台达DPS-250GB-4B ATX电源原理分析
台达DPS-250CB-4B(REV:OO)ATX电源与传统ATX电源不同，它的主辅电源均采用单MOS开关管驱动。其中，主电源采用UC3843BN脉宽调制集成电路，主电源唤醒、过，欠压等保护电路采用DNA1002D芯片，电源最大输出功率为232.5W。该电源被广泛用于联想开天M4600等系列微机上。
电路工作原理简述
1．输入、整流、滤波电路
220V交流输入电压经过差模、共模电感电容组成的EMI滤波电路进入整流电路。EMI 电路的作用，一是防止电源本身的电磁干扰脉冲，通过传导或辐射方式干扰公共线路上的其他电器设备。二是防止公共线路上的电磁脉冲干扰电源本身的工作。整流后的脉动直流电，由滤波电容Cl滤波后获得约300V左右的直流电压，供主辅电源使用。
2．主电源工作原理
主电源主要产生正负5V、±12V、+3.3V电源给计算机主板使用。该电源采用了UC38 43BN电流控制型脉宽调制集成电路，它具有功能全、工作频率高、引脚少、外围元件简单等特点。它的电压调整率可达O.OI%V（非常接近线性稳压电源的调整率）。工作频率可达500k Hz，启动电流仅需ImA．所以它的启动电路非常简单。UC3843BN各脚功能见下表。
在市电供电处于正常范围内，要使UC3842BN(6)脚输出端关闭脉冲输出的方法有四种：(1)关掉Vcc;(2)将(1)脚电压降至IV以下；(3)将(2)脚电压升至2.5V以上；(4)将(3)脚电压升至IV以上。
该电源的启动与关闭是通过控制UC3843BN(2)脚电平的高低，由光电耦合器IC3(336)来实现的。
该电源的稳压控制是通过控制UC3843BN(1)脚电平的高低，由光电耦合器IC2(336)来实现的。
当给UC3843BN(7)脚加上供电电压，达到启动条件后，电源启动，UC3843BN(6)脚输出PWM脉冲到功率MOS开关管Ql(7N80)的G极，控制Ql的导通与截止，开关变压器Tl 开始进行磁能与电能的转换，次级各绕组电压经LC滤波后输出对应的直流电供后级电路使用。该电源中，有关元件的作用为：电容C3（0.47μF/50V）为UC3843BN内部5v基准电源滤波电容，起抑制开关尖峰作用。
电容C13(152K/lkV)、二极管Dl(BYV26CPH)、D2(BYV26CPH)、电感L2组成LCD钳位电路，其作用一是使Ql工作在较安全的工作区域（减小Q1的关断损耗）；二是可以使输出端的开关尖峰电平大大降低。
电阻R7(33Ω)、R8(lOΩ)为01栅源极间限流电阻，防止G极输入电流过大损坏MOS管输入端；二极管D3(IN4148)为放电二极管，在Ql由导通转入截止瞬间，使栅源极间存储电荷迅速通过D3泄放掉。增加限流电阻和放电二极管后．既保证了MOS管的安全，’又保证了MOS管“开”与“关”的迅速动作。电阻R19(lOkΩ)为泄放电阻，关机后，栅极存储电荷通过R19迅速释放，避免Mos管井机瞬间损坏。
三极管Q2(A673)、电容C9(lμF/50V)等组成软启动电路。通电瞬间，电容两端电压不能突变（为ov），Q2导通，UC3843BN(1)脚电平为oV，其(6)脚不输出PWM脉冲；随着充电时间加长，当C9充满屯后，02截止，此后UC3843BN(1)脚电平受控于IC2。
电阻R11(lkΩ)、电容c8(103)、CIO(332)为Rt、Ct定时元件，决定UC3843BN工作频率(实测振荡频率为90kHz)。
电阻R5A(0.15Ω/2W)为过流检测电阻，此电阻上的采样电压经电阻Rl0(620Ω)、R15(5 761)、电容C6组成的RC滤波器后，送至UC3843BN(3)脚。当该脚电平等于或高于1V时，内部电流检测比较器输出高电平，复位PWM锁存器，其(6)脚不输出PWM脉冲，达到限流保护的目的。RC滤波器的作用是抑制Ql开通时产生的电流尖峰，其时间常数近似等于电流尖峰持续时间（大约几百纳秒）。
电阻R14(4.7kΩ,)、电容C7为斜波补偿阻容元件，其作用是将UC3843BN(4)脚的锯齿波电压经R14、C7与R5A上的采样电压叠加加到UC3843BN(3)脚，防止谐波振荡现象发生，使电路工作更加稳定。
3．副电源工作原理
副电源主要向计算机主板提供+5VSB电源做待机及电源唤醒之用。该电源只要一通人市电，就有+5VSB电压输出。
说明：该电源维修资料奇缺，特别是DNA1002D芯片，资料很少，为此，特绘出其原理图（见下图）供参考。图中元件无标号、无参数标示的均为贴片元件（贴片电阻阻值未经换算，阅读时注意）。图中各处电压值是用500型万用表直流挡在主辅电源正常工作空载时测得的，其中，括号内的电压值为主电源不工作时的电压值。
副电源由电阻R951A(IMΩ)，R951B(IMΩ)、功率MOS管0902(K3067)、脉宽调整管Q 901(MPS2222A)、正反馈电阻R902(4.7kn)、电容C902(222K)、开关变压器T2及光电耦合器IC901(336)等元件组成。
