开关电源的分类及运用 1．开关电源的分类 开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。 1.1DC/DC变换 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton （通用），二是频率调制方式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。其具体的电路由以下几类： （1）Buck电路降压斩波器，其输出平均电压Uo小于输入电压Ui，极性相同。 （2）Boost电路升压斩波器，其输出平均电压Uo大于输入电压Ui，极性相同。 （3）Buck-Boost电路降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。 （4）Cuk电路降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压UI,极性相反，电容传输。 当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR公司设计制
造的多种ECI软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W等，相应的功率密度为（6、2、10、17）W/cm3，效率为（80-90）%。日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列，其开关频率为（200~300）kHz，功率密度已达到27W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET代替肖特基二极管），是整个电路效率提高到90%。 1.2AC/DC变换 AC/DC变换是将交流变换为直流，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为整流，功率流由负载返回电源的称为有源逆变。AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电，因必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的，同时因遇到安全标准（如UL、CCEE等）及EMC指令的限制（如IEC、FCC、CSA），交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件，这样就限制AC/DC电源体积的小型化，另外，由于内部的高频、高压、大电流开关动作，使得解决EMC电磁兼容问题难度加大，也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求，由于同样的原因，高电压、大电流开关使得电源工作消耗增大，限制了AC/DC变换器模块化的进程，因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。 AC/DC变换按电路的接线方式可分为，半波电路、全波电路。按电源相数可分为，单项、三相、多相。按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。
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。 开关电源的电路组成方框图如下： 二、输入电路的原理及常见电路 1、AC输入整流滤波电路原理： 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。 2、DC输入滤波电路原理： 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。 ②R1、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：
串联型晶体管直流稳压电源 一、实验目的 1、研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。 2、掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。 二、实验原理 电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。 图2－1 直流稳压电源框图 直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图2－1 所示。电网供给的交流电压U1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压U3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压U I。