当前位置：文档之家 › 开关电源基础与应用(第二版) 第4章

开关电源基础与应用(第二版) 第4章

  • 格式：ppt
  • 大小：1.95 MB
  • 文档页数：13

下载文档原格式

  / 13

合集下载

开关电源基础与应用第4章

开关电源基础与应用第4章


第4章 单片开关电源
第4章 单片开关电源 1. L4962组成的可调稳压开关电源电路 电路如图4-4所示。这是一个5.1～40 V连续可调稳压开
关电源电路。
图4-4 L4962的应用电路
第4章 单片开关电源
2. W296组成的降压开关电源电路 W296与L4962工作原理相似，最大输出电流可达4 A， 最高输入电压、 开关管工作电压可到达50 V以上，脉冲占 空比可控范围为0～100％，输出电压可以从5 V调整到40 V， 变换效率在90％以上，开关频率最高可达200 kHz，此举使 储能电感和滤波电容的体积大为缩小。 图4-5示出了由W296组成的最根本的降压开关电源电路。
第4章 单片开关电源
⑤脚为输出电压控制端，内接取样分压电阻。如将⑤脚 直接接到输出电压端，那么输出稳压值为5 V；如果参加串 联电阻后接到输出端，那么输出电压可调整到大于5 V或近 似等于输入电压。
⑥脚为共地端。 ⑦脚为开关管漏极输出端，外接储能电感L、 续流二极 管V和滤波电容C。 ⑧脚为输入电压端，接入6～16 V电压和脉冲旁路电容 器。
第4章 单片开关电源 W296/L296管脚分布图
第4章 单片开关电源 W296/L296的内部原理图
第4章 单片开关电源
图4-5 W296组成的降压开关电源电路
第4章 单片开关电源
第4章 单片开关电源
4.3 移动电子设备电源集成电路
该类单片开关电源集成电路专用于电池供电电子设备。 此类开关电源除具有一般升／降压稳压输出功能以外，还要 求有电平控制的关断功能。根据供电功能电路的不同，单片 电源集成电路也不同，一般通称为电源管理系统，通常可分 为有升／降压功能的单片集成稳压电路、 电池电压检测电 路、 充电器控制电路、 LCD电源供电电路等。现以升／降 压单片集成稳压电路为例介绍电源集成电路的原理及性能。
开关电源基础与应用(第二版) 第2章

开关电源基础与应用(第二版) 第2章


图2-3 晶闸管过压保护原理
自激式降压型开关电源的过流保护相当重要，因为自激 式负载短路保护功能不可能代替负载过流保护。实用中一旦 开关电源负载过流引起开关管击穿，将造成严重超压，使开 关电源和负载电路同时损坏。
最简单的过流保护可通过在电路中加入负载电流I0取样 电路实现，原理见图2-4。
在开关电源稳压输出端，设置负载电流取样电阻R0，通过R0 将负载电流I0变成过流电压U0 = I0·R0。VT2作为过流控制管， 当I0R0 > 0.7 V时，VT2导通，稳压管输出电压U2经VT2集电 极输出，触发晶闸管导通，将开关电源负载短路，实现停振
冲变压器，使得VT1可以依靠脉冲变压器的正反馈作用产生 振荡。
图2-2 不隔离电源原理图
2.1.2 降压型电源保护电路 降压型开关电源的输出过压保护至关重要，因为输出电
压超压，不仅开关电源本身受损，负载电路也同时会损坏。 新的过压保护器件的内部电路由一只小型压敏二极管VDVS 和一只晶闸管VS组成，见图2-3。小电流的VDVS和晶闸管VS 封装在同一芯片上，VDVS击穿后触发大电流晶闸管VS，使 短路效果更可靠。该器件有A、K、G三只脚，外表与晶闸 管相同，用于保护电路时，在G极和K极之间外电路加入R、 C，防止干扰脉冲造成晶闸管误触发。
图2-4 自激式电源过流保护原理
利用晶闸管的短路保护可以实现更精确的过压保护。用 分压电阻将U2分压，将分压点经过稳压二极管接入晶闸管 控制极。如果U2升高，分压点电压使稳压管反向击穿，则 触发晶闸管导通。由于稳压管有比较准确的稳定电压值，特 性曲线比较陡，反向电流较小，因此这种过压保护精度可以 达到输出电压2%以内，优于上述简单的过压保护电路。
保护。该电路具有自锁功能，一旦负载电流增大的持续时间
苑尚尊电工与电子技术基础第2版习题参考答案第4章

