当前位置：文档之家 › 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

  • 格式：ppt
  • 大小：1.83 MB
  • 文档页数：8

下载文档原格式

  / 8

合集下载

《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。

开关电源技术应用与维修[杨亚平][电子教案和教学指南]第2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2章
关电源。图2-6 是TC-9CX型电视机开关电源电路原理 图，可以看出它属于非隔离自激式串联型开关电源， 因此只有单一的+B(110V)电压输出，其它电压需采用 二次稳压获得。
17
第2章 自激式开关电源的应用与维修
图2-13 TC-29CX电视机开关电源电路图
18
第2章 自激式开关电源的应用与维修
5. 自激式隔离型开关电源的保护电路
图2-9 开关管输出过流和输入过压保护
11
第2章 自激式开关电源的应用与维修
2.1.4 推挽自激式开关电源
1. 推挽自激式开关电源的结构特点 开关变压器的一次侧带有中心抽头，它的两边由两只 开关管轮流工作的变换电路一般称为推挽式变换电路。这 种电路不太适合高输入电压的变换电路。因为功率开关管 的集电极电压两倍于电源供电电压Ui ，但是，在低输入电 压(如48V)时，推挽式电路比半桥式或全桥式优越，任何时 候最多只有一个开关管工作，而且还是工作在低压下。对 于输出相同的功率时，开关损耗小多了。所以低压输入的 大功率开关电源(500 W以上)都是采用推挽变换电路。为了 使输出电压稳定和保持软启动控制的特点，大多数采用脉 冲占空比控制方式。
34
第2章 自激式开关电源的应用与维修
3．保险管完好但各路输出电压均为零 (1) 故障现象 (2) 检修方法 故障现象接通电源开关后，主机不启动， 主机电源直流输出的四组电压：+ 5V、
测±5V、±12V均没有输出。
－ 5V、+ 12V、－ 12V，其中+5V电源输出功率最大（满 载时达20A)，故障率最高，一旦+5V电路有故障时，整个 电源电路往往自动保护，其它几路也无输出，因此，+5V 输出电路应重点检查。

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

电工与电子技术基础第2版课件第2章

电工与电子技术基础第2版课件第2章

2.2 正弦量的相量图表示法
正弦量除可用三角函数、波形图表示外，但 可用随时间变化的旋转有向线段OA在y轴上的投影 来表示，如图2-4所示。称相量图法 。
y ω u1 t1 to O A ψ x Um u uo O ψ
ωt1
ωt
图2-4 用旋转的有向线段表示正弦量
用有向线段OA的长度表示正弦量的幅值Um(或Im)， OA与x轴正向的夹角表示初相位ψ， OA随时间以逆时 针方向旋转的角速度表示ω，则OA在y轴上的投影为 OA=ASsin(ωt+ψ)。


(1) i 与 u 为 同频 率 ，且 u 超 前 i90° ， 或 i 滞 后 u90°。 (2) Um (U)与Im(I)和ωL符合欧姆定律关系。ωL 的单位是欧姆，具有对i起阻碍的物理性质，称为 电抗，简称感抗，用XL表示，即 XL＝ωL＝2πfL
3.电感元件的功率关系 瞬时功率 p= ui=Imsinωt Umsin(ωt+90˚)=UIsin2ωt 图2-12b中p波形得 ，当p＞0时，电感元件从外界(电 源)吸收电能，并转换为磁场能贮存于线圈中；当p＜0 时，电感元件向外界释放能量，磁场能转换成电能， 并归还给电源。 有功功率P=0。即电感元件在交流电路中无能量 消耗，但电源与电感元件间存在能量的互换。用无功 功率Q来衡量能量互换的规模。规定Q等于瞬时功率p 的幅值，即 2 U Q＝UI＝I2XL＝ X L Q单位用乏 [尔] (Var)
在交流电路中，因各电流和电压多 +j A 为同一频率的正弦量，故可用有向线段 b r 来表示正弦量的最大值 ( 有效值 ) Im 、 ψ Um(I、U)和初相ψ ，称为正弦量的相量。 O a +1 在正弦量的大写字母上打“ •”表示，如 图2-5 有向线段的表示正弦量 幅值电流、电压相量用 I m、 U m表示，有 • U 效值电流、电压相量用 I 、 U 表示。将电 • 路中各电压、电流的相量画在同一坐标 φ I ψ 中，这样的图形称为相量图。 ψ 同频率的u和i可用图2-6相量图表示。 图2-6 u和i的相量图 即 U 超前 I φ°，I 或 U 滞后φ°。