电路通电后．+300V直流脉动电压一路经R951A、R951B加至Q902的G极；另一路经T2的初级(1)一(3)绕组加至0902的D极，T2初级绕组及0902的D、S极间有电流通过，T2反馈绕组(4)一(5)产生的感应电压通过R902、C902正反馈到0902的G极，电路开始振荡，Q902快速作“开”、“关”动作，T2开始进行磁能与电能的转换，他次级(7)一(8)绕组电压经LC滤波后输出+5VSB直流电供后级电路使用。
12反馈绕组(4)一(5)电压经二极管D951（1N4002）、电容C951(47yF/50V)整流滤波后给UC3843BN(7)脚及IC901(4)、(3)脚内部的光敏三极管等供电。
电路中．0901、IC901等元件组成+5VSB稳压控制电路，电阻R906(1.2Ω)为过流检测电阻．稳压管ZD902(182)、ZD903(11C2)为过压保护之用，电容C952(222K)、电阻R953(47kΩ)．二极管D952(IN4007)为Q902的反峰抑制元件。
4.DNA1002D芯片功能
该芯片无法找到其技术资料，只查到DNA1002CP部分资料，DNA1002CP具有OVP、UVP等功能，其各脚功能见下表。
从功能上看，该芯片除产生P．G信号并接受PS-ON信号控制外，还具有±5V、正负1 2V、+3.3V过电压与欠电压等保护功能。因此，采用该芯片后，既可减少电路元件，又可提高保护电路可靠性。
脚
5．输出整流滤波电路
主电源正负5V、正负12V输出整流滤波电路，由T1次级各绕组经各自整流二极管及组合线圈L101、滤波电容等组成。+5v、+3.3V还采用了两级LC滤波电路。其中：+3.3V、+5v由T1的(11)一(12)、(8)一(9)绕组提供；+12V由Tl的(11)一(12)、(8)一(9)绕组与(13)一(14)绕组串联提供；-5v、-12V由Tl的(11)一(10)绕组提供，并通过三端稳压块IC201(L 7905CV)、IC251(L7912CV)稳压后向后级电路提供-5v、-12V直流电。
LC滤波电路工作过程：当Tl次级绕组有感应电压时，此电压经整流二极管(Ll01左端处于水平位置的二极管)、Ll01向电容充电，输出电压建立，当感应电压消失后，整流二极管截止，此时由于滤波电感L101中的电流不能突变，电压在Ll01中产生反激电压，极性为左负右正，此反激电压使续流二极管(Ll01左端处于垂直位置的二极管)导通．L101经负载、整流二极管放电，保持了在01关断期间负载电流的连续，提高了输出电压的稳定性。
副电源+5VSB输出整流滤波电路也采用LC滤波电路，此电路由T2次级(7)一(8)绕组经整流二极管CR301(SB340)及滤波电感L951、滤波电容C953（1500μF/16V）、C954（2 20μF/25V）等组成。
6．稳压控制原理(1)主电源稳压控制：主电源各路输出电压的稳压控制由+5v、+12V 两支路来控制。控制了这两路电压，其他几路输出电压基本上也保证了稳定。
+5v、+12V稳压控制电路由光电耦合器IC2.(336)、精密基准稳压器IC501(TLA31AC)、+5v采样电阻R501(5.lkΩ)、+12V采样电阻R502(27kΩ)及采样分压可调电阻VR501(501)、电阻R503(2671)等组成。
稳压控制过程为：当因某种原因导致输出+5v或+12V电压输出电压升高时，升高的直流电压经采样电阻分压后，将使IC501R端电压升高、K端电压下降．IC2(1)、(2)脚内部的发光二极管发光强度加大，(3)、(4)脚内部的光敏三极管导通程度加深，内阻变小．UC384 3BN(1)脚电压下降，从而使UC3843BN减小(6)脚输出脉冲的占空比，降低次级绕组输出电压，使输出的直流电压稳定在+5v和+12V．达到稳压目的。
如果输出的+5v、+12V直流电压降低时，其控制过程正好相反。
为使其他各路输出的直流电压得到所需的稳压值，-5v、-12V两支路采用了三端稳压块进行稳压；+3.3V采用了由三极管Q301(A673)，精密基准稳压器IC301(TIA31AC)等元件组成的大电流并联稳压电路。其中，二极管D302(IN4148)、D303(IN4148)可使稳压控制在T l的(11)一(12)、(8)一(9)绕组有无感应电压时均能保证输出电压稳定在+3.3V。
(2)副电源稳压控制：副电源+5VSB稳压控制电路由光电耦合器IC901(336)、精密基准稳压器IC951(TLA31AC)、+5VSB采样电阻R958(4.75kΩ)、采样分压电阻R956(4.75kΩ)等组成。其控制过程为：当因某种原因导致输出+5VSB输出电压升高时，升高的直流电压经采样电阻分压后，将使IC951R端电压升高、K端电压下降．IC901(1)、(2)脚内部的发光二极管发光强度加大，(3)、(4)脚内部的光敏三极管导通程度加深，内阻变小，经D951、C9 51整流滤波后的电压通过IC901(4)、(3)脚内部的光敏三极管及电阻R901(510Ω)后，加到了脉宽调整管Q901B极，Q901B极电压升高，导通程度加深，Q901G极电位下降，导通程度减弱，次级绕组输出电压降低，从而使整流输出的直流电压稳定在+5v，达到稳压目的。