但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。 图2－2 是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路，它由调整元件（晶体管T1）；比较放大器T2、R7；取样电路R1、R2、R W，基准电压D W、R3和过流保护电路T3管及电阻R4、R5、R6等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统，其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经T2放大后送至调整管T1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。 图2－2 串联型稳压电源实验电路 由于在稳压电路中，调整管与负载串联，因此流过它的电流与负载电流一样大。当输出电流过大或发生短路时，调整管会因电流过大或电压过高而损坏，所以需要对调整管加以保护。在图2－2 电路中，晶体管T3、R4、R5、R6组成减流型保护电路。此电路设计在I0P＝1.2I0时开始起保护作用，此时输出电流减小，输出电压降低。故障排除后电路应能自
电源的分类 1 、交流稳压电源的分类及其特点： 能够提供一个稳定电压和频率的电源称交流稳定电源。目前国内多数厂家所做的工作是交流电压稳定。下面结合市场有的交流稳压电源简述其分类特点。 参数调整（谐振）型 这类稳压电源，稳压的基本原理是LC 串联谐振,早期出现的磁饱和型稳压器就属于这一类.它的优点是结构简单,无众多的元器件,可靠性相当高稳压范围相当宽,抗干扰和抗过载能力强.缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。 在磁饱和原理的基础上的发育进形成的参数稳压器和我国50 年代已流行的“磁放大器调整型电子交流稳压器”（即614 型）均属此类原理的交流稳压器。 自耦（变比）调整型 1 、机械调压型，即以伺服电机带动炭刷在自耦变压器的的绕组滑动面上移动，改变Vo 对Vi 的比值，以实现输出电压的调整和稳定。该种稳压器可以从几百瓦到几千瓦。它的特点是结构简单，造价低，输出波形失真小；但由于炭刷滑动接点易产生电火花，造成电刷损坏以至烧毁而失效；且电压调整速度慢。
2 、改变抽头型，将自耦变压器做成多个固定抽头，通过继电器或可控硅（固态继电器）做为开关器10 件，自动改变抽头位置，从而实现输出电压的稳定。 该种型稳压器优点是电路简单，稳压范围宽（130V-280V），效率高（≥95%），价格低。而缺点是稳压精度低（＆#177;8～10%）工作寿命短，它适用于家庭给空调器供电。 大功率补偿型——净化型稳压器（含精密型稳压器） 它用补偿环节实现输出电压的稳定，易实现微机控制。 它的优点是抗干扰性能好，稳压精度高（≤＆#177;1%）、响应快（40～60ms）、电路简单、工作可 靠。缺点是：带计算机，程控交换机等非线性负载时有低频振荡现象；输入侧电流失真度大，源功率因数较低；输出电压对输入电压有相移。对抗干扰功能要求较高的单位，在城市里应用为宜，计算机供电时，必须选用计算机总功率的2-3 倍左右稳压器来使用。因具有稳压、抗干扰，响应速度快、价格适中等优点，所以应用广泛。 开关型交流稳压电源 它应用于高频脉宽调制技术，与一般开关电源的区别是它的输出量必须是与输入侧同上频、同相的交流电压。它的输出电压波型有准方波、梯型波、正弦波等，市场上的不间断电源（UPS）抽掉其中的蓄电源
电源输出功率最大问题 一、用配方法求极值 例1．如图所示，已知电源内阻r ，电动势ε，滑动变阻器R 调在何处时，电源输出功率最大（R>r ）。 分析：由闭合电路欧姆定律知：I R r ε = +，所以 22222 2 2 2 2 22 2 ( )() 224()44R R R P I R R R r R r R Rr r R Rr r Rr R r Rr r R ε εεεε === = = = -+++-++-++出 由于2 ()0R r -≥，所以当R -r =0即R =r 时，输出功率有最大值2 4P r ε=max 。 结论：当电源的内阻r 等于外电路电阻R 时，电源输出功率最大。 画电源输出功率随外电阻变化的变化规律图像，可采用取值、描点、绘图再连线的步骤得到的图像，也可用Excel 电子表格做出P —R 图像为：【ε=6V ，r =2，R =（0，1，2，3，4，5，6，7，8）】 由图像知：在峰值处R =r 时，电源输出功率最大。最大值为2 4P r ε= max 。 二、根据两项之积为常数，当两项相等时和有最小值求极值 函数b y ax x =+ ，因b ax ab x ?=为常数，所以当b ax x = 即x =y 有最小值 min y = 例2．如图，已知电源电动势ε，内阻r ，外电路电阻R 1和可变电阻R ，在R 由零增加到最大值的过程中，求：可变电阻上消耗的热功率最大的条件和最大热功率。