苑尚尊电工与电子技术基础第2版习题参考答案第4章

第 4 章 半导体器件习题解答
习
题
4.1 计算题 4.1 图所示电路的电位 UY。 （1）UA=UB=0 时。 （2）UA=E，UB=0 时。 （3）UA=UB=E 时。
题管应用的有关知识。假设图中二极管为理想二极
管，可以看出 A、B 两点电位的相对高低影响了 DA 和 DB 两个二极管的导通与关断。 当 A、B 两点的电位同时为 0 时，DA 和 DB 两个二极管的阳极和阴极（UY）两端电位同时
第 4 章 半导体器件习题解答
4.6 在题 4.6 图所示电路中，E=20V，R1=900Ω，R2=1100Ω。稳压管的稳定电压 UZ=10V， 最大稳定电流 IZM=8A。试求稳压管中通过的电流 IZ 是否超过 IZM？如果超过，应如何解决？
题 4.6 图
解：电阻 R1 中的电流 I1
=
E −UZ R1
=
20 −10 900
= 11.1
(mA) ；
电阻 R2 中的电流 I2
= UZ R2
= 9.09
(mA) ；
稳压二极管中的电流 I Z = I1 − I2 = 2.01mA < I ZM = 8mA ，没有超过最大值；
如果超过，则可以增大电阻 R1，或者减小电阻 R2，也可以另选稳压二极管。
4.7 有两个晶体管分别接在电路中，它们管脚的电位（对地）分别如下表所示：
点间的电压 UO。图中二极管均为硅管，正向压降取 0.7V。 解：解题思路：假设二极管断开，取 O 点为参考点，判断二极管的阳极点和阴极点电位
高低，如果阳极电位高于阴极电位 0.7V 以上，则二极管导通，否则截止。
（a）假设 VD 断开，因其阳极点电位（6V）高于阴极点电位（0V），可知 VD 处于导通
《开关电源基础》课件

《开关电源基础》课件


绿色环保
环保意识的提高促使开关电 源向更加绿色、环保的方向 发展，如采用高频化技术减 少电磁干扰和散热噪声等。
开关电源的应用前景展望
电动汽车与充电设施 随着电动汽车市场的不断扩大， 开关电源在充电设施领域的应用 将更加广泛，要求更高效率、更 安全可靠。
工业自动化与智能制造 工业自动化和智能制造领域对开 关电源的需求持续增长，要求其 具备高效、可靠、安全等特点。
开关电源的特点
总结词
高效率、高可靠性、体积小、重量轻
详细描述
开关电源具有高效率、高可靠性、体积小、重量轻等优点，在电子设备中广泛应 用。
开关电源的应用
总结词
计算机、通信、工业控制等领域
详细描述
开关电源在计算机、通信、工业控制等领域得到广泛应用，为各种电子设备提供稳定的电能供应。
02
开关电源的工作原理
冗余设计
采用并联、备份等冗余措施，提高电源的可用性和可靠性。
电磁兼容性设计
优化电路布局和元件选型，降低电磁干扰和噪声，提高电源的电 磁兼容性。
环境适应性设计
考虑电源在不同环境下的适应性，如温度、湿度、振动等，提高 电源的环境适应性。
05
开关电源的测试与调试
开关电源的测试项目
输入电压范围测试
检查开关电源在输入电压范围内的正 常工作情况，确保电源在各种电压条 件下都能稳定运行。
故障率。
开关电源的优化方法
最优控制策略
采用先进的控制算法，如PID、模糊控制等，实现快速响应、高精 度调节和高效运行。
元件选择与匹配
根据电路需求选择合适的元件类型和规格，优化元件参数匹配，降 低内阻和损耗。
热设计优化
合理设计散热结构和散热器，降低电源温升，提高元件寿命和电源 可靠性。
开关电源 第4章