电工基础第2版第2章习题册标准答案

电工基础第2版第2章习题册标准答案

电工基础习题册标准答案（第二版）全国中等职业技术2010-04-12 02:05:34| 分类：电工基础2版习题| 标签：|字号大中小订阅全国中等职业技术（电子类）专业通用教材第二章直流电路§2-1 电阻的连接一、填空题1、在电路中，将两个或两个以上的电阻依次连接构成中间无分支的连接方式叫做电阻的串联。

电阻串得越多，等效电阻阻值越大；串联的电阻阻值越大，分得电压越大，消耗的功率越多。

2、电阻串联，可以用来构成分压器以提供几种不同的电压，也可限制和调节电路中电流的大小，还可以扩大电压表的量程。

3、在电路中，将两个或两个以上的电阻连接在、在电路中，将两个或两个以上的电阻连接在相同两点之间的连接方式叫电阻的并联，电阻并得越多，等效电阻越小；并联的电阻阻值越大，分得电流越小，消耗功率少。

4、电阻并联可以用来获得阻值较小的电阻，还可以扩大电流表的量程。

5、需要分压时，可选用电阻的串联；需要分流时可采用电阻的并联。

6、在电路中，既有电阻串联又有电阻并联的连接方式叫做电阻的混联。

在混联电路中为了便于计算电路等效电阻，可采用画等效电路图的方法，把原电路整理成易于判别串、并联关系的电路，然后进行计算。

7、在下列各图中，指出电流表或电压表的读数（电流表内阻无穷小、电压表内阻无穷大）。

（1）在图2-1中，PV1的读数为4V ，PV2的读数为12V ，PV3的读数为24V 。

（2）在图2-2中，PA1的读数为3A ，PA2的读数为2A ，PV的读数为12V 。

（3）在图2-3中，PV1的读数为11.2V ，PV2的读数为8V ，PA的读数为 1.6A 。

二、判断并改错1、在电阻的串联电路中，总电阻上的电压一定大于其中任何一个电阻上的电压。

（√）2、电阻并联后的总电阻一定小于其中任何一个电阻的阻值。

（√）3、在串联电路中，电阻串得越多，消耗的功率越大；在并联电路中，电阻并联得越多，消耗的功率越小。

（×）4、功率大的电灯一定比功率小的电灯亮。

电子技术及应用 第2版 第2章 基本放大电路

电子技术及应用 第2版 第2章 基本放大电路

如图所示为扩音器电路示意图。所谓放大，从表面上看是将小信号变大， 其实质是将直流电源的能量转换为负载获取的能量。这里需要注意的是，能量 的控制和转换是以不失真为前提的，这样的信号放大才有意义。
ii
RS ui
es
信号源
放大电路
io E
uo
负载
扩音器电路示意图
2.1.1放大电路的三种组态
2.1 放大电路的概述
c
b
uo ui
e
b
ui
e
e
c
uo
ui
c
uo
b
（a）
（b）
放大电路的三种组态
（c）
2.1.2 放大电路中的符号规定
2.2 共发射极基本放 大电路
放大电路中存在着两类性质截然不同的电压源：交流信号源和直流电压源， 在分析放大电路时，必须将这两类信号各自讨论分析，不能混淆，如表所示。
2.2.1 共发射极基本放大电路的组成
T uo RL
UCC
RB
C1
RS ui
es
UCC
RC
C2
T RL uo
信号源
放大电路
负载
（a）实际电路
图2-3 共发射极放大电路
（b）简化画法
2.2.1 共发射极基本放大电路的组成
2.2 共发射极基本放 大电路
RB
C1
RS ui
es
RC
C2
T uo RL
信号源
放大电路
负载
UCC
RB
C1
RS ui
es
高等职业教育系列教材ຫໍສະໝຸດ 第二章 基本放大电路主
通过本章节的学习可以达到： 1、了解放大电路的基本概念和基本组成；理解并