分析：根据闭合电路的欧姆定律可得电路中的电流为1I r R R ε = ++， 所以2 2 2 2 2 111() () 2()R P I R R r R r R R R r R R εε== = ++++ ++。 讨论电阻R 上消耗的电功率，因为分母中两项之积为常数，当两项相等时，分母有最小值，即当 21()r R R R += （ 1 R r R =+）时， R P 有最大值： 2 2 1112()2() 4() R P r R r R r R εε= = ++++。 例3．如图，已知电源电动势ε和电源电阻r ，外电路电阻R 1与滑动变阻器并联，问滑动变阻器R 调在何处时，在电阻R 上消耗的热电功率最大？ 分析：根据闭合电路欧姆定律和串并联电路的特点知： ε=Ir +U 外 ① 112U I R I R ==外 ② 12I I I =+ ③ 则21122211()()I R R R r R r I r I R I R R ε++=+ +=，所以1 211()R I R R r R r ε=++ 2 2 1 2 11( )()R R P I R R R R r R r ε==++ 2212 2 2 1111()2()() R R R R r R rR R r R r ε= ++++ 22 122 1111()()2()R R r R R r R r R r R ε= ++++ 因为分母中两项之积为常数，当两项相等时分母有最小值，即当2 2 11()()R r R R r R += （11R r R R r =+）时，R P 有最大值存在。max 22211 1114()4() R R R P R r R r r R r εε== ++。
开关电源的主要组成部分详解 本文是针对开关电源电路主要组成部份的分析： 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。 一般说来，在全桥附近应该有两个或更多的高大桶状元件，即高压电解电容，其作用是将脉动的直流电滤除交流成分而输出比较平稳的直流电。高压电解电容的使用与开关电路的设计有密切关系，其容量往往是以往电源评测时的焦点，但实际上它的容量和电源的功率毫无关系，不过增大它的容量会减小电源的纹波干扰，提高电源的电流输出质量。 PFC电路：PFC电路称为功率因素校正或补偿电路，功率因素越高，电能利用率就越大。 目前PFC电路有两种方式，一种是无源式PFC，又称被动式PFC，一种是有源式PFC，又称主动式PFC。无源式PFC是通过一个工频电感来补偿交流输入的基波电流与电压的相位差，迫使电流与电压相位一致，无源PFC效率较低，一般只有65%-70%，且所用的工频电感又大又笨重，但由于成本低，仍有许多 ATX 电源采用这种方式。有源PFC是由电子元器件组成的，体积小，重量轻，通过专用的IC去调整电流波形的相位，效率大提高，达95%以上，但由于成本较高，通常只能在高级应用场合才能看到。 开关三极管与开关变压器：开关电源顾名思义其核心就是开关二字。开关三极管和开关变压器是开关电源的核心部件，通过自激式或他激式使开关管工作在饱和、截止（即开、关）状态，从而在开关变压器的副绕组上感应出高频电压，再经过整流、滤波和稳压后输出各种直流电压。开关三极管和开关变压器是ATX 电源的核心部件，其质量直接影响电源的好坏和使用寿命，尤其是开关三极管，工作在高反压状态下，没有足够的保护电路，很容易击穿烧毁。开关管的品质直接决定了电源的稳定性，它也是电源中主要的发热元件，拆开电源后看到的主散热片上的两个晶体管就是开关管。
7805 正5V稳压器(1A) 7806 正6V稳压器(1A) 7808 正8V稳压器(1A) 7809 正9V稳压议（1A） 7812 正12V稳压器(1A) 7815 正15V稳压器(1A) 7818 正18V稳压器(1A) 7824 正24V稳压器(1A) 78L05 正5V稳压器(100ma) 78L06 正6V稳压器(100ma) 78L08 正8V稳压器(100ma) 78L09 正9V稳压器(100ma) 78L12 正12V稳压器(100ma) 78L15 正15V稳压器(100ma) 78L18 正18V稳压器(100ma) 78L24 正24V稳压器(100ma) 7905 负5V稳压器(1A) 7906 负6V稳压器(1A) 7908 负8V稳压器(1A) 7909 负9V稳压器（1A） 7912 负12V稳压器(1A) 7915 负15V稳压器(1A) 7918 负18V稳压器(1A) 7924 负24V稳压器(1A) *************************************** 79L05 负5V稳压器(100ma) 79L06 负6V稳压器(100ma) 79L08 负8V稳压器(100ma) 79L09 负9V稳压器(100ma)
