或电位器对输出电压进行一定范围内的调节。将电位器的中心与TRIM相连，在有+S，-S管脚的模块中，其他两端分别接+S、-S，没有相应主路的输出正负极（+S接Vo1，-S接GND上，调节电位器即可。辅路跟随主路调节。电位器阻值根据输出电压的大小选用5～20K?比较合适。一般微调范围为±10%。
开关电源基础(带答案)
开关电源基础 一、选择题： 1.现代通信设备常用的几种供电电压为__BC__。 A．±12V B.±24V C．－48V D. ±15V 2.用万用表的二极管档静态测量 N 沟道MOSFET，当测到__ BC __时，则可断定该管子坏了。 A. S-D导通 B. D-S导通 C. S-D不通 D. D-S不通 3.能判断交流接触器已坏的方法有_ABCD_ A. 在断电时，用手按不动接触器的活动部件，则接触器坏； B. 接触器发出烧焦的糊味，则接触器坏； C. 测线包电阻，发现电阻很大（远大于200欧姆）； D. 加电后，在线包上测到有吸合电压（100V以上），但仍不吸合，则接触器坏； E. 电源系统上电后，接触器仍不吸合，则接触器坏。 4.交流接触器的常闭触点是指__A___ A. 不加电时触点闭合 B. 加电时触点闭合 C. 正常时触点闭合 D. 市电正常时触点闭合 5.常开直流接触器__B__。 A. 不加电时触点闭合 B. 加电时触点闭合 C. 正常时触点闭合 D. 异常时触点闭合 6.熔断器的作用有__AB_ A. 过流保护 B. 短路保护 C. 过压保护 D. 欠压保护 7.空气开关起_ABD_作用。 A. 过流保护 B. 短路保护 C. 过压保护 D. 开关
8.分流器的作用是__B__。 A. 分配电流 B. 检测电流 C. 检测电压 D. 分解电流 9.EMI滤波器的作用有_ABD_。 A. 抑制电网的电磁干扰； B. 防止开关电源本身产生的电磁干扰污染电网； C. 提高功率因数； D. 保证电源系统的电磁兼容性。 10.通信电源都具备以下保护功能__ABCD__。 A. 输入过、欠压保护 B. 输出过压保护 C. 输出短路保护 D. 过温保护 E. 电池欠压保护 11.整流模块保护关机（如：输入过压时，自动关机）是通过__B_实现的。 A. 关交流电 B. 关PWM脉冲 C. 关直流输出 D. 拉低基准到0V 12.一台通信电源包含_ABCD_这几个部分。 A. 交流配电 B. 直流配电 C. 整流模块 D. 监控模块 E. 监控后台 13.监控模块的作用是_ ABCD _。 A. 监测交、直流配电及整流模块的工作状态； B. 管理电池； C. 故障告警； D. 故障诊断 14.与相控电源相比，开关电源___ABC___。 A. 体积小 B. 重量轻 C. 无可闻噪声（风扇除外） D. 功率大 15.采用IGBT作为开关管的安圣整流模块有_BCEF_。 A. HD4820 B. HD4820-5 C. HD4830 D. HD4850 E. HD4850-2 F. HD48100 二、是非判断题：
中达开关电源系统调试操作书
请各县市代维人员按照<<中达调试操作书>>上的步骤调试好新旧中达开关电源的参数：中达开关电源一次下电应设为44V、二次下电应设为46.8V；新型中达开关电源(带OBO防雷模块、带低压隔离侦测板)必须在侦测板上（用万用表直流电压档表笔接入第二个孔：低压隔离跳脱调节和第四孔：地线孔）把电压调至 4.68V；侦测板上不能有红灯亮，亮红灯表示侦测板处于手动状态，按一下第五个按钮红灯灭，表示处于自动状态。 《中达开关电源系统调试操作书》 中达电通电源系统操作及参数设定： 说明系统运作资料的显示和告警画面的说明, 以及系统如何进行参数设定, 已由用户针对某些特定的参数重新设定, 其余则由出厂时设定完成。 系统显示
1. 首页画面： 监控单元（CSU ）的资料显示，是液晶显示器(LCD)和三个发光二极管来执行。红色为主要告警指示，黄色为次要告警指示，黄色为均充充电指示 （见上的CSU 显示屏幕图示）。 液晶显示器首页显示画面的内容为：直流输出电压、直流输出电流、交流输入电压、系统状态。在正常状况下系统异常告警资料并不显示，只有在供电系统发生异常时，才会有系统告警内容显示出来。 开机时首页画面显示： 直流电压--直流供电系统直流输出电压 负载电流--供电系统输出总负载电流 交流电压—系统交流电压(取第二相) 状 态--显示系统的状态(浮充,均充) 在首页下，按下列按键分别显示下列内容： 增 —显示资料内容. （只能查看,不能设置或更改） 减 —显示参数设定内容. （下面详细讲解） 直流电压 54.3 V 负载电流 0 A 交流电压 220 V 状态 浮充 主要告警指示灯 次要告警指示灯 均充指示灯
开关电源的基本原理与分类方法