开关电源 第4章

Ui
S
+ + VD ud -
uL
L iL C
Io ic + R Uo -
开关管S 二极管VD 电13-7-25
12
4.2.2 降压型电路
1. CCM模式
状态1：开关管开通时
ud
+ uS S Ui + + VD ud uL L iL C Io ic + R Uo -
Ui 0 - Uo
- Uoα TS/L
diL L uL U i U o dt iL( ) UoTs / L
2013-7-25
26
4.2.2 降压型电路
+ uS -
2. DCM模式
状态3：开关管关断 电感电流为0
Ui
S
+ + VD ud -
uL
L iL C
Io ic + R Uo -
Uo
t t t
iL t ic t0
DTS
t t1 αTS t2 t3
2013-7-25
28
4.2.2 降压型电路
2. DCM模式
状态3：开关管关断 电感电流为0
Ui + uS S + + VD ud uL L iL C Io ic + R Uo -
uS ud uL ΔiL
Ui-Uo Uo 0 0
diL L 0 dt
2013-7-25
17
4.2.2 降压型电路
1. CCM模式
S ton ud uL
Ui-Uo Uo Ui
toff
t t t
1 iL TS iL Q 2 2 2 8f
《开关电源教案》课件

《开关电源教案》课件

《开关电源教案》PPT课件第一章：开关电源概述1.1 教学目标让学生了解开关电源的定义、特点和应用领域让学生掌握开关电源的基本工作原理1.2 教学内容开关电源的定义和特点开关电源的应用领域开关电源的基本工作原理1.3 教学方法采用PPT课件展示开关电源的相关图片和示意图，帮助学生直观理解通过案例分析，让学生了解开关电源在实际应用中的重要性第二章：开关电源的组件和工作原理2.1 教学目标让学生掌握开关电源的主要组件及其功能让学生了解开关电源的工作原理2.2 教学内容开关电源的主要组件及其功能开关电源的工作原理示意图开关电源的输入和输出特性2.3 教学方法通过PPT课件展示开关电源组件的实物图片和功能介绍，帮助学生理解和记忆利用示意图和电路图，讲解开关电源的工作原理，引导学生思考和理解第三章：开关电源的设计和应用3.1 教学目标让学生了解开关电源的设计原则和方法让学生掌握开关电源在实际应用中的注意事项3.2 教学内容开关电源的设计原则和方法开关电源在实际应用中的注意事项开关电源的常见问题和解决方法3.3 教学方法通过PPT课件展示开关电源的设计案例，让学生了解设计原则和方法结合实际情况，讲解开关电源在应用中的注意事项，引导学生思考和讨论第四章：开关电源的测试和维护4.1 教学目标让学生掌握开关电源的测试方法和工具让学生了解开关电源的维护和保养知识4.2 教学内容开关电源的测试方法和工具开关电源的维护和保养知识开关电源的故障诊断和排除方法4.3 教学方法通过PPT课件展示开关电源的测试方法和工具，让学生了解测试过程讲解开关电源的维护和保养知识，引导学生掌握维护技巧第五章：开关电源的最新发展5.1 教学目标让学生了解开关电源的最新发展动态让学生掌握开关电源的未来发展趋势5.2 教学内容开关电源的最新发展动态开关电源的未来发展趋势开关电源的技术创新和应用前景5.3 教学方法通过PPT课件展示开关电源的最新发展成果，让学生了解行业动态引导学生思考开关电源的未来发展趋势，激发学生的创新意识第六章：开关电源的效率和稳定性6.1 教学目标让学生理解开关电源的效率概念让学生掌握提高开关电源稳定性的方法6.2 教学内容开关电源的效率及其影响因素开关电源稳定性的重要性提高开关电源效率和稳定性的方法和技术6.3 