79L12 负12V稳压器(100ma) 79L15 负15V稳压器(100ma) 79L18 负18V稳压器(100ma) 79L24 负24V稳压器(100ma) *************************************** LM1575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-12 12V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-15 15V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37) LM1575HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-12 12V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-15 15V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37) ************************************** LM2575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-12 12V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-15 15V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37) LM2575HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM2575HVT-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM2575HVT-12 12V简易开关电源稳压器(1A) LM2575HVT-15 15V简易开关电源稳压器(1A) LM2575HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37) **************************************
四、电源的基本参数 1电压 2输入电压 就是市电电压。 国内电压是220V，但电网电压并不是时刻稳定在220V，而是有一定的波动。采用被动PFC 的电源，可以适应的电网电压一般是在180~264V 之间，当电压突然降低到180V 以下时，电源会出现重新启动的现象；电压偏高，则会导致电源保险烧毁。 第15 页 部分电源可以承受电压的缓慢下降，甚至电压缓降到180V 以下时，也可以正常工作， 但此时电源的负载能力也将下降，难以达到额定功率的输出。采用了主动PFC 电路的电源，适应电压可以扩大到90~264V，在此区间均可正常使用。需要指出的是，不是所有 主动PFC 电源，都是宽电压设计。 4.1.2 输出电压 就是电源输出给电脑使用的直流电压。 ATX 电源输出的直流电压有+5V、+12V、-12V 、+5VSB、+3.3V。 同样，电源所输出的直流电压也会有一定的波动。我们允许输出电压有一定的波动，但不能超过INTEL 所界定的范围，正电压允许在基准值上下5%之内波动，而负电压允许在上下10%之内波动，如+5V 的正常范围是4.75~5.25V，而-12V 的正常范围是-10.8~-13.2V 。 要求电源在空载、轻载、典型负载与满载状态下，各路输出电压均在允 许范围 内。当超过此范围，电脑运行就有可能出现问题。检测电源的输出电压需要使用万用表等设备，软件检测的结果往往并不精确。电源输出电压的稳 定性，是电源的一个重要指标，但绝不是判断一款电源优劣的唯一指标。电源性能指标非常繁多，电压的稳定性只是其中一项。只要电源输出在合理的范围内，对电脑配件都不会造成负面影响，这时电压的波动范围在1%和5%的意义是一样的，过分地关注波动的大小是不必要的。但波动的相对大小，侧面反映了电源的负载能力，波动率相对越小的电源，其实际的最大输出功率可能越大，毕竟，输出电压超出规定范围时的输出功率是没有益处的。 相对来说，电压偏高比电压偏低更具有危险性，电压偏低至多引起电脑工作的不正常，而电压偏高则可能烧毁硬件。一