如输出的+5VSB直流电压降低时，其控制过程正好相反。
7．主电源唤醒控制
主电源唤醒由计算机主板送来的Ps-ON信号进行控制。只要控制“PS-ON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。
当按下计算机机箱面板上的POWER键或实现网络唤醒远程开机时，主板上的Ps-ON 信号为低电平接地，这一信号经ArIX20脚插座中的(14)脚（绿线）、电阻R602(510n)达到lC701的(5)脚，IC701(1)脚电平变低，IC3(1)、(2)脚内部发光二极管发光，(4)、(3)脚内部光敏三极管导通，致使IC1的(2)脚为低电平，其(6)脚输出PWM脉冲，主电源开始工作。
当关闭计算机时，计算机主板PS-ON信号为高电平，IC701(1)脚电平变高，IC3 (1)、(2)脚内部发光二极管截止不发光，(4)、(3)脚内部光敏三极管不导通．+5v基准电压通过电阻R17(lOkΩ)加至IC1的(2)脚，其(6)脚无PWM输出脉冲，主电源停止工作。
ATX20脚插座接口含义见下图。
8．P．G信号形成电路
P．G信号为微机开机自检启动信号，为防止开机时各路输出电路时序不定，CPU或各部件未进入初始化状态造成工作错误及突然停电时，硬盘磁头来不及移至着陆区造成盘片划伤，微机电源中均设置了P.G信号。
该机的P．G信号形成电路由电阻R607(lkΩ)、IC701(3)、(4)脚延时电容C602(lμF/50v)等组成。，在通电瞬向，利用电容两端电压不能突变的特点，通过IC701(4)脚C602延时，其(3)脚先为低电平，当C602充满电后，(3)脚再为高电平，电源p．G电路向主板CPU发出“电源正常”信号，主板CPU产生复位信号．执行BlOS自检，主机正常启动。P.G信号延时大约在100~500ms（相当于市电5～lO个周期）．此机因DNA1002D芯片资料不全，具体延时时间不详。
9．保护电路
(1)主电源保护电路：该保护电路由正负5V、正负12V、+3.3V过电压与欠电压保护电路组成，其中：
+5v过电压与欠电压保护电路的检测输入点为IC701的(9)脚，此脚通过采样电阻R50 9(3921)接人+5v输出端，其OVP点为6.OV-6.39V．UVP点为4．OV—4.24V。
-5v过电压与欠电压保护电路的检测输入点为IC701的(13)脚，此脚接人-5v输出端，其OVP点、UVP点不详。若此脚接(15)脚参考电压，则失去过电压与欠电压保护功能。
+12V过电压与欠电压保护电路的检测输入点为IC701的(10)脚，此脚通过采样电阻R 507(OΩ)接入+12V输出端，其OVP点为14.45~15.35V．UVP点为9.4~9.99V。
-12V过电压与欠电压保护电路的检测输入点为IC701的(11)脚，此脚接入-12V输出端，其OVP点、UVP点不详。若此脚接(15)脚参考电压，则失去过电压与欠电压保护功能。
+3.3V过电压与欠电压保护电路的检测输入点为IC701的(12)脚，此脚一路经电阻(11 3Ω)接入(15)脚，另一路经分压采样电阻(47Ω)、R606(113Ω)分压后接人+3.3V输出端，其OVP点为1.43—1.52V．UVP点为1.09~1.16V。
当上述各路输出过电压与欠电压时，都会抬高IC701(1)脚电平，最终导致ICI(6)脚无P WM输出脉冲，主电源停止工作。其控制过程与PS-ON信号控制一样，不再赘述。
另外．+5v绕组的电压还经二极管D601(IN4148)、电容C601(2.2μF/50V)整流滤波后，再经分压电阻进入IC701的⑧脚BSENSE端；、当此脚电压低于2.5V时，IC701的(3)、(7)脚电压变低，电路不做欠压检测，而当充电电压大于2.5V参考电压时，欠电压检测恢复。
设计此电路的目的是起延时开机作用，避免开机瞬间电源处于欠压保护而不能正常启动。
(2)副电源保护电路：该电源的过流保护由Q902S极电阻R906来完成，当因某种原因引超过流导致此电阻的压降增大时，增大的电压经电阻R905(39Ω)送至Q901B极．Q901
导通程度进一步被加深，Q902G极电位被拉低，0902导通程度被进一步减弱，过流严重时，可使Q901饱和导通．Q902G极电位接近于ov．0902提前截止，电路停振，实施过流保护。
该电源的过压保护由ZD903(IIC2)来完成，当市电电压过压或因某种原因导致T2反馈绕组电压异常升高时，ZD903将被击穿导通，Q901导通程度加深或饱和导通，进而控制Q 902工作状态，实施过压保护.