教学方法通过PPT课件展示开关电源效率的计算方法和实例，帮助学生理解分析实际案例，讲解提高开关电源稳定性的常见措施，引导学生思考第七章：开关电源的环保和节能7.1 教学目标让学生了解开关电源在环保和节能方面的意义让学生掌握开关电源的环保和节能技术7.2 教学内容开关电源在环保和节能方面的作用开关电源的环保和节能技术开关电源的能效标准和认证7.3 教学方法通过PPT课件展示开关电源在环保和节能方面的优势，帮助学生认识其重要性讲解环保和节能技术，引导学生关注开关电源的可持续发展第八章：开关电源的安全性和保护措施8.1 教学目标让学生理解开关电源安全性的重要性让学生掌握开关电源的保护措施8.2 教学内容开关电源安全性分析开关电源的保护措施及其作用开关电源的安全标准和规范8.3 教学方法通过PPT课件展示开关电源安全性问题和案例，帮助学生认识到安全性的重要性讲解保护措施，分析其原理和应用，引导学生理解并掌握第九章：开关电源的实例分析9.1 教学目标让学生通过实例了解开关电源的实际应用让学生掌握开关电源的性能评估方法9.2 教学内容开关电源的实例解析开关电源性能评估方法和指标实例中开关电源的优缺点分析9.3 教学方法通过PPT课件展示实例，让学生了解开关电源在实际中的应用情况引导学生分析实例中的性能指标，评估开关电源的性能第十章：开关电源的的未来挑战和机遇10.1 教学目标让学生了解开关电源面临的挑战让学生掌握开关电源的机遇和发展方向10.2 教学内容开关电源面临的挑战和问题开关电源的机遇和发展方向开关电源行业的发展趋势和前景10.3 教学方法通过PPT课件展示开关电源面临的挑战和问题，帮助学生认识到问题的存在讲解开关电源的机遇和发展方向，引导学生思考未来的发展潜力重点和难点解析一、开关电源的定义和特点：理解开关电源的基本概念和区别于其他电源的特点是理解后续内容的基础。

开关电源基础与应用(第二版)课件：多电平直流变换

开关电源基础与应用(第二版)课件：多电平直流变换


多电平直流变换 图8-5 阶梯波调制
多电平直流变换 在阶梯波调制中，可以通过选择每一个电平持续时间的 长短来实现低次谐波的消除。消除k次谐波的方法是使电压 系数bk=0，此方法的本质是对参考电压的模拟信号作量化逼 近。此方法调制比变化范围宽而且算法简单，硬件电路实现 方便。不足之处是这种方法输出波形的谐波含量高。2m+1 次的多电平阶梯波调制的输出电压波形的傅里叶分析如下：
多电平直流变换 1．阶梯波PWM调制 阶梯波PWM法利用输出电压阶梯电平台阶来逼近模拟 电压参考信号，典型的阶梯波调制的参考电压和输出电压如 图8-5所示。这种方法对功率器件的开关频率要求不高，可 以用低开关频率的大功率器件如GTO实现。该方法的缺点 是，开关频率较低使得输出电压谐波含量较大，波形质量差， 不适用于对电压质量要求较高的负载。
多电平直流变换
多电平直流变换
8.1 多电平变换的基本原理 8.2 单管直流变换器三电平拓扑变换 8.3 推挽变换器三电平拓扑变换 8.4 全桥直流变换器的三电平拓扑变换 8.5 三电平直流变换器的控制方法
多电平直流变换
8.1 多电平变换的基本原理
8.1.1 多电平变换器的特点 现有的电力电子开关器件无法满足其功率与开关频率之
要(n－1)/2个独立电源，2(n－1)个主开关器件。
多电平直流变换 图8-4 单相独立直流电源级联逆变器电路
多电平直流变换
该结构中若两个电源的电压存在Uin2=2Uin1的关系，则 将有七种输出电位：0、±Uin1、±2Uin1和 ±3Uin1。若两个 电源的电压成Uin2=3Uin1的关系，则将有9种输出电位：0、 ±Uin1、±2Uin1、±3Uin1和 ±4Uin1。由于器件的耐压有限， 所以串联级数不能无限增加，实际系统的级联数目一般不超 过3。
开关电源基础与应用(第二版)课件：开关电源设计