开关电源的基本原理与分类方法 开关电源是指调整功率管以开关方式进行工作的稳压电源。缩写为SPS(Switching Power Supply),开关电源的核心部分是一个直流变换器。目前开关电源向着高频、高可靠性、低功耗、低噪声、抗干扰和模 块化方向发展。开关电源现在在社会上应用越来越广泛，需求也越来越大。 电源在一个典型系统中或者在一台机器中担当十分重要的角色，电源给系统的电路提供持续、稳定的 能量，使得系统或者机器能够正常地工作。电源的好坏直接影响了系统能否正常工作。随着电源的应用和 需求越来越广泛，人们对于电源的要求也越来越高。人们对电源的效率、体积、重量、稳定性和可靠性等 方面都有了更高的要求。 开关电源正是以其效率高、体积小、重量轻、稳定性高、零负载消耗低等多方面的优势逐步取代了效 率低、又笨又重的线性电源。现在社会上出现的需要应用开关电源的仪器、机器越来越多;利用开关电源作为驱动电源的产品也层出不穷，例如LED驱动开关电源的需求量越来越多。而现代电力电子技术的发展， 特别是大功率器件IGBT和MOSFET、各类电源芯片的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使得开关电源的转换效率不断提高。人们对于转换效率的不断要求也促使开关电源的开发技术将越来 越高。 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输 出短路保护电路等部分构成。 开关带能源的工作原理： 首先是将交流输入电源经整流滤波成脉动直流;然后通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;接着开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载;最后，输出 部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的。 常见的开关电源的分类方法有下列几种： 1.按激励方式的不同可以划分为他激式和自激式。他激式开关电源电路中专设激励信号振荡器;自激式开关功率管兼作振荡管。该形式的开关电源电路结构简单, 元器件少, 可以做成低成本的开关电源。 2.按调制方式的不同可以划分为脉宽调制型、频率调整型和混合调整型。脉宽调制型保持振荡频率保 持不变, 通过调节脉冲宽度来改变输出电压的大小;频率调整型保持占空比保持不变(脉冲宽度保持不变) , 通过改变振荡频率来改变输出电压大小;混合调整型是脉冲宽度和振荡频率均可进行调节的开关电源。 3.按开关管电流的工作方式的不同可以划分为开关型和谐振型。开关型用开关晶体管把直流变成高频 标准方波, 其电路形式类似于他激式;谐振型用开关晶体管与LC谐振回路将直流变成标准正弦波, 其电路 形式类似于自激式开关电源。 4.按开关晶体管的类型的不同可以划分为晶体管型和可控硅型。晶体管型采用晶体管(包括场效应管) 作为开关功率管;可控硅型采用可控硅作为开关功率管。这种电路的特点是直接输入交流电压, 不需要一次整流部分。
开关电源设计及调试总结
线性稳压电路具有结构简单，调整方便，输出电压脉动小的优点，但缺点是效率低，一般只有20％～40％，并且比较笨重。开关型稳压电路能克服线性稳 压电源的缺点，具有效率高，一般能达到65％～90％，并且体积小，重量轻，对电网电压要求不高，因而在实际生活中得到广泛应用。也正因为其应用的广泛性，相应专业的学生就更应该深刻和熟练地掌握它，在此以设计脉冲宽度调制型开关电路(PWM)为基础，详细解说该系统的调试过程。 1 系统设计原理 PWM 型的开关电源整体框图如图1所示。变压、整流、滤波模块处理起来比较简单，只要采用相应的变压器、单相全波整流、电容式滤波即可实现，这里不用更多的篇幅介绍。此系统的核心模块是方框图中的闭合(负反馈)模块。如果直接采用Boost型DC-DC升压器，实现起来简单，但输出／输入电压比太大，占空比也大，而将使输出电压范围变小，难以达到较高的指标，且为开环控制。对此采用专用开关芯片TL494芯片，它采用开关脉宽调制(PWM)，效率高，外围电路也较简单，可以方便实现闭环控制。 1．1 TL494工作原理 TL494 内部结构如图2所示，它是一种固定频率可自行设置，并应用脉空调制的控制电路，其中，振荡频率fosc=1．1／(RTCT)。具体来讲，由于误差放大器输入口1，2(或3，4)的值不等，产生偏差，偏差送入PWM比较器与锯齿波(锯齿波的频率由振荡频率确定，幅值是定值)比较，在偏差大于锯齿波范围内时，9口(或10口)输出低电平，在偏差小于锯齿波范围内时，9口(或10口)输出高电平。若偏差值越大，TL494输出高电平的区间越小。由此可见，通过调整误差放大器输入口的偏差可改变占空比。
最新开关电源基础知识
开关电源基础知识
?开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止．将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多．所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热！成本很低．如果不将50Hz变为高频那开关电源就没有意义 ? ?开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种,隔离型的必定有开关变压器,而非隔离的未必一定有. ? ? ? ?开关电源的工作原理是: ? ? ? ? 1.交流电源输入经整流滤波成直流; ? ? 2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上; ? ? 3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载; ? ? 4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的. ? ? ?
