在通信电源中，主要用到两种类型的电源，分别为线性电源和开关电源，在这篇文档中，主要针对这两种类型的电源电路的工作原理进行简要的介绍，同时对相关参数和电源芯片的选取方法进行了简要介绍。
一、线性电源
这里要介绍的线性电源主要包括低压线性稳压电源LDO电路和芯片内部集
成的LDO电路，下面针对这两种电路进行介绍。
1.1 LDO电源
1.1.1 LDO的基本原理
低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。
图1-1 低压差线性稳压器基本电路
取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref 相比较，两者的差值经放大器A放大后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。当输出电压Uout降低时，基准电压与取样电压的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。相反，若输出电压 Uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。
1.1.2 LDO的主要参数
低压差线性稳压器LDO的主要参数如如下几个：
1）输出电压(Output Voltage)
输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调
整的，所以稳压器精度很高。但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。
2）最大输出电流(Maximum Output Current)
用电设备的功率不同，要求稳压器输出的最大电流也不相同。通常，输出电流越大的稳压器成本越高。为了降低成本，在多只稳压器组成的供电系统中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。
3）输入输出电压差(Dropout Voltage)
输入输出电压差也是低压差线性稳压器重要的参数。在保证输出电压稳定的条件下，该电压压差越低，线性稳压器的性能就越好。比如，5.0V的低压差线性稳压器，只要输入5.5V电压，就能使输出电压稳定在5.0V。
4）接地电流(Ground Pin Current)
接地电路IGND是指串联调整管输出电流为零时，输入电源提供的稳压器工作电流。该电流有时也称为静态电流，但是采用PNP晶体管作串联调整管元件时，这种习惯叫法是不正确的。通常较理想的低压差稳压器的接地电流很小。
5）负载调整率(Load Regulation)
负载调整率可以通过图1-2和式1-1来定义，LDO的负载调整率越小，说明LDO抑制负载干扰的能力越强。
图1-2 Output Voltage&Output Current
(1-1)
式中，△Vload—负载调整率
Imax—LDO最大输出电流
Vt—输出电流为Imax时，LDO的输出电压
Vo—输出电流为0.1mA时，LDO的输出电压
△V—负载电流分别为0.1mA和Imax时的输出电压之差
6）线性调整率(Line Regulation)
线性调整率可以通过图1-3和式1-2来定义，LDO的线性调整率越小，输入电压变化对输出电压影响越小，LDO的性能越好。
图1-3 Output Voltage&Input Voltage
(1-2) 式中，△Vline—LDO线性调整率
Vo—LDO名义输出电压
Vmax—LDO最大输入电压
△V—LDO输入Vo到Vmax'输出电压最大值和最小值之差
7）电源抑制比(PSSR)
LDO的输入源往往许多干扰信号存在。PSRR反映了LDO对于这些干扰信号的抑制能力。
1.1.3 LDO电源芯片的选取
低压降（LDO）线性稳压器的成本低，噪音低，静态电流小，这些是它的突出优点。它需要的外接元件也很少，通常只需要一两个旁路电容。
LDO的输入电流基本上是等于输出电流的，如果压降太大，耗在LDO上能量太大，效率不高。如果输入电压和输出电压很接近，最好是选用LDO稳压器，可达到很高的效率。压差Dropout、噪音Noise、电源抑制比PSRR、静态电流Iq，这是LDO的四大关键数据。在选择LDO时，需要考虑的基本问题包括输入电压范围、预期输出电压、负载电流范围以及其封装的功耗能力等。
1）输入、输出以及降低电压
选择输入电压范围可以适应电源的LDO。在确定LDO是否能够提供预期输出电压时需要考虑其压降。输入电压必须大于预期输出电压与特定压降之和，即VIN>VOUT+VDROPOUT。如果VIN降低至必需的电压以下，则我们说LDO出现“压降”。输出等于输入减去旁路元件的RDS(on)乘以负载电流。选用可提供预期
输出电压的LOD作为节省外部电阻分压器成本与空间的固定选项，外部电阻分压器一般用于设置可调器件的输出电压。利用可调LDO可以设置输出，以提供内部参考电压，其一般为1.2V左右，只需把输出连接到反馈引脚。
2）负载电流要求
考虑负载需要的电流量并据此选择LDO。
3）封装与功耗
小型封装包括流行的3×3mm SOT-23、小型2.13×2.3 mm SC-70以及亚1
毫米高度封装、Thin SOT及无引线四方扁平封装(QFN)。由于在下侧采用了能够在器件与PC板之间建立高效散热接触的散热垫，QFN因而可提供更好的散热特性。一般来说，封装尺寸越小，功耗越小。但是QFN封装可以提供极佳的散热性能，这种性能完全可与尺寸是其1.5～2倍的众多封装相媲美。不要超过封装的最大功耗额定值。功耗可以采用PDISSIPATION=(VIN-VOUT)/(IOUT+IQ)进行计算。4）LDO拓扑与IQ
为了最大化电池的运行时间，需要选择相对于负载电流来说静态电流IQ较低的LDO。例如，考虑到IQ只增加0.02％的微不足道的电池消耗，在100mA负载情况下，一般采用200μA的IQ比较合理。另外，需要注意在数据表中对IQ 是如何规定的。某些器件是在室温条件下规定的，或者只提供显示IQ与温度关系的典型曲线。尽管这些情况有用，但是并不能保证最大的静态电流。如果IQ 比较重要，则需要选择在所有负载、温度和工艺变量情况下都能保证IQ的器件，并且需要选择MOS类旁路器件。
5）输出电容器