开关电源基础与应用(第二版)课件：开关电源设计


开关电源设计
输入电压/V
90 110 220 250
表 6-1 不同负载下的输出电压
输出电压/V
空载
半载(10Ω)
12.456
12.360
12.459
12.368
12.467
12.375
1 12.242 12.247 12.265 12.262
开关电源设计
实测各种负载状况下的效率如表 6-2 所示。 表 6-2 不同负载下的效率
μ=2000(MXO材料)，则电感系数为
L
0.4 π S
l
106
4.44 μH
变压器初级绕组匝数N1为
N1
Ui
t on BmaxS
(6-2) (6-3)
初级绕组电感为
开关电源设计
L1 L N12 87 mH 次级绕组匝数为
N2
N1 (U o
U VD1 UiD
U L )
(6-4)
式中：UVD1为整流二极管VD1的压降，UL为输出电感L的压降。 取UVD1 + UL=0.7 V，代入式(6-4)，得N2=28匝。由式(6-2)，次 级绕组电感为
开关电源设计 图6-2 电流反馈电路
开关电源设计 图6-3 电压反馈电路
开关电源设计
6．保护电路的设计 图6-4所示为变压器过热保护电路，NTC为测变压器温 度的一个负温度系数的热敏电阻。由NTC、R2、运放A1构成 滞环比较器。在正常工作时，变压器温度正常，NTC的阻值 较大，运放两输入端电压U+<U-，输出为零；当变压器异常， 温度上升到设定值时，运放A1输出高电平，并送到PWM控 制芯片使输出脉冲关断。
开关电源设计 3．脉冲变压器的设计 脉冲变压器的初级电感L中的电流与电压的关系为
开关电源技术应用与维修[杨亚平][电子教案和教学指南]第4章

开关电源技术应用与维修[杨亚平][电子教案和教学指南]第4章

功能。其性能远优于 TOPwitch-II 系列和摩托罗拉公司的 MC33370系列，是目前设计75W以下高效率、多功能、单
路或多路输出反激式开关电源的最佳选择。该系列产品可
用于PC机的待机电源、机顶盒电源、视盘机电源、电源适 配器、以及由微处理器控制的开关电源。
23
第4章 单片式开关电源的应用与维修
各种普通型或精密型开关电源。
8
第4章 单片式开关电源的应用与维修
(5) 外围电路简单，成本较低。电源所用元器件很少， 外部仅接低通滤波器、输入整流滤波器、开关变压器、
反馈电路和输出整流滤波电路。开关电源的工作频率一
般为l00kHz，可在80～120kHz范围内正常工作；占空比 调节范围是1.7％～67%，比一般反激式开关电源的占空
充电器、IC卡付费电表、视盘机电源等。
15
第4章 单片式开关电源的应用与维修
1. TNY256P性能特点 (1) 高效、节能、体积小。
(2) 采用传统的PWM脉宽调制，控制方式简单，且调节速 度快，电路输出的纹波电压低。控制的电路外围元器件 极少，安装调试容易。 (3) TNY256P芯片内有开 / 关控制器、稳压器、高频振荡 器、电流、电压比较器、过电流、过热保护以及 MOSFET功率驱动管等多种模块。 (4) 具有开关频率抖动的功能，频率抖动幅值为5kHz，这 一功能将电磁幅射的能量衰减到最低计量。
31
第4章 单片式开关电源的应用与维修
4.2.1 单片开关电源的检修方法
下面结合图4-18所示的典型三端单片开关电源电路介 绍其常见故障的检修方法。 1．通电后无输出电压 通电后无输出电压的具体原因可能如下： (1) 由于尖峰电压触发脉冲造成电路闭锁，使芯片不工作： ① 采用单点接地方法，将电容器C1、C4、C5和C7直接连接 到源极(S)上。 ② 把三端单片开关电源芯片的管脚引线剪至最短，这对于 采用TO-220封装的芯片尤为必要。 ③ 使散热片与电路绝缘。
开关电源基础与应用第二版课后习题答案