当副电源处于过流或过压保护时，Q902在工作与保护之间相互转换，因此，输出端电压是有一定幅度的。
另外，主电源Tl次级绕组中的电容C301(222K)、电阻R301(100/W)及C251(222K)、电阻R251(39Ω/W)组成RC尖峰吸收电路，主要是降低绕组之间的反峰电压，保证电路能够持续稳定地工作。
精密基准稳压器TLA31AC阴极K、控制R两端并联的RC、C元件，其作用是提高整个电路的电压调节性能和稳定性，消除干扰，防止电路自激。
10．风扇转速控制电路
此电路采用射极跟随器形式，由热敏电阻NTC601、稳压管ZD601(152)、分压电阻R1
61(1371)、2001、三极管Ql61(D468)、FAN等组成。采用这种形式，可使输出电压瞬时值如实地跟随输入电压的变化，负载FAN风扇转速跟随输入电压做快速调整。
此电路输入电压的变化由NTC601决定．NTC601被固定在Tl次级各整流管公用散热片上。这样，散热片温度越高，NTC601电阻就越低，电阻2001上的压降就越大，输出端电压就越高，风扇转速就越快，散热效果就越好。
NTC601、ZD601(152)、R161(1371)、2001被接在±12V电源之间，实测在环境温度为28C时，NTC601电阻为8.5kΩ。如果不并联稳压管，则大部分压降都降在了NTC601上，电阻2001上的压降很小，风扇转速会很低。当接上稳压管后，NTC601上的压降就被钳位于稳压管的稳压值上，电阻2001上的压降就会增大。稳压值越小，电阻2001上的压降就越大，风扇启动时的转速就越快。如果想改变风扇初始转速，只要换上不同参数的稳压管就可以了。
为方便维修，现提供UC3843BN、DNA1002D芯片非在路电阻（见下表）
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
开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析 第1页：前言：PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Sw itching Mode P ow er Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（sw itching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”） 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上，终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案：闭回路系统（closed loop system）——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器（这个方法称作PW M，Pulse W idth Modulation，脉冲宽度调制）。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。 反观线性电源，它的设计理念就是功率至上，即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下，结果产生高很多的热量。 第2页：看图说话：图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction，功率因素校正)电路的廉价电源，图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3：没有PFC电路的电源 图4：有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处：一个具备主动式PFC电路而另一个不具备，前者没有110/220V转换器，而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。
高频开关电源电路原理分析 开关电源微介绍开关电源具有体积小、效率高的一系列优点。已广泛应用于各种电子产品中。然而，由于控制电路复杂，输出纹波电压高，开关电源的应用也受到限制。它 电源小型化的关键是电源的小型化，因此必须尽可能地减少电源电路的损耗。当开关电源工作在开关状态时，开关电源的开关损耗不可避免地存在，损耗随着开关频率的增加而增大。另一方面，开关电源中的变压器和电抗器等磁性元件和电容元件的损耗随着频率的增加而增加。它 在目前市场上，开关电源中的功率晶体管大多是双极型晶体管，开关频率可以达到几十kHz，MOSFET开关电源的开关频率可以达到几百kHz。必须使用高速开关器件来提高开关频率。对于开关频率高于MHz的电源，可以使用谐振电路，这被称为谐振开关模式。它可以大大提高开关速度。原则上，开关损耗为零，噪声非常小。这是一种提高开关电源工作频率的方法。采用谐振开关模式的兆赫变换器。开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60 KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的开关电源其实是高频开关电源的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 开关电源分类介绍开关电源具有多种电路结构：（1）根据驱动方式，存在自激和自激。它2）根据DC／DC变换器的工作方式：（1）单端正激和反激、推挽式、半桥式、全桥式等；2）降压式、升压式和升压式。它 （3）根据电路的组成，有谐振和非谐振。它 （4）根据控制方式分为：脉宽调制（PWM）、脉冲频率调制（PFM）、PWM和PFM混合。（5）根据电源隔离和反馈控制信号耦合方式，存在隔离、非隔离和变压器耦合、光电耦合等问题。这些组合可以形成各种开关模式电源。因此，设计者需要根据各种模式的特点，
[工作]开关电源原理与维修开关电源原理图开关电源原理与维修开关电源原理图 电源是各种电子设备必不可缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，功耗小，转化率高，且体积和重量只有线性电源的20%—30%，故目前它已成为稳压电源的主流产品。电子设备电气故障的检修，本着从易到难的原则，基本上都是先从电源入手，在确定其电源正常后，再进行其他部位的检修，且电源故障占电子设备电气故障的大多数。故了解开头电源基本工作原理，熟悉其维修技巧和常见故障，有利于缩短电子设备故障维修时间，提高个人设备维护技能。 二(开关电源的组成 开关电源大至由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成，见图1。 1( 主电路 冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。 整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。逆变:将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分。 输出整流与滤波:根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。 2( 控制电路 一方面从输出端取样，与设定值进行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施。 3( 检测电路 提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。 4( 辅助电源