1．掌握串联型晶体管稳压电源的电路组成、工作原理与性能特点。 2．理解稳压电源的主要技术指标。 3．熟悉集成稳压器的外特性，灵活应用三端集成稳压器组成所需的电源。 4．了解开关型稳压电路的概念和工作原理。 教学难点： 1．稳压原理和技术指标的意义。 2．集成稳压器的功能扩展。 学时分配： 8.1 稳压类型概述 直流稳压电源：当电网电压或负载发生变化时，能基本保持输出电压不变的电源装置。 一、并联型稳压电路 电路结构特点是调整元件与负载R L并联，如图8.1.1(a)所示。故称并联型稳压电路。稳压过程是通过调整元件的电流调整作用实现的。 并联型硅稳压管稳压电路如图8.1.2所示，稳压管V为电流调整元件，R为限流电阻。 图8.1.1 两种稳压类型图8.1.2 硅稳压管稳压电路 稳压原理： 设V I恒定，R L↑→I L↓→V O↑→I Z↑→V O↓。
电路优点是结构简单，调试方便；缺点是输出电流较小、输出电压固定，稳压性能较差。因此，只适用于小型电子设备。 二、串联型稳压电路 电路结构特点是调整元件与负载R L 串联，如图8.1.1(b )所示。故称串联型稳压电路。 这种电路的稳压过程是通过调整元件的电压调整作用实现的。电路优点是输出电流较大，输出电压稳定性高，而且可以调节。因此应用比较广泛。 8.2 串联型晶体管稳压电源 8.2.1 简单串联型晶体管稳压电源 电路如图8.2.1所示。图中V 1为调整管，工作在放大区，起电压调整作用；V 2为硅稳压管，稳定V 1管的基极电压V B ，提供稳压电路的基准电压V Z ；R 1既是V 2的限流电阻，又是V 1管的偏置电阻；R 2为V 2管的发射极电阻；R L 为外接负载。 稳压过程简述如下： 当V O ↑→V BE ↓→I B ↓→V CE ↑→V O ↓。 因负载电流由管子V 1供给，所以与并联型稳压电路相比，可以供给较大的负载电流。但该电路对输出电压微小变化量反映迟钝，稳压效果不好，只能用在要求不高的电路中。 8.2.2 带有放大环节的串联型晶体管稳压电源 动画 带有放大环节的串联型晶体管稳压电源的工作原理 1．电路结构 电路如图8.2.2所示。V 1为调整管，起电压调整作用；V 2是比较放大管，与集电极电阻R 4组成比较放大器；V 3是稳压管，与限流电阻R 3组成基准电源，为V 2发射极提供基准电压；R 1、R 2和R P 组成采样电路，取出一部分输出电压变化量加到V 2管的基极，与V 2发射极基准电压进行比较，其差值电压经过V 2放大后，送到调整管的基极，控制调整管的工作。 2．稳压过程 设R L 恒定，当V I ↑→V O ↑→ V B2↑→V BE2↑→V C2↓→V BE1↓→V CE1↑ V O ↓← 图8.2.1 简单的串联型晶体管稳压电源 图8.2.2 带有放大环节的串联稳压电源
电源安全管理制度 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
电源安全管理制度 第一条：车间、仓库内严禁乱拉、乱接电源线路，不得随意增设电器设备；高、低压线不得架设在同一根电线杆上。 第二条：车间、库房的电源线路、电器设备应保持清洁，配电箱（板）不得有积尘，立式配电柜周围一米内不准堆放物品，应保持干燥并挂牌专人管理，各电气设备的导线、接点、开关不得有断线、老化、裸露、破损。禁止使用不合格的保险装置，电气设施严禁超负荷运行。 第三条：车间、库房的照明设备悬挂应牢固。库内不准使用电热器具和家用电器，不准用纸、布或其它可燃材料做灯罩。 第四条：厂区、仓库的电气装置、电源线路必须符合国家现行的有关电气规范。车间电源线路应当安装在架线支架内，与各设备连接的动力线必须采用穿管连接方式。库房的电源线路应架设在库外，引进库房内的线路，必须装置在金属或非燃塑料管内。线路和灯头应安装在库房通道上方，距堆垛水平距离不应小于0.5米，严禁在堆垛上方架设电线路，严禁在库房闷顶内敷设配电线路。 第五条：库房内不准架设临时线路。库区的电源应设总闸、每个库房应当在库房外单独安装开关箱，并有防潮、防雨等保护措施。 第六条：电器设备必须有良好的接零或接地保护装置。仓库电器设备的周围和架空线路下方禁止堆放物品。 第七条：厂区、仓库必须按照国家有关防雷设计安装规范的规定、设置防雷装置，并定期检测，保证有效。 第八条：配、发、变电房内，严禁存放各种油料、酒精等易燃、易爆和堆放其他物品。 第 2 页共 4 页
第九条：电器设备必须由持合格证的电工进行安装、检查和维修保养。操作时必须严格遵守各项安全操作规程。 第十条：配、发、变电房内严禁明火作业和使用电炉，室内通风要保持良好。 第 3 页共 4 页
led显示屏电源与功率的计算方法 1、点间距计算方法： 每个像素点到每一个相邻像素点之间的中心距离； 每个像素点可以是一颗LED灯[如：PH10(1R)]、 两颗LED灯[如：PH16(2R)]、三颗led灯[如：PH16(2R1G1B)], P16的点间距为：16MM; P20的点间距为：20MM; P12的点间距为：12MM 2、长度和高度计算方法 点间距×点数=长/高 如：PH16长度=16点×1.6㎝=25.6㎝高度=8点×1.6㎝=12.8㎝PH10长度=32点×1.0㎝=32㎝高度=16点×1.0㎝=16㎝； 3、屏体使用模组数计算方法 总面积÷模组长度÷模组高度=使用模组数 如：10个平方的PH16户外单色led显示屏使用模组数等于：10平方米÷0.256米÷0.128米=305.17678≈305个 更加精确的计算方法：长度使用模组数×高度使用模组数=使用模组总数 如：长5米、高2米的PH16单色led显示屏使用模组数：