开关电源基础与应用第二版课后习题答案

开关电源基础与应用第二版课后习题答案一、选择题：1.现代通信设备常用的几种供电电压为BC。

A.士12VB.+24VC.-48VD.士15V2.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ABCDA.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飞i00V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AA.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ABA.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BA.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ABDA.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ABCDA.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,自动关机儿是通过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0V12.一台通信电源包含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ABCDA.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ABCA.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BCEA.HD4820B.HD4820-5C.HD4830D. HD4850E.HD4850-2二、是非判断题：1．用万用表的二极管档静态测量N沟道MOSFET，当测到S-D不导通时，则可断定该管子坏了。

精品课件-开关电源基础与应用(第二版)(辛伊波)-第3章

精品课件-开关电源基础与应用(第二版)(辛伊波)-第3章


第3章 它激式开关电源 图3-1 MC1394内部结构图
第3章 它激式开关电源
5脚：高电平保护输入端，如此脚输入等于VCC的高电平， 则通过内部闭锁电路关断驱动脉冲输出，开关电源呈保护性停 机。5脚可作为过电压保护，因保护阈值太高，若用于过流保 护，需外设过流检测放大器。
7脚：PWM驱动脉冲输出端，内设射随器输出正向脉冲， 可驱动NPN型开关管。由于驱动功率较小，脉冲电压幅度较低， 开关管需设置前级驱动放大器。
第3章 它激式开关电源
(6) 过流检测输入端可对逐个脉冲进行控制，直接控制 每个周期的脉宽，使输出电压调整率达到0.01%/V。如果3脚 电压大于1 V或1脚电压小于1 V，PWM比较器输出高电平使锁 存器复位，直到下一个脉冲到来时才重新置位。利用1脚和3脚 的电平关系，在外电路控制锁存器的开/闭，使锁存器每个周 期只输出一次触发脉冲。因此，电路的抗干扰性极强，开关管 不会误触发，提高了可靠性。
第3章 它激式开关电源
(4) 电流取样比较器：3脚ISENSE用于检测开关管电流， 当UISENSE > 1 V时，关闭输出脉冲，迫使开关管关断，达到过 流保护的目的。
(5) 欠压锁定电路UVLO：开通阈值16 V，关闭阈值10 V， 具有滞回特性。
(6) PWM锁存电路：保证每一个控制脉冲作用不超过一个 脉冲周期，即所谓逐脉冲控制。另外，VCC与GND之间的稳压管 用于保护，防止器件损坏。
第3章 它激式开关电源
2．充电原理 用MC712构成的锂电池充电电路如图3-6所示。电路中，C1 为输入端滤波电容；R1是限流电阻，可以控制充电电流；C2为 1 μF；C3是0.1 μF补偿电容；VT为PNP功率管，其参数为： UCBO=80 50 V的硅整流管；R5为检测电阻，R5用来设定快速充电 电流Ifast的值，当Ifast = 1 A时，R5为0.25 Ω；RT1、RT2为负 温度系数的热敏电阻。该电路在快速充电、涓流充电时的充电 电流分别为1 A、1/16 A。