实现电源的软件(远程)启动，为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。 开关电源原理图 三(开关电源的工作原理 开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量，当开关S断开时，电路中的储能装置(L1、C2、二极管D组成的电路)向负载RL释放在开关接通时所储存的能量，使负载得到连续而稳定的能量。 VO=TON/T*Vi VO 为负载两端的电压平均值 TON 为开关每次接通的时间 T 为开关通断的工作周期
开关电源工作原理详细解析 个人PC所采用的电源都是基于一种名为―开关模式‖的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC 交流电转化为脉动电压（配图1和2中的―3‖）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的―4‖）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC 直流电输出了（配图1和2中的―5‖） 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60 KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的―开关电源‖其实是―高频开关电源‖的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。
开关电源原理（希望能帮到同行的你更加深入的了解开关电源，温故而知新吗！！） 一、开关电源的电路组成[/b]：： 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[/b]：： 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。 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[/b]：： 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：
PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常 会将个人PC电源称之为——开关电源(Switching Mode Power Supplies，简称SMPS)，它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模 式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源(linear)和开关电源(switching)。线 性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电;然后再通过一系列的二极管进行矫 正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”);下一步需 要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC 直流电(配图1和2中的“4”);此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波)，所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了(配图1和2中的“5”) 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、 PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比： 也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz(有些国家是50Hz)频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线 性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60 KHz)。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开
2.1、输入整流滤波电路 只要有交流电AC220V输入，ATX开关电源，无论是否开启，其辅助电源就一直在工作，直接为开关电源控制电路提供工作电压。图1中，交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0，经BD1—BD4整流、C5和C6滤波，输出300V左右直流脉动电压。C1为尖峰吸收电容，防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。TH1为负温度系数热敏电阻，起过流保护和防雷击的作用。L0、R1和C2组成Π型滤波器，滤除市电电网中的高频干扰。C3和C4为高频辐射吸收电容，防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。 2.2、高压尖峰吸收电路 D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。当开关管Q03截止后，T3将产生一个很大的反极性尖峰电压，其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍，此尖峰电压的功率经D18储存于C01中，然后在电阻R004上消耗掉，从而降低了Q03的C极尖峰电压，使Q03免遭损坏。 2.3、辅助电源电路 整流器输出的300V左右直流脉动电压，一路经T3开关变压器的初级①~②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极，另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流，使Q03开始导通。Ic流经T3初级①~②绕组，使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负)，通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极，使Q03迅速饱和导通，Q03上的Ic电流增至最大，即电流变化率为零，此时D7导通，通过电阻R05送出一个比较电压至IC3（光电耦合器Q817）的③脚，同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50整流滤波后一路经R01限流后送至IC3的①脚，另一路经R02送至IC4（精密稳压电路TL431），由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定，经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零，使IC3发光二极管流过的电流几乎为零，此时光敏三极管截止，从而导致Q1截止。反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充电，随着C02充电电压增加，流经Q03的b极电流逐渐减小，使③~④反馈绕组上的感应电动势