典型LDO应用需要增加外部输入和输出电容器。选择对电容器稳定性方面没有要求的LDO，可以降低尺寸与成本，另外还可以完全消除这些元件。请注意，利用较低ESR的大电容器一般可以全面提高PSRR、噪声以及瞬态性能。陶瓷电容器通常是首选，因为它们价格低而且故障模式是断路，相比之下钽电容器比较昂贵且其故障模式是短路。输出电容器的等效串联电阻(ESR)会影响其稳定性，陶瓷电容器具有较低的ESR，大概为10豪欧量级，而钽电容器ESR在100豪欧量级。另外，许多钽电容器的ESR随温度变化很大，会对LDO性能产生不利影响。
1.2 芯片内部集成LDO电路
对于带有集成LDO电路的芯片，只要在外部加上适当的调节电路便可产生芯片所需的相应电压。工作原理同1.1中介绍，这里不再赘述。
以芯片AR7240的内部集成LDO电路为例，如图1-4所示，该芯片内部集成了多个LDO电路，通过外部3.3V电压结合PNP二极管等即可为芯片电路提供工作所需的1.2V，2.5V等电压。
图1-4 AR7240内部集成LDO电路
二、开关电源
开关稳压器利用无源磁性元件和电容电路元件的能量存储特性，从输入电压源获取分离的能量，暂时地把能量以磁场形式存储在电感器中，或以电场形式存储在电容器中，然后将能量转换到负载，实现DC/DC变换。
开关稳压器拓扑结构可分为两种基本类型：非隔离型（在工作期间输入源和输出负载共用一个共同的电流通路）和隔离型（能量转换是用一个相互耦合磁性元件（变压器）来实现的，而且从源到负载的耦合是借助于磁通而不是共同的电器）。三种基本的非隔离开关电源电路如图2-1所示，分别为BUCK降压电路，BOOST升压电路和BUCK/BOOST升降压电路；三种基本的非隔离开关电源如2-2所示，分别为反激变换器，正激变换器和桥式变换器。
图2-1 三种基本的非隔离开关电源电路
图2-2 三种基本的隔离开关电源电路
在低功率情况下，常用的开关电源电路有BUCK、 BOOST和反激电路，接下来主要针对这几种电路进行相关工作原理的介绍。
2.1 BUCK电路
BUCK基本电路如图2-3(A)所示，T是开关器件，D为续流二极管，L和C组成LPF滤波电路。
工作过程中，开关T 和二极管D 轮流导通，等效电路如图2-3(B)和2-1(C)所示。当],0[DT t ∈时，控制信号使开关T 导通，D 截止，输入电压经T 和L 向C 充电，这一电流使电感L 中的储能增加，电容C 充电；当],[T DT t ∈时，T 截止，D 续流，电感L 感应出左负右正的电压，经负载R 和续流二极管D 释放电感L 中储存的能量，输出电压U0靠C 放电和L 中电流下降维持。
图2-3 BUCK 基本电路
2.2 BOOST 电路
BOOST 电路是一种开关直流升压电路，基本电路如图2-4所示。开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-负载形成回路，完成升压功能。
图2-4 BOOST 基本电路
下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路。
1）充电过程
在充电过程中，开关导通，二极管截止，等效电路如图2-5，开关处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。
图2-5 BOOST电路充电过程
2）放电过程
如图2-6所示，这是当开关断开，二极管导通时的等效电路。当开关断开时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了，升压完毕。
图2-6 BOOST电路放电过程
说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。
2.3 反激电路
所谓反激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压激励时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出，这种变压器开关电源称为反激式开关电源。
反激变压换的基本电路如图2-7所示，工作原理是：主开关管S导通时，二次侧二极管D关断，变压器T储能；主开关管S关断时，二次侧二极管D导通，
变压器T储能向负载释放。反激变换器的变压器比较特殊，他兼起储能电感作用，称为储能变压器（或电感－变压器）。
在开关导通时间，能量存储在变压器的初级电感中。注意同名端‘·’端，我们看到当开关截止时，漏极电压上升到输入电压，引起次级对地电压上升，这迫使二极管导通，提供输出电流到负载和电容充电。
图2-7 反激电路
为防止负载电流较大时磁心饱和，反激变换器的变压器磁心要加气隙，降低了磁心的导磁率。在开关管关断时，反激变换器的变压器储能向负载释放，磁心自然复位，因此反激变换器无需另加磁复位措施．磁心自然复位的条件是：开关导通和关断时间期间，变压器一次绕组所承受电压的伏乘积相等。
2.4 电路拓扑的选择
最好你在设计一个电源之前，应当预先知道你的电源工作的系统。详细了解此系统对电源的要求限制。对系统透彻地了解，可大大降低成本和减少设计时间。
实际操作时，你可以从变换器要求的规范列一个表，并逐条考虑。你将发现根据这些规范限制你以选择的拓扑仅是一个到两个，而且根据成本和尺寸拓扑选择很容易。
一般情况下，可根据以上各考虑选择拓扑：
1）输入与输出：如果输出与输入共地，则可以采用非隔离的Buck，Boost 共地变换器。这些电路结构简单，元器件少。如果输入电压很高，从安全考虑，一般输出需要与输入隔离。
在选择拓扑之前，首先应当知道输入电压变化范围内，输出电压是高于还是低于输入电压？例如，Buck 变换器仅可用于输出电压低于输入电压的场合，所以，输出电压应当在任何时候都应当低于输入电压。如果输出电压始终高于输入电压，就得采用 Boost拓扑。如果输出电压与输入电压比太大（或太小）是有限制的，例如输入 400V，要求输出 48V 还是采用 Buck 变换器，则电压比太大，虽然输出电压始终低于输入电压，但这样大的电压比，尽管没有超出控制芯片的
最小占空比范围，但是，限制了开关频率。而且功率器件峰值电流大，功率器件选择困难。如果采用具有隔离的拓扑，可以通过匝比调节合适的占空比，达到较好的性能价格比。