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。

TI开关电源基础知识

TI开关电源基础知识
作为电源行业的技术编辑， 每天编写及整理出一篇篇技术文章便是我们工作 的乐趣与重心。在常人眼里，编辑工作似乎既繁琐又枯燥无味。但是身为编辑的 我却可以深刻地体会到：虽然工作非常辛苦，但却异常幸福。
因为这是一个可以不停地思考、不停地接触新知识、不停地读书、不停地将 灵感转化为现实的工作；同时，把自己编辑过程中的点滴努力都体现在文章中， 留下一个个实实在在的印记。 而今天我有幸将这些我所了解的知识变成一本小小 的电子书，这一份强烈的欣喜感油然而生。
随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日 益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入 80 年代计算机电源全面实现了 开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入 90 年代开关电源相继进入各种 电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等 都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
（2）线性稳压器
1.2 什么是开关稳压器？
开关稳压器，英文(regulatior)，有人叫它调节器、稳压源。实现稳压，就是需要控制系 统(负反馈)，从自动控制理论中我们知道，当电压上升的时候通过负反馈把它降低，当电压 下降的时候就把它升上去， 这样形成了一个控制的环路。 如图中的方框图是 PWM(脉宽控制 方式)，当然还有其他如： PFM(频率控制方式)、移相控制方式等。
1.3 脉宽调试方式(PWM)
1.3.1 周期性的改变开关的导通与关断时间的简单方法
学习开关电源基础知识课程 更多 TI 培训课程
占空比：开通的时间 Ton 与开关周期 T 的比值，ton(开通时间) + toff(关断时间) = T(开 关周期)，占空比 D=ton / T。但是，我们不能采用一个脉冲输出！需要一种实现能量流动平 稳化的方法。通过很多的脉冲，高频地切换，将在开关接通期间存储能量而在开关切断时提 供此能量的手段，从而实现平稳的电压。 1.3.2 在电子行业中有两种主要储能器件

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。

《开关电源基础教程》课件

《开关电源基础教程》课件

开关电源的工作流程
01
输入电路将交流电转换 为直流电。
02
通过开关管的控制，将 直流电输入变压器进行 电压转换。
03
通过输出电路的滤波和 稳定，输出稳定的直流 电。
04
控制电路监测电源的工 作状态，根据需要调整 开关管的通断。
开关电源的波形分析
01
02
03
04
输入波形
分析输入电压和电流的波形， 了解其是否满足开关电源的要
THANKS
感谢观看
详细描述
开关电源是一种将电能进行转换的设备，通过控制开关管开通和关断的时间比率 ，将输入的直流电压转换成特定的输出电压或电流。开关电源的核心是开关管， 通过控制其开通和关断的时间比率，实现电能的转换。
开关电源的特点
总结词
开关电源具有效率高、体积小、重量轻、动态性能好等特点。
详细描述
开关电源的效率一般在80%以上，甚至可以达到90%以上，相比传统的线性电源，具有更高的能源利用效率。由 于开关电源的开关管工作在高频率，使得其体积和重量相对较小，有利于设备的紧凑设计和轻量化。此外，开关 电源的动态性能较好，能够快速响应负载的变化，维持稳定的输出电压或电流。
高频化与小型化
随着技术的进步，开关电源正朝 着更高频率和更小体积的方向发 展，以满足便携式设备和穿戴设
备等新兴市场的需求。
智能化与网络化
智能化和网络化技术使得开关电源 具备远程监控、故障诊断和自动调 整等功能，提高了电源的管理效率 和可靠性。
绿色环保
随着环保意识的提高，低噪声、低 辐射、低能耗的绿色开关电源成为 未来的发展趋势，有助于减少对环 境的负面影响。
开关电源的应用前景
电动汽车与充电设施