长使用模组数=5米÷0.256米=19.53125≈20个 高使用模组数=2米÷0.128米=15.625≈16个 使用模组总数目=20个×16个=320个 4、LED显示屏可视距离的计算方法 RGB颜色混合距离三色混合成为单一颜色的距离： LED全彩屏视距=像素点间距(mm)×500/1000 最小的观看距离能显示平滑图像的距离： LED显示屏可视距离=像素点间距(mm) ×1000/1000 最合适的观看距离观看者能看到高度清晰画面的距离： LED显示屏最佳视距=像素点间距(mm) ×3000/1000 最远的观看距离： LED显示屏最远视距=屏幕高度（米）×30（倍） 5、LED显示屏扫描方式计算方法 扫描方式：在一定的显示区域内，同时点亮的行数与整个区域行数的比例。 室内单双色一般为1/16扫描， 室内全彩一般是1/8 扫描， 室外单双色一般是1/4扫描，
1. 电源系统组成 1号线25座正线车站，2个车辆段（古城车辆段和四惠车辆段），1处指挥控制中心。正线车站中地下车站23座，分别为53号站、52号站、苹果园站、古城路站、八角游乐园站、八宝山站、玉泉路站、五棵松站、万寿路站、公主坟站、军事博物馆站、木樨地站、南礼士路站、复兴门站（下层）、西单站、天安门西站、天安门东站、王府井站、东单站、建国门站（下层）、永安里站、国贸站和大望路站；地面车站2座，分别为四惠站和四惠东站。 2号线18座正线车站，1个车辆段（太平湖车辆段），1处指挥控制中心。车站均为地下，分别为西直门站、车公庄站、阜成门站、复兴门站（上层）、长椿街站、宣武门站、和平门站、前门站、崇文门站、北京站、建国门站（上层）、朝阳门站、东四十条站、东直门站、雍和宫站、安定门站、鼓楼大街站和积水潭站。 1号线、2号线之间在复兴门站、建国门站换乘。 通信电源系统主要由交流电源引入开关箱、两路交流电源切换屏、-48V直流高频开关电源、交流不间断电源（UPS）、2V蓄电池组（直流高频开关电源用）、12V蓄电池组（UPS用）、直流输出配电单元、交流输出配电单元、电源集中监控网管设备等组成。 北京地铁1、2号线各车站、车辆段、指挥中心通信电源均采用-48V直流高频开关电源与交流不间断电源（UPS）相结合的供电方式。 对要求交流不间断供电的通信设备，采用交流不间断电源（UPS）以集中供电方式供电。要求交流不间断电源（UPS）供电的通信设备主要有：广播设备、闭路电视设备、无线设备、网管设备、时钟设备等。 对要求直流不间断供电的通信设备，采用-48V直流高频开关电源以集中供电方式供电。直流电源系统采用在线充电方式以全浮充制运行，直流电源基础电压为-48V。要求直流供电的通信设备主要有：传输设备、公务电话设备、专用电话设备、无线设备等。 交流电源主要由交流电源引入开关箱、两路交流电源切换屏、交流不间断电源（UPS）、12V蓄电池组（UPS用）、交流输出配电单元等构成。各车站、车辆段均设置1台UPS进行供电；控制中心设置2台UPS，采用双机并联冗余方式供电，两台UPS均分负载，当1台UPS故障时，另1台UPS承担全部负载。
一.稳压器的分类 按调压方式不同分类可分为三类 电子感应式油式稳压器 干式接触式调压稳压器(直接调压稳压器和补偿式调压稳压器) 干式无触点调压式稳压器(一般是带补偿的稳压器) 二.稳压器的分类: 按电源使用环境不同分类可分为两类 单相交流稳压器 三相交流稳压器 三.以干式接触式调压稳压器为例分析稳压器工作原理: 单相交流稳压器原理分析 1.单相SVC直接调压稳压器原理分析 图二 A点为单相稳压器输入侧,B点为单相稳压器的输出侧. 其实这一类用调压器直接调压式的稳压器就是利用自耦变压器的原理做成的.图中AN侧就是自耦变压器的输入侧,BN侧就是自耦变压器的输出侧,如果输入电压高于输出设置点220V时,这个自耦变压器就工作在降压状态,如果输入电压低于220V时,这个自耦变压器就工作在升压状态.(图中所示就是处在降压状态) 这种稳压器不同于自耦变压器的主要是输入点A是可以由0V到250V之间任意滑动.这样就可以随时调整输入电压的输入点来满足输出电压的恒定.一般我们把输入侧A点叫做滑臂,它由电机通过减速装置来驱动,电机的转向由稳压控制电路来控制完成. 稳压器的取样电路时刻监视稳压器的输出两点间电压,输出电压升高时,控制电机朝自耦变压器降压的方向移动,(如图二)当输出电压达到所要的电压时,停止控制电机运动.反之控制电路则控制电机朝自耦变压器升压的方向转动.(图三)达到所要的电压时停止.