2）占空度：开关变换器的变换比（输出电压与输入电压比）太大或太小是有限制的。首先，变换器占空比（开关导通时间与开关周期之比）受控制芯片最大和最小值的限制。在有些拓扑中，占空比不能大于0.5。总之，通用 PWM控制 IC 芯片通常不保证占空比能大于 0.85。例如，开关频率为 250kHz，周期为4μs，如果占空比是 0.1，MOSFET的导通时间仅为0.4μs，要是 MOSFET的开通时间为0.1μs，关断时间也为0.1μs，几乎大部分导通时间被过渡时间“吃”掉了，损耗加大。这就是为什么变换功率越高，工作频率越低的原因之一。
3）需要多少组输出电压？如果大于 1,除非增加后续调节器，一般需要一个变压器。如果输出组别太多，建议最好采用几个变换器。
4）是否需要隔离？多少电压？隔离需要变压器。
在设计前预先要知道次级与初级是否需要隔离。如输入由电网或高压供电，作为商品有安全规范（以及 EMI 问题）需要隔离的要求。典型的例子是输入与输出有 500V 交流耐压要求。知道安全要求后，有些拓扑，像没有隔离的 Buck,Boost 等将排除在外。
5）EMI 要求是什么？如果要求严格，建议不要采用像 Buck一类输入电流断续的拓扑，而选择电流连续工作模式。
6）是否要求电源空载？电感(包括反激变压器)电流（安匝）连续还是断续：在断续模式的变换器中，电感电流在周期的某些时刻电流为零。电流（安匝）连续是要有足够的电感量维持最小负载电流ILmin（包括假负载），在周期的任何时刻电感都应当有电流流通。在实际电源设计时，一般电源有空载要求，又不允许电感体积太大，在轻载时肯定断续，在这种情况下，有时设置假负载，并当负载电流超过使假负载断开，否则可能引起闭环控制的稳定性问题，应当仔细设计反馈补偿网络。
2.5 DC/DC芯片的选取
选择使用DC/DC电源模块除了最基本的电压转换功能外，还有以下几个方面需要考虑：
1）额定功率
一般建议实际使用功率是电源模块额定功率的30～80%为宜(具体比例大小还与其他因素有关，后面将会提到)，这个功率范围内电源模块各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。负载太轻造成资源浪费，太重则对温升、可靠性等不利。
2）封装形式
电源模块的封装形式多种多样，符合国际标准的也有，非标准的也有，就同一公司产品而言，相同功率产品有不同封装，相同封装有不同功率，那么怎么选择封装形式呢?
主要有三个方面：①一定功率条件下体积要尽量小，这样才能给系统其他部分更多空间更多功能;
②尽量选择符合国际标准封装的产品，因为兼容性较好，不局限于一两个供货厂家;
③应具有可扩展性，便于系统扩容和升级。选择一种封装，系统由于功能升级对电源功率的要求提高,电源模块封装依然不变,系统线路板设计可以不必
改动,从而大大简化了产品升级更新换代，节约时间。
3）温度范围与降额使用
一般厂家的电源模块都有几个温度范围产品可供选用：商品级、工业级、军用级等，在选择电源模块时一定要考虑实际需要的工作温度范围，因为温度等级不同材料和制造工艺不同价格就相差很大，选择不当还会影响使用，因此不得不慎重考虑。可以有两种选择方法：一是根据使用功率和封装形式选择，如果在体积(封装形式)一定的条件下实际使用功率已经接近额定功率，那么模块标称的温度范围就必须严格满足实际需要甚至略有裕量。二是根据温度范围来选，如果由于成本考虑选择了较小温度范围的产品，但有时也有温度逼近极限的情况，怎么办呢?降额使用。即选择功率或封装更大一些的产品，这样“大马拉小车”，温升要低一些，能够从一定程度上缓解这一矛盾。降额比例随功率等级不同而不同，一般50W以上为 3～10W/℃。总之要么选择宽温度范围的产品，功率利用更充分，封装也更小一些，但价格较高;要么选择一般温度范围产品，价格低一些，功率裕量和封装形式就得大一些。应折衷考虑。
4）工作频率
一般而言工作频率越高，输出纹波噪声就更小，电源动态响应也更好，但是对元器件特别是磁性材料的要求也越高，成本会有增加，所以国内电源模块产品开关频率多为在300kHz以下，甚至有的只有100kHz左右，这样就难以满足负载变条件下动态响应的要求，因此高要求场合应用要考虑采用高开关频率的产品。另外一方面当电源模块开关频率接近信号工作频率时容易引起差拍振荡，选用时也要考虑到这一点。鼎立信电源模块开关频率最高可达500kHz，具有优良的输出特性。
5）隔离电压
一般场合使用对电源模块隔离电压要求不是很高，但是更高的隔离电压可以保证电源模块具有更小的漏电流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也更好一些，因此目前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。
6）故障保护功能
有关统计数据表明，电源模块在预期有效时间内失效的主要原因是外部故障条件下损坏。而正常使用失效的机率是很低的。因此延长电源模块寿命、提高系统可靠性的重要一环是选择保护功能完善的产品，即在电源模块外部电路出现故障时电源模块能够自动进入保护状态而不至于永久失效，外部故障消失后应能自动恢复正常。电源模块的保护功能应至少包括输入过压、欠压、软启动保护;输出过压、过流、短路保护，大功率产品还应有过温保护等。
7）功耗和效率
输出功率一定条件下，模块损耗功耗越小，则效率越高，温升就低，寿命更长。除了满载正常损耗外，还有两个损耗值得注意：空载损耗和短路损耗(输出短路时电源模块损耗)，因为这两个损耗越小，表明模块效率越高，特别是短路未能及时采取措施的情况下，可能持续较长时间，短路损耗越小则因此失效的机率也大大减小。当然损耗越小也更符合节能的要求。
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%。
2020年通信电源基础知识和维护全套复习 讲义（重点版） 第一章基础知识 第一节通信电源系统的组成 电力系统：由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。也可描述为电力系统是由电源、电力网以及用户组成的整电信局(站)的电源系统由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成,其组成方框示意图如下所示：