开关电源基础与应用

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
超过C的充电时间，电路触发后，即使负载电流恢复正常也 不能解除保护状态，必须关断电源排除过流因素，晶闸管才
能复位。电路中R0阻值的选择由负载电流保护阈值而定，一 般R0取值极小，在开关电源正常负载电流时其压降小于 0.3 V。R1和C1构成保护启动延时电路，防止开机瞬间负载 电流冲击造成电路误动作。
依此原理设计的自激式降压型开关电源电路如图2-5所 示。脉冲变压器T增设了副绕组④-⑤，在电路的振荡过程中， 其元器件的作用与图2-2所示的相同。区别是储能电感和开 关管的位置被互换，但对储能电路来说作用相同，对电路功 能无任何影响。
图2-5 降压比增大电路
在图2-5所示的电路中，还可以用增加副绕组的方式获
降压开关电源的结构图。输入的直流电压经过开关管通/断 控制变成周期性矩形波。设开关周期为T，开关管导通时间 为ton，开关管截止时间为toff。
图2-1 自激式降压型电源结构图
2．自激式降压型电源工作原理
图2-2所示的不隔离电源为自激式降压型开关电源的基
本电路。VT1为开关管；T为储能电感；VD1为续流二极管； C2、C3分别为输入和输出电压滤波电容；VT2为脉宽调制器； 为误差检出放大器；VZD2、R4构成基准电压；R5、R6为 输出电压取样分压器。VT1和T组成最基本的间歇振荡电路， VT1无需外驱动脉冲。T有两种功能：一是由初级绕组①-② 构成储能电感；二是初级绕组①-②和次级绕组③-④构成脉
得另一组更低的输出电压，如图中的U3，因为开关电源工 作在稳压状态，所以U3基本上是稳定的。但是U3输出电压 并未经取样反馈到脉宽控制系统，故U3的负载电流的变动 将使其输出电压产生相反的变动，即负载调整率极低。此外，
U3负载电流的变动还影响T初级的能量释放过程，使主输出 端U2受到影响，使稳压器的稳定度变差。为了避免这个不 参与稳压取样控制的输出电压的此类副作用，要求U3的输 出功率不能高出主负载端输出功率的1/4，且U3的负载必须 是恒定的。在电器设备中需要小功率低电压副供电电源的情
解决上述问题的方法是将原储能电感部分改为脉冲变压 器，即对原脉冲变压器进行改型。开关管导通期间通过脉冲 变压器初级储存能量，开关管截止时脉冲变压器通过次级向 负载释放能量。如果此脉冲变压器初、次级绕组的匝数比增 大，次级释放能量形成的感应电压则必然较低。假设脉冲变 压器能量存储与释放是相等的，其次级电路将感应出低脉冲 幅度、大电流的感应电压向负载及滤波电容放电。除此之外， 脉冲变压器代替储能电感后，电路的降压功能不只依靠压缩 脉宽，还可以通过改变脉冲变压器初、次级变比的方式得到 设定的降压输出。
况下，一般采用这种方式，此时输出U3与输入电压是隔离 的。
2.2.2 自激电源的同步控制 1．工作原理 图2-6所示为TC-29CX电源电路。由于其待机/工作状态时负
载电流大幅度变化，因此电源的工作状态也必须改变。间歇振荡
电路由开关管VT901和脉冲变压器T901组成。当电源接通后，输入 电压经桥式整流并滤波后，输出约300 V直流电压，直接进入 VT901的集电极。R902、R903、R904和C903构成启动电路。300 V电压 正极经R902、R903和R904分压，得到约100 V电压对C903充电，其充 电电流作为启动脉冲送入VT901基极。电源启动后，VT901集电极 电流开始增大，此电流通过T901绕组①-②到负载，再回到300 V 电压负极。在此过程中，T901绕组①-③感应的脉冲电压以正反馈 的形式加到VT901基极，使VT901快速饱和。
第2章 自激式开关电源
2.1 自激式开关电源的结构和保护电路 2.2 自激电源的优化 2.3 自激式降压型集成电源 2.4 升压式自激电源 2.5 开关电源的隔离 2.6 自激开关电源应用设计 2.7 典型设备开关电源
2.1 自激式开关电源的结构和保护电路
2.1.1 自激式降压电源的结构和工作原理 1．基本结构 降压型开关电源是最基本的开关电源，图2-1是自激式
2.2 自激电源的优化
2.2.1 增大降压比控制 在图2-2所示电路中，当开关管导通时，加在储能电感
两端的为全部输入电压。为了使储能电感在能量释放时有较 低的电压输出，只有通过压缩脉冲宽度，减小能量存储。但 在脉冲幅度不变时，单纯靠减小脉冲宽度有一定限度，即受 到开关管可控导通时间的限制和输出纹波增大的限制。因此， 当脉宽减小到一定限度时，开关管的振荡处于占空比极小的 状态，输出直流电靠滤波电容的放电予以保持，导致电源内 阻增大，难以输出较大的电流。