开关电源工作频率的原理分析 一、开关电源的原理和发展趋势 第一节高频开关电源电路原理 高频开关电源由以下几个部分组成： 图12-1 (一)主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程，包括： 1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。 3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。 4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。 (二)控制电路 一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。 (三)检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表数据。 (四)辅助电源 提供所有单一电路的不同要求电源。
第二节开关控制稳压原理 图12-2 开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关K接通时，输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL，在整个开关接通期间，电源E向负载提供能量；当开关K断开时，输入电源E便中断了能量的提供。可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时将一部份能量储存起来，在开关断开时，向负载释放。图中，由电感L、电容C2和二极管D组成的电路，就具有这种功能。电感L用以储存能量，在开关断开时，储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载，使负载得到连续而稳定的能量，因二极管D使负载电流连续不断，所以称为续流二极管。在AB间的电压平均值EAB可用下式表示： EAB=TON/T*E 式中TON为开关每次接通的时间，T为开关通断的工作周期（即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和）。 由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，AB间电压的平均值也随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比，这种方法称为“时间比率控制”（Time Ratio Control,缩写为TRC）。 按TRC控制原理，有三种方式： (一)、脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,缩写为PWM） 开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。 (二)、脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation,缩写为PFM） 导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。 (三)混合调制 导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。 第三节开关电源的发展和趋势
开关电源工作原理 目前常见的电源在主要有两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。 一、线性电源 线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。 工作过程：先将220 V市电通过变压器转为低压交流电，比如说12V，然后再通过一系列的二极管或整流桥堆进行整流，将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；再通过电容对脉动电压进行滤波，经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），要想得到高精度的稳定的直流电压，还需要稳压二极管或者电压反馈电路调整输出电压。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2 中的“5”）。 配图1：标准的线性电源设计图 配图2：线性电源的波形
线性电源的优点：纹波小，调整率好，对外干扰小。适合用于模拟电路，各类放大器等低功耗设备。 线性电源的缺点：体积大，笨重，效率低、发热量也大。需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大，效率低（35%左右），需要加体积庞大的散热片，而且还需要同样也是大体积的工频变压器，当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 二、开关电源 开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关电源的工作原理，简单的说是将交流电先整流成直流电，再将直流逆变成交流电，再整流输出成所需要的直流电压。 ①交流电源经整流滤波成直流； ②通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管进行高速的导通与截止，将直流电转化为高频率的交流电提供给开关变压器进行变压； ③开关变压器次级感应出高频交流电压,经整流滤波变成直流电供给负载； 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。 开关电源的主要优点：体积小、重量轻（体积和重量只有线性电源的20～30%）、效率高（一般为60～70%，而线性电源只有30～40%）、自身抗干扰性强、输出电压围宽、模块化。 开关电源的主要缺点： 由于逆变电路中会产生高频电压，对周围设备有一定的干扰。需要良好的屏蔽及接地。
开关电源工作原理及维 修技巧 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