1、交流供电系统 交流供电系统由主用交流电源、备用交流电源、高压开关柜、电力降压变压器、低压配电屏、低压电容器屏和交流调压稳压设备及连接馈线组成的供电总体。 主用交流电源均采用市电。为了防备市电停电,采用油机发电机等设备作为备用交流电源。大中型电信局采用1OKV高压市电,经电力变压器降为380V/220V低压后,再供给整流器、不间断电源设备(UPS)、通信设备、空调设备和建筑用电设备等。小型电信局(站)则一般采用低压市电电源。 电力网：是将各电压等级的输电线路和各种类型的变电所连接而成的网络。 变、配电所的类型：有室外变电所、室内变电所、地下变电所、移动式变电所、箱式变电所、室外简易型变电所。 2、直流供电系统 在电信局（站）中，一般把交流市电或发电机产生的电力作为输入，经整流后向各种电信设备和二次变换电源设备或装置提供直流电的电源称为直流电源。由整流设备、直流配电设备、蓄电池组、直流
变换器、机架电源设备和相关的配电线路组成的总体称为直流供电系统。 目前高频开关整流器在技术上已经相当成熟，由于具有小型、轻量、高效、高功率因数和高可靠性等显著优点。高频开关整流器机架的输出功率大,机架上装有监控模块,与计算机相结合属于智能型电源设备。 阀控式密封铅酸蓄电池是一种在使用过程中无酸雾排出,不会污染环境和腐蚀设备,可以和电信设备安装在一起,平时维护比较简便,体积较小,可以立放或卧放工作,蓄电池组可以进行积木式安装,节省占用空间。 3、接地系统 为了实现各种电气设备的零电位点与大地有良好的电气连接,由埋入地中并直接与大地接触的金属接地体(或钢筋混凝土建筑物基础组成的地网)引至各种电气设备零电位部位的一切装置组成接地系统,即由接地体、接地引入线、接地汇集线和接地线组成。电信电源按照接地系统的用途可分为工作接地、保护接地和防雷接地。按照安装方式可分为分设的接地系统和合设的接地系统。 通讯电力系统的组成：答：一般由发电机、变压器、电力线路和用电设备组成。. 电力网：答：是将各电压等级的输电线路和各种类型的变电所连接而成的网络。变、配电所的类型有哪些：答：有室外变电所、
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
开关电源原理及各功能电路详解 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、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： 开关电源电路方框图 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：
输入滤波、整流回路原理图 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：
UPS不间断电源基础知识及保养 UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备，因其主要机智 能化程度高，储能器材采用免维护蓄电池，使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。其实维护的好坏，对电源的寿命和故障率有很大影响，下面根据我们使用中的具体情况和维护经验介绍UPS电源的使用注意事项和日常维护要求。 虽说各企业配置的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同，但其原理和主要功能基本相同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式，这时因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换，自身供电时间的长短可选，并具有稳压、稳频、净化的特点。当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能，当需要检修时可采用手动旁路，使检修、供电互不影响。 一、 UPS电源系统 UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的 整流电压。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了
净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。 在电压工作正常时，给负载供电而且，同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池工给负载所需电源，维持正常的生产；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电。UPS电源系统主要分两大部分，主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机部分，并与负载属那种性质有关，因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同，通常负载功率应满足UPS电源70％的额定功率。储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短，主要由备用电源的接入时间来定，通常在几分钟或几个小时不等。 一、电源工作原理 变换：将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击。 逆变电路：采用大功率IGBT模块全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术，及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。 控制驱动：控制驱动是完成整机功能控制的核心，它除了提供检测、