开关电源基础与应用

开关电源基础与应用
开关电源又称为开关模块，是一种使用了开关功率电路技术而生产出来的电源，它使用了晶体管或可控硅作为重要组成部分，将我们常见的高压外部电源转换成满足设备运行的低电压电源。

开关电源大大提高了电源转换效率，这种效率高达90%以上，相比普通整流电源，其节能效果显著。

开关电源技术可以满足各种要求，基本上可以替代普通变压器以及整流管等应用，由于其体积小巧，尤其在信号处理和计算机系统应用更加方便，它可以按需求配置，适应各种电压要求，而且具有输入输出短路保护等安全性能，使用更加安全。

开关电源的应用非常广泛，现在主要应用于电脑监控系统、数字投影仪、LED显示屏、多媒体影音设备、电梯、医疗仪器、智能电灯以及汽车电子等领域中。

其中，中国正迅速发展新能源汽车市场，而汽车电子中的开关稳压电源主要用于储能系统，可满足广大中国消费者的需求。

随着电子技术的发展，中国也迅速发展开关电源领域，国内已有几十家企业在抢先进入开关电源市场，他们不仅研制出了各种各样的开关电源，而且还推出了多种适用于各个行业的产品，为中国的电子产业提供了强大的技术支持。

总之，开关电源技术给我们带来了更高效、更安全、更环保的能源转换方式，它不仅能满足商业及家用电子设备的需求，也能满足新能源汽车的节能要求，而中国作为世界上最大的开关电源生产国，一直在不断改进和更新开关电源技术，以满足不断变化的市场需求。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