?交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰; ? ?在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高; ? ?开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出; ? ?一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源 ? ? ? ? ? ?ATX电源的主要组成部分 ? ?EMI滤波电路：EMI滤波电路主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰，同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰，在优质电源中一般都有两极EMI滤波电路。 ? ? ? ?一级EMI电路：交流电源插座上焊接的是一级EMI电源滤波器电路，这是一块独立的电路板，是交流电输入后所经过的第一组电路，这个由扼流圈和电容组成的低通网络能滤除电源线上的高频杂波和同相干扰信号，
开关电源基础知识
开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止．将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多．所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热！成本很低．如果不将50Hz变为高频那开关电源就没有意义 开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种,隔离型的必定有开关变压器,而非隔离的未必一定有. 开关电源的工作原理是: 1.交流电源输入经整流滤波成直流; 2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上; 3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载; 4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的. 交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰; 在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高; 开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;
一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源 ATX电源的主要组成部分 EMI滤波电路：EMI滤波电路主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰，同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰，在优质电源中一般都有两极EMI滤波电路。 一级EMI电路：交流电源插座上焊接的是一级EMI电源滤波器电路，这是一块独立的电路板，是交流电输入后所经过的第一组电路，这个由扼流圈和电容组成的低通网络能滤除电源线上的高频杂波和同相干扰信号，同时也将电源内部的干扰信号屏蔽起来，构成了电源抗电磁干扰的第一道防线。 二级EMI电路：市电进入电源板后先通过电源保险丝，然后再次经过由电感和电容组成的第二道EMI电路以充分滤除高频杂波，然后再经过限流电阻进入高压整流滤波电路。保险丝能在电源功率太大或元件出现短路时熔断以保护电源内部的元件，而限流电阻含有金属氧化物成分，能限制瞬间的大电流，减少电源对内部元件的电流冲击。 桥式整流器和高压滤波：经过EMI滤波后的市电，再经过全桥整流和电容滤波后就变成了高压的直流电。将输入端的交流电转变为脉冲直流电，目前有两种形式，一种是全桥就是把四个二极管封装在一起，一种是用4个分立的二极管组成桥式整流电路，作用相同，效果也一样。
开关电源的基础知识
开关电源的基础知识 一、电源的重要性 随着高科技的电脑及相关产品逐渐进入平常百姓家，人们对电脑及相关产品的认识不断深入。对于电脑来讲，最重要的硬件主要有两个：一个是CPU，其作用相当于人的大脑，是电脑的核心；二是电源，其作用相当于人的心脏。如果没有高品质的电源，再好的CPU及其它电脑部件都无法充分稳定的发挥作用，甚至可能对电脑主机造成伤害。 然而在DIY市场，长期以来人们强调的是CPU、主板、显卡等硬件，对电源不太重视，忽略了开关电源的质量对电脑的可靠性、稳定性以及对使用者健康的影响。其实，国际知名品牌电脑厂商对电源非常重视，如IBM等世界名牌电脑的电源采购价高达每台18-25美元，正是源于他们对电源品质的高标准要求。根据统计，电脑故障的40％~60％是由于电源引起，而一台电源只占电脑整机价值的2％--3％，电源选用不当，不但可能烧毁CPU、主板、硬盘，还可能给使用者健康和生命财产安全造成损失，因而有必要重新认识电源的重要性。 二、电源的工作原理 市电进入电源，首先要经过扼流圈和电容，滤除高频杂波和同相干扰信号。然后再经过电感线圈和电容，进一步滤除高频杂波。