我国目前常用的电源技术标准 在电子技术飞速发展的今天，电力电子技术越来越受到人们的重视，而其中电源技术的更新换代更加推动了相关电子设备及元器件的发展。不论是人们的日常生活还是现代电子战争，电源系统作为其动力源，其地位和重要性是不言而喻的。而我国电源产品的质量，不论是军用还是民用的，都与国外同类产品存在着明显的差距。因此，采用国际先进标准，学习国外先进技术，尽快使我国电源产品的质量赶超国际先进水平，是我们所有从事电源研制和生产的工程技术人员义不容辞的责任。 在日常的生产和生活中，电源是一种量大面广、通用性强的电子产品，几乎从事电子科学研究、生产、教学的各部门都要使用电源，在其它各个行业及日常生活中，电源也得到了广泛的应用。因此，了解目前我国有关电源标准的制修订情况，积极参与标准的制修订工作，对于促进我国电源技术的发展，提高电源的产品质量，增强各电源生产厂家的产品之间的可比性，为用户提供一个科学的、衡量电源质量优劣的统一标准是非常必要的。同时，标准的制定也为统一和规范电源市场提供了一个具有法律效力的文件。 国际电工委员会（IEC）已经制定了一些有关电源的标准，如直流稳定电源标准：IEC478.1－1974《直流输出稳定电源术语》；IEC478.2－1986《直流输出稳定电源额定值和性能》；IEC478.3－1989《直流输出稳定电源传导电磁干扰的基准电平和测量》；IEC478.4－1976《直流输出稳
定电源除射频干扰外的试验方法》；IEC478.5－1993《直流输出稳定电源电抗性近场磁场分量的测量》。这一套标准颁布实施的时间较早，我国相应的国家标准尚未颁布。而有关直流稳定电源的电子行业标准SJ2811.1－87《通用直流稳定电源术语及定义、性能与额定值》、SJ2811.2－87《通用直流稳定电源测试方法》已发布实施13年了。长期以来，这两份标准对我国直流稳定电源的科研生产起到了很大的作用。 国际电工委员会（IEC）于1980年颁布了IEC686－80《交流输出稳定电源》，参照该标准制定的我国国家标准GB/T《交流输出稳定电源通用规范》已经报批完成，该标准中的术语、技术要求及试验方法参照了IEC686，除此之外，又增加了环境试验要求及试验方法、质量评定程序、标志、包装、运输、贮存等要求，使其成为一个能指导交流电源研制全过程的一个完整的技术规范。 1994年，原电子工业部颁布了电子行业标准SJ/T10541－94《抗干扰型交流稳压电源通用技术条件》和SJ/T10542－94《抗干扰型交流稳压电源测试方法》，该标准由中国电源学会交流稳定电源专业委员会及国内相关的电源生产厂、所及检测机构等负责编制，对普通型和抗干扰型交流稳压电源的技术要求、环境要求及相应的试验方法、质量检验规则等都做了详细的规定。该标准发布实施以来，在交流稳压技术领域得到了广泛的应用。 其它一些标准，如与IEC443－1974《测量用稳定电源装置》对应的我国电子工业部标准SJ/Z9035－87《测量用稳定电源装置》等也在一定
初学电子知识,请先把“电”当做“水”,“电路”就等于“水路”;接着了解一些常用名词术语,对照实物认识几种常用的电子元件及其功能;最后动手做一些实验. 任何电子产品都是电子元件组成的,学习电子技术就要先学电子元件. 电子元件的组合就成了电子电路,这也是基础知识.有了电子元件、电子电路的知识,电子工具也会用了,你就应该多动手进行产品实战了. 学电子最能尽快受益的莫过于自装音响和功放了.欣赏音乐本身是一种美的享受,可是能用自己的成果来享受则更是达到一种新的境界. 懂电子的朋友学电脑比不懂电子朋友学电脑要快要容易.懂电子的朋友用电脑是由电脑内部学到外部,不懂电子的朋友则是从电脑外部学到电脑内部. 什么是“场”?运动场常指大家可以做运动的一个范围,电场是指电产生作用力的一个范围,磁场是指磁产生作用力的一个范围,其它类同. 导体,电比较容易通过的物体.绝缘体,电比较难通过的物体.导体和绝缘体并没有明显的介限,导体和绝缘体是导电能力相差很多很多倍的两个物体相对而言的. 有很多物体,它们在常见的不同的物理情况(温度、电场、磁场、光照、掺杂等等)下呈现出不同的导电状态.我们称这类物体为半导体. 有了导体、绝缘体和半导体,就可以生产出各种各样的电子元件,我们就可以方便简单的检测和利用电能了.
开关实际上是一个短路器和开路器,是一个电阻在零欧姆和无穷大两个阻值上变换的元件,这跟自来水开关的效果和原理是一样的. 任何时候,只要有电流流过,就必定有一个闭合的通路.这个通路就是电流回路.不考虑电源内部的情况下,电流一定是从正极流向负极. 电源相当于一个特殊的电子元件,有闭合的通路才能产生电流.没有导体以及其它电子元件连接成闭合的通路就不会产生电流. 没有回路就一定没有电流,有电流就一定有回路.(交流电流并不需要物理上的通路,真空、空气也能形成电流回路.) 两个不同的水位线存在一个水差,就是水压.水压之间有一根水管的话,水就会流动,水流动就会受到阻力.水管越细,阻力越大,水流越小;水压越高,水流越大.电压是指两个物体之间的电势差,就是电压.如果电压之间有一个导电通路的话,这个通路里面就会产生电流.电阻越大,电流越小;电压越高,电流越大. 水压、水流、水阻.水流动的方向是从高处流向低处(不算抽水机在内);对应电的比喻:电压、电流、电阻.电流动的方向是从正极流向负极(不算电源在内). 两个水位之间的水位差等于水压;两个电极之间的电势差等于电压.高水位相当于正电极,低水位相当于负电极. 电阻、电容、二极管等电子元件有两个引脚,这些元件在使用过程中,必须按照某种规律将引脚连接起来. 三极管相当于一个阻值可以受控制的电阻器,就是将三极管的集电极和发射极这两个脚等效成一个电阻,基极起控制作用.
范文 2020年通信电源基础知识和维护知识考试题库及 1/ 7
答案(共150题) 2020 年通信电源基础知识和维护知识考试题库及答案（共 150 题） 1.什么是 TT 、 IN 、 IT 系统？答：TT 方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称 TT 系统。 TN 方式是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用 TN 表示。 IT 方式是电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。 负载侧电气设备进行接地保护的保护系统。 2. 我国电网的标准频率是多少？答：为 50Hz，又叫工频。 3. 电力负荷的分级？答：一级负荷：中断供电将造成人身伤亡者；或政治、经济上将造成重大损者。 二级负荷：二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，三级负荷：三级负荷为一般的电力负荷。 4. 什么是电弧? 答：电弧是电气设备运行中产生的一种物理现象,其特点是光亮很强温度很高。 5. 什么是变电所？答：是担负着从电力系统接受电能，经过变压（升压或降压），然后再配电的任务的供电枢纽。 6. 目前高、低压电器国际、国内有哪些知名品牌？