图二 图三 此类稳压器的容量大小全部由这个输出电压可以变压器的自耦变压器来承担,但由于它制造工艺的影响,它不能做得很大,只能适应小功率的场合.要相把稳压器的功率做得更大,就要加入补偿变压器来实现稳压器的功率扩大 2.单相补偿式稳压器原理分析(图四)
如何计算电源功率 所谓的电脑必须要有电才能运转，即使是砸钱烧一堆性能超强的硬件，没 有电恐怕还是不行。（废话，买机箱都会送电源。）可是附带的电源并不是适合 所有平台，如果你的配置过高恐怕你的电脑就很危险了，电容爆浆、电脑硬件 烧毁甚至可能会失火。 买一台电源有很大程度是因为电力不足，但是如何才能知道该买多大功耗的 电源呢？此次我们就给大家介绍一下，到底什么样的电源才适合我们。 ●我们到底需要多少瓦的电源？ 这个问题绝对是最重要的，如果你的电脑只需要400W，即便你用1200W 的 电源也无法让它的性能提高三倍，但也不是本着够用就好的原则买电源。电脑 有许多硬件组成，几乎每个硬件都需要用电，例如Intel Core 2 Duo 官方资料上说其功耗为65W，而Core 2 Duo E4400 在不超频的情况下电压值1.25V 功耗65W；超频到3.0GHz 后电压1.36V 功耗115W。而四核CPU 和Pentium D 系列的CPU，功耗基本上都在95W 以上。（INTEL 官方资料、AMD 官方资料） 接下来是主板的功耗，例如南北桥等部分都需要用电，整体上主板从中端到 高端大概未40~50W 左右。而显卡的功耗计算就比较麻烦，因为每个系列的显 卡功耗都不一样，例如NVIDIA 8600GT 仅带机功耗就30~40W，而全速运行时功耗为60~70W。简单的说，因为PCI-E 1.0 最高可输出75W，超过这个值就需要额外供电，单个6Pin 接口最大供电75W，所以整个功耗就为 75W+75W=150W，例如最近8800GT 功耗为100 多瓦，而ATi 高端显卡的 8Pin 最大功耗为150W，例如ATi 2900XT 就需要一个6Pin 和一个8Pin 接口。说完了CPU 和显卡这两个耗电大户后，再来看看其它硬件的功耗。内存功 耗的整体趋势是越来越省电，DDR2 标准电压1.8V，DDR3 标准电压1.5V，使
稳压电源的质量指标 稳压电源的稳压性能常用稳压系数S r和输出电阻R O两个主要质量指标来衡量。 1．稳压系数S r 稳压系数S r表示在负载电流和环境温度不变的条件下，输入电压的相对变化量△U i／U i与输出电压的相对变化量△U o／U o之比，即 式中值愈大，反映稳压效果愈好，即稳定度愈高（式中C表示常数）。 稳压系数也可用如下定义，即 式中值愈小，表示稳定度愈高，它与式（GS0721）意义完全相同（式中C表示常数）。本资料采用式（GS0721）定义并且通常以S r 表示稳定度。这样，S r值的大小与稳定度的高低就一致了，即S R值愈大，稳定度越高。 在图Z0720电路中，稳压系数S R可写成如下形式： 式中：A2为比较放大电路的放大倍数，n为取样电路的分压系数［R2／（R l ＋R2?/font>?/font>］。如将n = R2／（R l＋R2）和A2 =β2R4／（R be2+β2R Z）代如上式，则稳压系数可写为： 从上式可得出如下结论： （1）比较放大电路的负载电阻R C大，放大倍数A2就大，输出电压稳定度也就高。所以，R C值应选择大些。 （2）稳压管的动态电阻R Z愈小，S r愈大，这是因为了愈小R Z基准电压的稳定度就愈高。 （3）取样电路的分压系数n 愈大，加入比较放大电路输入端的那部分输出电压变化量就愈大，所以S r就愈大。 2．输出电阻r O 输出电阻R O是指输入电压及环境温度不变的条件下，负载电流变化△I L引起输出电压变化△U L的程度；也就是输出电压变化量△U L 与负载电流变化量△I L的比值，即 对于图I0746电路的输出电阻 从上式可见，取样电路的分压系数n、调整管的电流放大系数β1和比较放大电路的放大倍数A2愈大，输出电阻R O愈小，稳压性能愈好。
微电源是微电网中重要的组成部分。它反应时间在毫秒级，采集本地信息来控制微电源。微电源自身中基本的动作不需要为电源之间的联系，即每个变换器在负荷变化的情况下不用与其他电源等装置进行数据交换。控制器的基本输入量是输出功率的稳定工作点时的母线电压和功率。在时域中，电源总供给功率和负荷总需求功率都是动态变化的，并且两者并不是每时每刻都能达到供需平衡。在电源总发电功率大于负荷总需求功率时，将多余的能量储存在储能单元中；同样的，在电源总发电功率小于负荷总需求功率时，将储能单元中储能的能量 以恰当的方式释放出来。如今，储能方式有许多种各种方式的性能也是各异。需要研究根据系统稳定的需求来选择储能方式。传统电力系统的电源都是同步发电机。然而，微电源因燃料来源而各不相同，我们可以将供电电源分成三种基本的大类： 一 、直流电源，如燃料电池、太阳能电池、蓄电池以及储能电容器等，其并网方式如图1。 燃料电池 燃料电池主要由阳极、阴极和电解液构成，阳极，即燃料电极，为燃料和电解液提供一个结合面，用以催化氧化反应以及驱动电子到达外部电路；阴极，即氧气电极，为氧气和电解液提供一个结合面，用以催化还原反应以及接收来自外部电路的电子；电解液用于转移在燃料和氧气电极反应中产生的各种离子，催化剂的材料可以是金属铂、银或镍等。到目前为止，使用最广的是氢－空气或氢－氧气型燃料电池。