接下来再经过由4个二极管组成的全桥电路整流，和大容量的滤波电容滤波后，电流才由高压交流电转换为高压直流电。 经过了交直转换后，电流就进入了整个电源最核心的部分－－开关电路。开关电路主要由两个开关管组成，通过它们的轮流导通和截止，便将直流电转换为高频率的脉动直流电。接下来，再送到高频开关变压器上进行降压。 经过高频开关变压器降压后的脉动电压，同样要使用二极管和滤波电容进行整流和滤波，此外还会有1、2个电感线圈与滤波电容一起滤除高频交流成分。 经过上面一系列工序后，输出的的电流，才算真正完成电脑所需要的较为纯净的低压直流电。 三、有关性能参数说明 1、 PG ( POWER GOOD ) 信号 从电源开通那一瞬间起，到电源输出稳定电压需要一定的时间，+5V的爬升时间通常为2ms~20ms。当电源开通后，电源首先会自行检查输出电压是否正常，如果正常，即向CPU发出一个POWER GOOD 信号，意即“我准备好了，您可以开始工作了”。为了保证相互间的衔接，CPU厂商推出CPU时，就PG信号作出了规定，要求电源发出PG信号的时间是在开机后的100~500ms时间内，如果CPU在这个范围内得不到PG 信号，就意味着开机失败。 2、 PF( POWER FAIL) 信号 PF信号是指当电源的交流输入电压切断，电源首先给CPU一个持续时间约1ms的POWER FAIL信号，通知CPU电源将马上关闭。PF时间不够容易造成相关设置数据丢失。 3、保持时间（HOLD UP TIME ） 指在输入电压切断后，电源能继续保持输出的时间，一般为20ms左右，通常不小于16ms，这段时间很重要，一方面使CPU在得到PF信号后有足够时间保存系统设置，使系统下次能正常开机，另一方面使UPS有足够的时间启动，并开始工作。
最新中达开关电源系统调试操作书
中达开关电源系统调 试操作书
请各县市代维人员按照<<中达调试操作书>>上的步骤调试好新旧中达开关电源的参数：中达开关电源一次下电应设为44V、二次下电应设为46.8V；新型中达开关电源(带OBO防雷模块、带低压隔离侦测板)必须在侦测板上（用万用表直流电压档表笔接入第二个孔：低压隔离跳脱调节和第四孔：地线孔）把电压调至 4.68V；侦测板上不能有红灯亮，亮红灯表示侦测板处于手动状态，按一下第五个按钮红灯灭，表示处于自动状态。 《中达开关电源系统调试操作书》 中达电通电源系统操作及参数设定： 说明系统运作资料的显示和告警画面的说明, 以及系统如何进行参数设定, 已由用户针对某些特定的参数重新设定, 其余则由出厂时设定完成。 系统显示
1. 首页画面： 监控单元（CSU ）的资料显示，是液晶显示器(LCD)和三个发光二极管来执行。红色为主要告警指示，黄色为次要告警指示，黄色为均充充电指示 （见上的CSU 显示屏幕图示）。 液晶显示器首页显示画面的内容为：直流输出电压、直流输出电流、交流输入电压、系统状态。在正常状况下系统异常告警资料并不显示，只有在供电系统发生异常时，才会有系统告警内容显示出来。 开机时首页画面显示： 直流电压--直流供电系统直流输出电压 负载电流--供电系统输出总负载电流 交流电压—系统交流电压(取第二相) 状 态--显示系统的状态(浮充,均充) 在首页下，按下列按键分别显示下列内容： 增 —显示资料内容. （只能查看,不能设置或更改） 减 —显示参数设定内容. （下面详细讲解） 回车 —显示历史纪录内容和时间. 直流电压 54.3 V 负载电流 0 A 交流电压 220 V 状态 浮充 主要告警指示灯 次要告警指示灯 均充指示灯
开关电源各模块原理实图讲解
开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值 降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。
时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量
开关电源各模块原理实图讲解
开关电源原理 一、 开关电源的电路组成： PWM
①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、 F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂 波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。
① 输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。 ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、 功率变换电路： 1、 MOS 管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET （MOS 管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以52、 常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS 管并接，使开关管电压应力减少，EMI 减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V 时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断 。