图4-3 LM2577ADJ应用电路
4.1.2 单片开关电源L4962 1．L4962构成的可调稳压电源电路 L4962的内部电路集成有5.1 V的基准电压稳压器、锯齿
波发生器、PWM比较器、误差放大器和功率开关等。为了 提高可靠性，还设有过流限制和芯片过热保护电路。L4962 的锯齿波发生器外接并联的定时电路RT、CT，振荡频率可 以由下式确定：
图4-5 W296组成的降压开关电源电路
3．W296组成的保护电路 W296具有延迟动作保护功能，可用于输出过流、短路 保护电路。图4-6所示为延迟动作保护电路的原理图。该电 路增设小阻值取样电阻R2，串联接在输出负载电路中。当负 载电流超限时，开关管VT立即导通，其发射极输出高电平 经VD3送入12脚，14脚输出延时后，通过VD1输入6脚启动保 护电路。为了使短路保护动作更快，13脚外接C1容量约为 0.22 μF左右，保持大约10 ms的延时。其目的是防止接通电 源瞬间C2的充电峰值电流使电路误动作。
LM2576ADJ的内部结构见图4-1。
图4-1 LM2576ADJ的内部结构
2．LM2576ADJ的应用 LM2576ADJ的典型应用电路如图4-2所示。其中 LM2576ADJ各脚功能如下： 1脚：直流电压输入端，输入电压最高为45 V。若由低 压交流整流供电，为了避免空载时电压超出45 V，交流输入 电压应不高于32 V。 2脚：脉冲输出端，最大输出5.8 A的调宽脉冲。在正脉 冲持续期，二极管VD截止，脉冲电流向L存储磁场能量，同 时向负载提供直通电流，并向C充电。在脉冲截止期，L释 放磁场能量，产生右正左负的感应电势使VD导通，继续向C 充电，并向负载提供不间断的电流。输出电压值取决于输出 脉冲的幅度和占空比。
3脚：输入、输出级共地端。 4脚：脉冲宽度控制端。当4脚电位升高时，输出脉冲宽 度减小，使输出电压降低。电路中由RP3 + RP4、R1组成输出 电压取样分压器，通过调整RP3(细调)和RP4(粗调)可改变输出 电压值。在上述控制过程中，输出电压Ui的表达式为
Ui
Uo
R1 RP3 RP 4
1.23
f 1 RTCT
(4-2)
L4962应用电路如图4-4所示，为一个5～15 V连续可调稳压
电源电路。
图4-4 L4962应用电路
2．W296构成的可调稳压电源电路 W296最大输出电流为4 A，最高输入电压为50 V，脉冲 占空比可控范围为0～100%，输出电压可以从5 V调整到 40 V，变换效率在90%以上，开关频率最高可达200 kHz， 储能电感和滤波电容的体积大为缩小。 图4-5所示为由W296组成的最基本的降压开关电源电路， 通过调整取样分压器R3/(R2+R3)可设定输出电压。
图4-2 LM2576ADJ的典型应用电路
3．单片开关电路LM2577ADJ 升压型单片开关电路LM2577ADJ与LM2576ADJ内部电 路几乎相同，其最大输出电流为1 A，最高输出电压为60 V， 内部开关管为NPN型，UCEO>65 V，ICEO>3 A。LM2577ADJ 的输入/输出的应用要求是：在输出电压Uo≤60 V的条件下， 同时要求Uo<10Ui。
(4-1)
当输入电压和负载变动时，4脚电压可以在1.217～1.243 V之间 变化，以稳定输出电压。
5脚：待机控制端。接共地低电平时，内部脉冲输出被 关断，开关电源无输出。该电路中用此功能组成过流保护电 路，R5的值为0.22 Ω，是负载电流取样电阻。当负载电流大 于3 A时，VT1导通，其集电极输出高电平使VT2导通， 5脚变成低电平0.3 V，电路停止工作。在用于纹波要求较高 的情况下，可以加入LC滤波电路。由于LM2576ADJ的工作 频率较高，效率大于82%，故L的电感量不需很大。除C用 大容量电解电容以外，再并联接入一只高频特性好的无极性 电容，容量在0.1～0.33 μF之间。
第4章 单片式开关电源
4.1 典型单片电源电路 4.2 同步整流技术的低电压大电流电源 4.3 移动电子典型单片电源电路
4.1.1 单片开关电源LM25系列 1．可调五端单片开关电源LM2576ADJ LM2576ADJ为典型的一种单片电源电路，其基本技术
参数如下：最大允许输入电压为45 V，额定输出电压范围为 4.75～40 V，反馈控制电压为1.23 V，反馈电压变动范围为 1.217～1.243 V，最大输出峰值电流为5.8 A，平均负载电流 为3 A，开关频率为52 kHz，效率为77%。
LM2577ADJ的应用电路如图4-3所示。LM2577ADJ的1脚为 误差放大器输出端，外接频率补偿RC电路。因为内部PWM比较 器的反相输出端受控于误差放大器的输出，所以此RC电路有软启 动功能。开机后，输出电压尚未建立时，取样放大器输出高电平 向C1充电，随C1充电过程，1脚电位缓慢升高，脉冲宽度逐渐增 大，直到输出端被稳定于额定电压。R、C1分别为4.7 kΩ和 0.22 μF。5脚为电压输入端，允许输入电压范围为4～40 V。芯片 内部设有输入电压欠压保护电路，以免输入电压过低达不到升压 额定电压时脉冲宽度急剧增大引起开关管电流过大而损坏。为了 避免此现象发生，欠压保护的阈值随输出电压而改变。因其误差 检测放大器输入内部基准与LM2576ADJ相同，2脚为取样输入端， 由R1、R2分压对输出电压取样。
开关稳压器电路。MC78S40内部包括振荡器、输出电压误 差比较器、1.25 V基准电压产生器、受控于与门的RS触发器 和达林顿驱动输出级等。
W296系列单片电源也可用于升压变换、外接扩流开关 管扩流、极性反转等特殊电源中，应用时需注意内部开关管 极限电压、取样输入电压和5 V基准电压的关系，即可方便 地设计出适合的电路。
图4-6 延迟动作保护电路
4.1.3 低压它激式单片电源MC78S40 图4-7是MC78S40的内部电路以及由此组成的5 V / 3 A