氢气是一种理想的无污染燃料，在所有燃料中，它具有最高的能量密度，燃烧后的副产品为纯净水。 燃料电池可按电解质的性质分为许多类：聚合电解质膜电池(PEM)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、固体电解质燃料电池(SOFC)和熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)，其中磷酸型燃料电池最接近商业化，新一代的熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池则被认为最值得推荐用于电力系统的发电。燃料电池具有以下特点： (1)效率高且不受负荷变化的影响。(2)清洁无污染、噪音低；(3)安装周期短、安装位置灵活，可省去配电系统的建设。 燃料电池与集中式机组相比较，它适应负荷变化的能力很强，当负荷在25%～100%范围内变化时，电池效率不受影响，而且跟踪负荷变化的速度很快，但是它的化学能是有限的，转化的电能越多，能量消耗得越快，即满足以下关系式：i gn n 1P n =∑≤E 式中gn P ——每个燃料电池组的功率；n ——燃料电池组的个数；E ——燃料电池的总功率。 燃料电池的电压数学模型其表示如下: 2221/200H O R T 0 H O T E E lg nF ????χχ????=+??χ?? ； 2 m a x FC E P 4R = 式中E ——燃料电池的电动势；E T ——温度为T 时的标准电动势；T ——燃料电池的运行温度；R ——气体常数；F ——法拉第常数；20 H χ、20O χ、20H O χ-----输出的H 2,O 2,H 20的摩尔
开关电源组成各部分详解 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、PW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。 开关电源的电路组成方框图如下： 幵关电源电路方框图 二、输入电路的原理及常见电路 1、AC输入整流滤波电路原理： ①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1MOV2MOV3 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n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 BRG 锂流后，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。 2、DC 输入滤波电路原理： ① 输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双n 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 MOSFETMOS t), 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，MOST 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 MOSt 并接，使开关管 L1A 一一7 LIE DCIN 乂2 L2 Ft L4A ?帀L 严 —i —— ￥ C7 =CEKND
摘要 开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术，而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。相比电压型PWM，电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。 直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。 信号源产生控制信号，该信号有它激或自激电路产生。比较放大器对给定信号和输出反馈信号进行比较运算，控制开关信号的幅值，、频率、波形等，通过驱动器控制开关器件的占空比，以达到稳定输出电压值的目的。DC/DC变换器用以进行功率变换，它是开关电源的核心部分。除此之外，开关电源还有辅助电路，包括启动、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路。 开关电源典型结构有串联开关电源结构、并联开关电源结构、正激开关电源结构、反激开关电源结构、半桥开关电源结构、全桥开关电源结构等。这里重点介绍一下反激开关电源结构。 所谓单端是指只有一个脉冲调制信号功率输出端一漏极D。反激式则指当功率MOSFET 导通时，就将电能储存在高频变压器的初级绕组上，仅当MOSFET关断时，才向次级输送电能，由于开关频率高达100kHz，使得高频变压器能够快速存储、释放能量，经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。这也是反激式电路的基本工作原理。而反馈回路通过控制TOPSwitch器件控制端的电流来调节占空比，以达到稳压的目的。 稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。