答：国际上有：ABB 公司（瑞典瑞士）、施耐德公司（法国）、ORMNO 公司（日本）、西门子 SIEMENS 公司（德国）、通用 GE 电气（美国）等。 国内有：正泰公司、德力西公司、上海人民华通集团、TCL 工业电气、 CNC 长城电器等。 7. 什么是相电压、相电流？线电压、线电流？答：在三相四线电路中相线与中线的电压为相电压；任意两相线间的电压为线电压；线电压是相电压的√3 倍。 流过各相负载的电流为相电流；流过相线中的电流为线电流。 8. 变压器在电力系统中主要作用是什么？答：主要作用是变换电压，以利于功率的传输。 在同一段线路上,传送相同的功率, 电压经升压变压器升压后，线路传输的电流减小,可以减少线路损耗，提高送电经济性，达到远距离送电的目的，而降压则能满足各级使用电压的用户需要。 9. 变压器各主要参数是什么？答：（ 1 ）额定电压；（ 2 ）额定电流；（ 3 ）额定容量；（ 4 ）空载电流；（ 5 ）空载损耗；（ 6 ）短路损耗；（ 7 ）阻抗电压；（ 8 ）绕组连接图、相量图及连接组标号。 10. 什么叫短路电流的热效应？答：在电路发生短路时，极大的短路电流将使导体温度迅速升高，称之为短路电流的热效应。 11.什么是电感? 它的基本单位和常用单位是什么? 3/ 7
开关电源变压器基础知识 开关电源变压器现代电子设备对电源的工作效率、体积 以及安全要求等技术性能指标越来越高，在开关电源中决定这些技术性能指标的诸多因素中，基本上都与开关变压器的技术指标有关。开关电源变压器是开关电源中的关键器件，因此，在这一节中我们将非常详细地对与开关电源变压器相关的诸多技术参数进行理论分析。在分析开关变压器的工作原理的时候，必然会涉及磁场强度H和磁感应强度B以及磁 通量等概念，为此，这里我们首先简单介绍它们的定义和概念。在自然界中无处不存在电场和磁场，在带电物体的周围必然会存在电场，在电场的作用下，周围的物体都会感应带电；同样在带磁物体的周围必然会存在磁场，在磁场的作用 ，周围的物体也都会被感应产生磁通。现代磁学研究表明： 切磁现象都起源于电流。磁性材料或磁感应也不例外，铁磁现象的起源是由于材料内部原子核外电子运动形成的微电流，亦称分子电流，这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。因为每一个微电流都产生磁效应，所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。因此，磁场强度的大小与磁偶极子的分布有关。在宏观条件下，磁场强度可以定义为空间某处磁场的大小。我们知道，电场强度的概念是用单位电荷在电场中所产生的作用力来定义的，而在
磁场中就很难找到一个类似于“单位电荷”或“单位磁场”的带磁物质来定义磁场强度，为此，电场强度的定义只好借用流过单位长度导体电流的概念来定义磁场强度，但这个概念本应该是用来定义电磁感应强度的，因为电磁场是可以互相产生感应的。幸好，电磁感应强度不但与流过单位长度导体的电流大小相关，而且还与介质的属性有关。所以，电磁感应强度可以在磁场强度的基础上再乘以一个代表介质属性的系数来表示。这个代表介质属性的系数人们把它称为导磁率。 在电磁场理论中，磁场强度H 的定义为：在真空中垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场的作用力F 跟电流I 和导线长度的乘积I 的比值，称为通电直导线所在处的磁场强度。或：在真空中垂直于磁场方向的1 米长的导线，通过1 安培的电流，受到磁场的作用力为1 牛顿时，通过导线所在处的磁场强度就是1 奥斯特(Oersted) 。电磁感应强度一般也称为磁感应强度。由于在真空中磁感应强度与磁场强度在数
直流电源技术标准 为了使广大设计工程师和运行人员更好地掌握直流操作电源，我们特编辑一组文章，在本期及下期刊物中陆续登出使大家更好地学习相关标准，了解这一技术的进程。在编辑工作中。引用了《直流电源》杂志的部分文章，该刊主编顾霓鸿先生对我们的编辑工作给予了指导，在此深表感谢! 一.概述 国家电网公司直流电源技术标准(简称企标)是为规范国家电网公司生产设备管理，提高输变电设备的运行水平，在对近5年直流电源设备评估和广泛征求意见的基础上，依据电力行业标准DL/T459—2000《电力系统直流电源柜订货技术条件》及相关蓄电池、电磁兼容试验、直流系统设计技术规程等国家标准、电力行业标准、国家电网公司电力生产设备评估管理办法、预防直流电源系统事故措施、关于加强电力生产技术监督工作意见等文件编制完成的。企标对直流系统设备的技术条件、订货、监造、出厂验收、现场验收、现场安装、试验方法等提出了具体规定。 电力行业标准DL/T459-一2000《电力系统直流电源柜订货技术条件》是在电力工业部组织的镉镍直流屏联合设计、微机控制直流电源柜设计之后，由于电力电子产品的更新，直流电源装置技术的迅速发展，对变电站无人值守的需要，1999年由电力行业高压开关设备标准化技术委员会提出并归口，中国电力科学研究院高压开关研究所负责起草编制，于2001年1月实施。直流电源系统主要南充电装置(变流器或整流器)、蓄电池、直流馈电三大部分组成。所以该标准是以蓄电池、电力电子技术、半导体变流器、低压成套开关设备和控制设备、电磁兼容试验、直流系统设计技术规程等国家标准、电力行业标准为依据，结合电力工业发展需要而制定。电力行业标准规定了直流电源柜的技术要求、试验方法、包装及贮运条件。 国家标准CB/T19826—2005《电力工程直流电源通用技术条什及安全要求》是由量度继电器和保护设备标准化技术委员会提出并归口，国家继电器质量监督检验中心负责起草编制。该标准是以蓄电池、继电器、电磁兼容试验、直流系统设计技术规程等国家标准、继电器行业标准为依据而制定。此标准是属于制造类标准，本应由全国低压成套开关设备和控制设备标准化技术委员会(天津)或全国电力电子技术标准化技术委员会(西安)提出并归口，由天津电气传动设计研究所或西安电力电子技术研究所起草。而现即由国家继电器质量监督榆验中心负责起草编制。由于标准制定没有天津电气传动设计研究所、西安电力电子技术研究所、中国电力科学研究院参加，所以造成该标准技术要求低于国家强制性标准及相关专业技术要求。 为宣贯同家电网公司直流电源系统管理规范，因上述因素，对现实施电力行业标准DL/T459—2000《电力系统直流电源柜订货技术条件》及2006年7月将实施国家标准GB/T19826—2005《电力工程直流电源通用技术条件及安全要求》和《国家电网公司直流电源技术标准》(简称企标)的技术要求做相应比较，大致分以下几部分说明。 二.技术要求比较