一、开关电源的工作原理 开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量，当开关S断开时，电路中的储能装置（L1、C2、二极管D组成的电路）向负载RL释放在开关接通时所储存的能量，使负载得到连续而稳定的能量。 开关电源原理图 VO=TON/T*ViVO为负载两端的电压平均值TON为开关每次接通的时间T为开关通断的工作周期由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，VO间电压平均值也随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON 和T的比例便使输出电压VO维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比，这种方法称为“时间比率控制”（TimeRationControl,缩写为TRC）。按TRC控制原理，有三种方式： 1、脉冲宽度调制（PulseWithModulation,缩写为PWM）开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。 2、脉冲频率调制（PulseFrequencyModulation,缩写为PFM）导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。 3、混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。 二、开关电源的维修技巧和常见故障 1、维修技巧 开关电源的维修可分为两步进行：断电情况下，“看、闻、问、量”看：打开电源的外壳，检查保险丝是否熔断，再观察电源的内部情况，如果发现电源的PCB板上有烧焦处或元件破裂，则应重点检查此处元件及相关电路元件。 闻：闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件。 问：问一下电源损坏的经过，是否对电源进行违规操作。 量：没通电前，用万用表量一下高压电容两端的电压先。如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障，则大多数情况下，高压滤波电容两端的电压未泄放悼，此电压有300多伏，需小心。用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况，电阻值不应过低，否则电源内部可能存在短路。电容器应能充放电。脱开负载，分别测量各组输出端的对地电阻，正常时，表针应有电容器充放电摆动，最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值。加电检测通电后观察电源是否有烧保险及个别元件冒烟等现象，若有要及时切断供电进行检修。测量高压滤波电容两端有无300伏输出，若无应重点查整流二极管、滤波电容等。测量高频变压器次级线圈有无输出，若无应重点查开关管是否损坏，是否起振，保护电路是否动作等，若有则应重点检查各输出侧的整流二极管、滤波电容、三通稳压管等。如果电源启动一下就停止，则该电源处于保护状态下，可直接测量PWM芯片保护输入脚的电压，如果电压超出规定值，则说明电源处于保护状态下，应重点检查产生保护的原因。 2、常见故障 保险丝熔断一般情况下，保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流的状态下，电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管，高压滤波电解电容，逆变功率开关管等，检查一下这此元器件有无击穿、开路、损坏等。如
12V开关电源电路工作原理分析该开关电源属于小功率开关电源，输入220V交流市电，输出12V直流电，最大输出电流1.3A,主要应用于小型设备的供电，比如楼宇监控设备等。其电原理图如图1所示。其控制核心器件为脉宽调制集成电路TL3843P(内含振荡器、脉宽调制比较器、逻辑控制器，具有过流、欠压等保护控制功能，最高工作频率可达500MHz.启动电流仅需ImA)。各引脚功能如下：(1)脚是内部误差放大器的输出端，通常与(2)脚之间有反馈网络，确定误差放大器的增益。(2)脚是反馈电压输入端，作为内部误差放大器的反相输入端，与同相输入端的基准电压(+2.5V)进行比较，产生误差控制电压，控制脉冲宽度。(6)脚过流检测输入端，当接人的电压高于1V时，禁止驱动脉冲的输出。(4)脚为RT/RC定时电阻和电容的公共接人端，用于产生锯齿振荡波。(5)脚为接地端。(6)脚为脉宽可调脉冲输出端。(7)脚为工作电压输入端(10V>Vi≤30V)。(8)脚为内部基准电压(VREF=5v)输出端。 图1 开关电源原理图 一、输入与整流电路 220V交流市电经O.IA保险管Fl及正温度系数热敏电阻PT1进入交流输入电路，交流输入电路由Cl和L构成，为一低通滤波器。其主要作用是抗干扰、抑制杂波。它既阻止市电网中高频干扰脉冲进入开关电源电路，叉阻止开关电源产生的高频干扰谐波进入市电网。
经过低通滤波器滤除了高频杂波的220V交流电，由ED1全桥整流。C2滤波后，在 C2两端得到约300V的直流电压。该电压经开关变压器初级线圈后作为功率开关管Ql的工作电源;经R2到电容C4作为脉宽调制集成电路TL3843P的启动电源。 二、启动与稳压电路 经整流滤波的300V电压：一路经开关变压器Tl的1~2绕组加到功率开关管Ql(K3326)的漏极，另一路经启动电阻R2加到U1(TL3843)的(7)脚，作为主控制芯片TL3843P的启动电源。在电路加电的瞬间300V通过R2对C4进行充电，当Ul的(7)脚电压达到10V以上时，Ul的(8)脚输出5v基准电压，同时TL3843P内部的振荡电路开始工作，(6)脚输出工作脉冲，通过R4驱动开关管01工作，这时开关管工作于开关状态。工作频率主要由R8和C6决定，本电路R8为15kΩ。C6为lOOOpF,其振荡频率约llOkHz.在工作期间，开关变压器Tl的(1)一(2)绕组有高频脉冲电流流过。由于交流互感的作用，变压器其他绕组也产生不同电压的交流电，其中(3)一(4)绕组经R5限流，D2整流，C4滤波后得到约12V以上的直流电压加到Ul的(7)脚，保证Ul稳定可靠地工作。Tl的(5)一(6)绕组经D3整流，C12、Ll和Cll组成滤波网络，输出作为负载的直流电压12V. 稳压电路由精密可调基准电压集成器件U3(TLA31)、电阻R16、R18、R17、电位器 R13、电容C13以及光电耦合器U2(PC817)组成。 输出的12V电压经R16与电位器R13及电阻R18分压后加到U3的(1)脚。当由于某种原因导致输出12V电压升高时。U3的(1)脚电压升高，(3)脚的电压降低，导致光耦合器U2内部发光二极管的亮度增强，内部光电三极管导通或饱和导通，将Ul内误差放大器的输出电压拉低(甚至为Ov)，经内部自动控制电路的作用，自动将(6)脚输出的脉冲宽度调窄，使开关管01的导通时间缩短，从而使电源输出的电压自动降低。当输出12V电压变低时，其稳压过程与上述正好相反。 与一般电路不同，该电路中由Rll、C8、R7、02、R8、C6组成的RT/CT振荡频率控制电路，可以在负载加重的情况下，使振荡频率降低，直至停振。当负载加重到过载时。UI的(1)脚平均电位增高，进而使C8正极电位升高，当C8正极电位升高到接近4.4V时，02的工作状态由饱和状态向截止状态过渡，Q2的C极电位降低直至02截止，锯齿波振荡电路停止工作，控制电路停止输出脉冲，从而起到负载短路保护的作用。 三、保护电路 1.功率管的保护：该保护电路由Rl、C14、D1、R3组成，接在Tl的(1)-(2)绕组间。由于开关管Ql交替工作在饱和导通与截止状态之间，当开关管由饱和导通变为截止状态时，在(1)-2)绕组之间会产生瞬间反向尖峰电压，如果没有泄放电路，功率管的漏(D)源(s)极很可能会被击穿。通过该保护电路可以将反向尖峰电压释放掉，从而起到保护功率管的作用。 2.过流保护：电路由R12、R10组成，当功率管的电流突然增大时，电阻R12非对地端电压升高，该电压经R10加到Ul的(3)脚，当电压高于1V时，内部控制电路控制(6)脚停止输出脉冲，使Q1截止。