电源技术作业（练习题） 一、填空题：（每空1分，共20分） 1、纹波电压是指叠加在输出电压Uo上的分量。 2、理想电流源，其输出阻抗为。 3、按能量传递方式分，开关电源可分为式和式。 4、开关导通期间，电感电流线性上升，其上升斜率为。 5、若，说明变换器达到了稳定状态。 6、拓扑电路中，电感的一端与电源输入端相连。 7、拓扑电路中，电感平均电流等于负载电流。 8、在计算电感时，若r=0.6，则电感峰值电流是电感平均电流的倍。 9、变换器输出电流越大，所用电感的体积越。 10、电感器饱和，是指其达到最大，饱和后其电感量会。 11、反激式变换器中，若变压器匝比为n，则V or= 。 12、电容在电路中的线与线之间。 13、MOSFET为电压控制型器件，理论上驱动它只需要电压，不需要电流，但实际开关电源电路中，驱动MOSFET需要一定的电流，该电流用于给充放电。 14、开关电源中使用高频变压器的主要作用一是提供隔离，二是调节。 15、电源输入滤波器中的CM扼流环用于滤除噪声。 16、开关电源中开关管的du/dt过大时造成电磁干扰的主要因素之一，其中du/dt是指。 17、作为开关的场效应管，在接感性负载时候，其开关损耗为P sw=V in·I dmax·t cross·f sw 是指时间。 其中，t cross 18、flyback电路是拓扑的衍生电路。 二选择题：（每空1分，共10分） 1、TL431作为基准电源，它属于（）方式。 A、串联线性稳压 B、并联线性稳压 C、开关稳压 D、电荷泵 2、为获得+5V的电压，选用的集成稳压器是（）。 A、W7815 B、W7805 C、74LS05 D、W7905 3、若输入电压为12.5至13V之间，以下实际能用于输出12V的稳压电路为（）。 A、buck电路 B、boost电路 C、LDO D、LM7812 4、关于漏感，以下论述错误的是（）。 A、电感器中存在漏感 B、变压器中存在漏感 C、漏感无法消除 D、有漏感的变压器不能使用 5、以下稳压电路中，输出电流大于输入电流的是（）。 A、buck电路 B、boost电路 C、LDO D、稳压二极管电路 6、以下电路中可以将负电压转成正电压的电路是（）。 A、buck电路 B、boost电路 C、buck-boost 电路 D、线性稳压电路 7、对于开关电源中的电感，以下论述错误的是：（） A、电感量越大，输出电压纹波越小 B、电感体积与频率成反比 C、电感量越大，电感电流纹波越小 D、电感额定电流与频率成正比 8、对于三种任意拓扑中的占空比，以下论述错误的是：（） A、占空比仅取决于输入和输出电压 B、占空比增大，输出电压幅度升高 C、输出电流变化，占空比基本不变 D、占空比增大，电流纹波增大
通信电源基础知识 通信电源通常称为通信设备的“心脏”。任何通信设备都离不开电源， 电源设备维护的好坏，直接关系到通信的质量。如果电源系统不能可 靠工作，就会造成通信中断或设备损坏，企业就会受至经济损失，服 务质量也不能达到要求。因而掌握电源设备的基本性能，做好电源设 备的维护工作，是每个通信局（所）代办人员的重要职责。 1、 通信电源系统的组成 交流供电系统 直流供电系统 接地系统 通信电源系统的组成图 市电 市电油机转换一发电机组 rPS 系列高频开关电源 1. 2直流供电系统 由整流器、蓄电池、直流变换器、直流配电屏等部分组成，我们 采用的直流供电方式是：并联浮充供电，整流输出端通过直流配电屏 与蓄电池并联后对通信设备供电。 在市电正常时，整流器一方面给通 信设备供电，一方面给蓄电池充电，补充电池因局部放电而失去的电 能，同时，蓄电池还具有一定的滤波作用（降低杂音），市电一旦中 断，电池单独给通信设备供电，直至油机发电供电或市电来电为止, 低压交流部份?整流模块*直流配电部份 1 电信设备 蓄电池组 电信设备
这种供电方式结构简单、工作可靠、效率较高。 1.3接地系统 为了提高通信质量，确保通信设备与人身安全，通信电源的交 流和直流供电系统都必须有良好的接地装置。根据用途分为： 1、交流接地 2、直流工作接地 3、保护接地 4、防雷接地 5、联合接地 1.4交流接地 电信设备一般由三相交流电供电。为了避免因三相负载不平衡而使各相电压差别过大，三相电源的中性点（如三相变压器和三相交流发电机的中性点）者应当直接接地，这种接地称为交流工作接地。接地线一般称为零线。这种接地方式又称为接零。当变压器的容量在100KVA以下时，接地电阻不应大于10Q，当变压器的容量在100KVA 以下时，接地电阻应不大于 4Q。 1.5直流工作接地 在直流供电系统中，由于通信设备的需要，蓄电池的组的正极（或直流配电屏正极汇流排）必须接地，这种接地通常称为直流工作接地。 1. 6保护接地和防雷接地 为了避免电源设备的金属外壳因绝缘损坏而带电，与带电部分绝缘的金属外壳必须直接接地。这种接地称为保护接地，保护接地的接地电
《现代电源技术》课程设计 题目：现代电源技术发展综述 专业： 年级： 学号： 学生： 辅导教师： 完成日期：
现代电源技术发展综述 摘要：电力电子技术已经发展成为一门完整的、自成体系的高科技技术。电源技术属于电力电子技术范畴。电力电子技术的发展带动了电源技术的发展，而电源技术的发展又有效地促进了电源产业的发展。迄今为止，电源已成为非常重要的基础科技和产业，并广泛应用于各行业。其未来的发展趋势为高频、高效、低压、大电流化和多元化。本文论述了现代电源技术电力电子的发展和未来电源技术的发展趋势以及开关电源的发展及应用。 关键词：电力电子技术；稳压；开关电源
目录 前言 (3) 1现代电源技术的发展概况 (3) 1.1整流器时代 (3) 1.2逆变器时代 (3) 1.3变频器时代 (4) 2现代电力电子技术的发展概况 (4) 2.1整流器时代 (4) 2.2逆变器时代 (4) 2.3变频器时代 (4) 3现代电源技术的发展趋势 (5) 4开关电源的发展及应用 (5) 4.1开关电源技术的发展 (6) 4.2开关电源的应用 (7) 结束语 (7) 参考文献 (8) 致谢 (8)