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 。
开关电源 一．开关电源的工作原理 (以LQ-1600K3电源为例) ＋5V +35V cpｕ 2０ AＣ输入 1. 滤波电路 交流输入经滤波电路整形进入全桥整流。滤波电路减小了外部噪声和打印机内部所产生的噪声。滤波器中使用的线圈和电容的作用是抑制交流电中的毛刺脉冲,使噪声干扰降低到最小从而得到一个较平滑的正弦波。C3、Ｃ4电容接于地是为了防止电源中窜入高脉冲损坏电路。 经全桥整流和电容滤波形成300多伏的准直流电压。 2.开关电路 全波整流整形电路整形电路 +5V调整电路 +5V稳压控制电路 +5V过压保护电路 光电耦器 +35V过载检测电路 +35V稳压控制电路 +35V过压保护电路 +5V过压保护电路 +35V过流保护电路 开关电路 滤波电路 光电耦合器
开关电路使用环形阻塞转换器式交流输入开关电源电路。具有元件少，变压器小的特点，场效应管Q1既是开关管又是振荡管,振荡周期由电阻Ｒ1１和Ｃ１3的充放电时间常数所决定。电路的工作过程是导通饱和→截止→导通饱和,周而复始地进行下去。其工作过程如下: a．导通饱和阶段 电源接通,交流220Ｖ经过滤波、整流、平滑输出直流电压３00V,由启动电阻R10、R3１接至振荡管Q1的栅极上，产生栅压Vgs，在Q1的漏极上产生漏极电流Ｉｄ,从小到大。在变压器T1上线圈T1５—1２内产生一个力图阻止Id增大的自感电动势,极性为上正下负,同时在T１0—9中感应出一个感应电动势其极性也为上正下负,由于C13两端电压不能突变，因此T1０—９线圈中产生的感应电势不能立即充电，通过R１１、C13加至Q1的栅极，使栅极电位提高，Q1漏极电流更加增大，又通过Ｔ10—9使Q１栅极电位更加提高，从而使漏极电流增大更快，这种连锁的正反馈使Q1进入饱和状态。 ｂ. 从饱和到截止阶段 由于Ｑ1导通饱和后，T10—９感应电动势通过R１1、R19向Ｃ13充电，充电方向从T10—9的10端经Ｒ11、C１3、R19，于是C13被充电,电压为右正左负,随着充电的进行，C1３右端电位逐渐升高，左端电位随着降低,经过一段时间,当C13左端电位低到一定数值时,Q１的栅压开始减小,漏极电流Ｉｄ也随之减小，由于线圈有抵制电流变化的特性,Ｔ15—12线圈中就产生一个力图阻止漏极电流减小的自感电动势，它的极性和刚才的相反，是上负下正,并且在线圈T１0—9中感应出一个上负下正的感应电动势，它的负端通过R11、C13加到Q１的栅极，使栅极电压更负,从而使漏极电流Id更小，这种正反馈的作用,使Ｑ１很快脱离饱和转入截止状态，即所谓截止阶段。 Ｑ1关断时,产生一个浪涌电流经线圈T15—12使线圈Ｔ１5—12中产生一个上正下负的感应电动势,并且在线圈T１1—9中也感应出一个上正下负的感应电动势，然而Q3的发射极电压超过了基极电压,而Q3的基极电压是由IC1(TL43１）稳压的,所以Q3导通,便使Q２也导通，并且短路Ｑ1的栅极，维持接地,保持Q1可靠的截止,直至浪涌电压经地线耗尽为止。 ｃ．从截止到导通饱和阶段 Q１截止后,Ｃ13停止充电,并通过R１1→T10—９→D2→C1３放电,C13两端电位发生了变化,C１3右边电位降低,左边电位相对提高,于是通过Ｃ13左边连接到Q1栅极的电位也随之提高,当栅极的电位升高到一定数值时，就重新产生漏极电流，如上述由于正反馈的作用使Ｑ1很快从截止状态进入导通饱和阶段。 所以振荡电路从导通饱和——截止——导通饱和周而复始地循环 3.+35V整形电路 包括T3—5、Ｔ4—6、D５1、C5１、C５２等。 ４. +35V稳压控制电路 正常工作状态下，稳压控制电路使输出电压稳定在35±6%之间。如果因某种原因引起输出
开关电源电路图解析 所谓开关电源，故名思议，就是这里有一扇门，一开门电源就通过，一关门电源就停止通过，那么什么是门呢，开关电源里有的采用可控硅，有的采用开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、（开关管）控制极（可控硅）上加上脉冲信号来完成导通和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极上电压升高，开关管或可控硅就导通，由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通，通过开关变压器传到次级，再通过变压比将电压升高或降低，供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来，电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压，电源调整管截止，300V电源被关断，开关变压器次级没电压，这时各电路所需的工作电压，就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时，重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器，因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢，这就需要有个振荡电路产生，我们知道，晶体三极管有个特性，就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态，0.7V以上就是饱和导通状态，-0.1V- -0.3V就工作在振荡状态，那么其工作点调好后，就靠较深的负反馈来产生负压，使振荡管起振，振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定，振荡频率高输出脉冲幅度就大，反之就小，这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢，一般是在开关变压器上，单绕一组线圈，在其上端获得的电压经过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将这个基准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，如果变压器次级电压升高，本取样线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高，这个电压加到振荡管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳定次级输出电压的稳定，太细的工作情况就不必细讲了，也没必要了解的那么细的，这样大功率的电压由开关变压器传递，并与后级隔开，返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开，所以前级的市电电压，是与后级分离的，这就叫冷板，是安全的，变压器前的电源是独立的，这就叫开关电源。 开关电源电路图 一、主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程，包括： 1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。 3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，