前言 随着电力电子技术的发展，特别是微电子技术的发展，电器设备的种类越来越多，任何电器设备都离不开电源，电源正发挥着举足轻重的作用，同时随着电源应用的普及，以及科学技术的进步，特别是一些先进的仪器对电源提出了更新、更高的要求，使原来的电路技术特别是整流技术的效率大大下降而不再适用。因此，必须采用新的器件，研究新的电路。 近几年来，随着微电子技术不断改进和发展，开关电源技术也有了突破性的发展，开关电源以其独有的体积小、重量轻、效率高、输出形式多样化等特点，已被应用到与电有关的各个领域。另外，开关电源技术的应用成熟，使许多电子产品小型化和微型化变为可能。所以开关电源不仅成为各种电子设备的心脏，而且也成为了各种电子设备安全可靠运行的关键。 1．现代电源技术的发展概况 现代电源技术的发展方向，是从以低频技术为主的传统电源技术，向以高频技术为主的现代电源技术方向转变。电源技术始于上世纪的四十年代末五十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电源技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高电压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电源技术已经进入现代电源时代。 1.1整流器时代 大功率的工业用电由工频（50Hz）交流发电机提供，但是大约20%——40%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解、牵引和直流传动三大领域。大功率硅整流器能有效的把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以大力发展。但是，大功率整流器件也存在许多缺点，比如转换效率低，体积庞大，散热量大等。 1.2逆变器时代 七十年代，变频技术因节能效果显著而迅速发展。变频器的关键技术是：半导体器件的通断作用，将工频电源逆变为另一种频率的电能的控制装置。在七十年代到八十年代，随着变频调速装置的普及，大功率电力电子器件成为当时电机调速的主角。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，使得设备的体积依然庞大，功率器件的损耗也较大，转换效率不够高，仅仅局限
通信电源基础知识和维护 第一章基础知识 第一节通信电源系统的组成 电信局(站)的电源系统由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成,其组成方框示意图如下所示： 1、交流供电系统 交流供电系统由主用交流电源、备用交流电源、高压开关柜、电力降压变压器、低压配电屏、低压电容器屏和交流调压稳压设备及连接馈线组成的供电总体。 主用交流电源均采用市电。为了防备市电停电,采用油机发电机等设备作为备用交流电源。大中型电信局采用1OKV高压市电,经电力变压器降为380V/220V低压后,再供给整流器、不间断电源设备(UPS)、通信设备、空调设备和建筑用电设备等。小型电信局(站)则一般采用低压市电电源。 2、直流供电系统 在电信局（站）中，一般把交流市电或发电机产生的电力作为输入，经整流后向各种电信设备和二次变换电源设备或装置提供直流电的电源称为直流电源。由整流设备、直流配电设备、蓄电池组、直流变换器、机架电源设备和相关的配电线路组成的总体称为直流供电系统。 目前高频开关整流器在技术上已经相当成熟，由于具有小型、轻量、高效、高功率因数和高可靠性等显著优点。高频开关整流器机架的输出功率大,机架上装有监控模块,与计算机相结合属于智能型电源设备。 阀控式密封铅酸蓄电池是一种在使用过程中无酸雾排出,不会污染环境和腐蚀设备,可以和电信设备安装在一起,平时维护比较简便,体积较小,可以立放或卧放工作,蓄电池组可以进行积木式安装,节省占用空间。 3、接地系统 为了实现各种电气设备的零电位点与大地有良好的电气连接,由埋入地中并直接与大地接触的金属接地体(或钢筋混凝土建筑物基础组成的地网)引至各种电气设备零电位部位的一切装置组成接地系统,即由接地体、接地引入线、接地汇集线和接地线组成。电信电源按照接地系统的用途可分为工作接地、保护接地和防雷接地。按照安装方式可分为分设的接地系统和合设的接地系统。 第二节通信设备对通信电源供电系统的要求 通信局（站）的电源维护以保证稳定、可靠、安全供电为其总技术要求，维护工作的基本任务之一是保证电源设备向通信设备不间断地供电，供电质量符合标准，预防严重障碍（由于通信电源设备故障造成的交换局交换设备和一级干线、二级干线、传输设备的通信中断）发生，降低电源系统的不可用度。 注：电源系统的不可用度=故障时间/（故障时间+正常供电时间）
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，
开关电源基础知识介绍 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 示波器探头测量。具体要求见右图， 负载 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,本公司模块的输出纹波噪声都能满足要求。对于输出纹波有较为严格要求的 电源系统可以在输出增加差模滤波器来进一步降低纹波，但在设计过程中应注意尽量选择较小的 电感和较大的电容。如果需要消除进一步喊小噪声，需要加共模滤波器。 输入与输出及外壳之间加高压隔离电容（一般为1~2.2nF ）也可以减小共模噪声。 2、多路输出的交互调节及其应用 对于多路输出的电源模块，用户比较关心输出 负载发生变化时不同输出路的相互间的影响。例如， 当主路输出空载时，辅助输出路的负载能力，一般电源100% 由于主路负载太轻，而使辅助路输出的能力极低。本 公司产品采用了集成磁路的概念，或采取双路同步控制96% 使输出电压之间的交互调节特性大大改善。下图显示了 交互调节的优点。图中lo1为主路负载电流、lo2为辅助 0 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。