开关电源(SPS)超级讲义之—原理1

开关电源原理一、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。

开关电源工作原理超详细解析开关电源（Switching Power Supply）是一种先将输入交流电转换为直流电，再通过变换器和开关元件进行调制和控制，最终输出所需电压和电流的电源装置。

它可以高效地进行能量转换，减少功耗，适用于各种电子设备。

下面将详细解析开关电源的工作原理。

1.开关电源的基本组成开关电源由输入滤波器、整流器、脉宽调制器、变压器、输出滤波器和反馈电路组成。

-输入滤波器：用于滤除输入电源中的干扰信号，并平滑输送到整流器。

-整流器：将交流电转换为直流电，常用的整流方式有全波整流和半波整流。

-脉宽调制器：根据反馈信号调整开关管的导通时间，控制开关元件的开关频率和占空比。

-变压器：将输入电压转换为所需的输出电压，并通过与脉宽调制器协调工作来控制输出电压的稳定性。

-输出滤波器：用于平滑输出电压，减少纹波幅度，并滤波输出电流。

-反馈电路：通过采样输出电压并与目标电压进行比较，产生反馈信号控制脉宽调制器的输出。

2.工作原理-输入滤波：交流电经过输入滤波器后，去除干扰信号，并保持电压稳定。

输入滤波器通常由电容和电感组成，它们通过电压和电流的交替变化，将输入电源趋于稳定。

-变压：通过变压器将输入电压进行转换，以获得需要的输出电压。

变压器一般由磁性材料、绕线、磁心等组成，通过众多的绕线匝数比实现输入电压于输出电压的变化。

-输出滤波：经过变压器的输出信号包含较多的纹波幅度，通过输出滤波器将纹波幅度减小到可以忽略不计的程度。

输出滤波器通常包括电感和电容，通过滤除高频杂波和平滑输出电流。

3.脉宽调制脉宽调制器是开关电源中至关重要的一个部件，负责控制开关元件（如晶体管或MOSFET）的开关频率和占空比，以调节输出电压的稳定性。

- 控制开关频率：脉宽调制器根据输出电压的需求，采用不同的控制方式，例如固定频率PWM（Pulse-Width Modulation）、可变频率PWM和电流模式控制。

通过调整开关频率，可以实现对输出电压的精确控制。

开关电源工作原理超全解读
开关电源是一种将交流电转换为稳定的直流电的设备，它通过电子开关器件的开关动作周期性地将输入电压切割成高频脉冲，然后经过滤波电路和稳压电路，最终输出稳定的直流电。

开关电源的工作原理主要包括以下几个部分：
1. 变压器：将输入的交流电压变压升高或降低，并进行隔离。

2. 整流：将变压器输出的交流电压通过整流电路转换为脉冲波形的直流电。

3. 滤波：通过滤波电路对脉冲波形的直流电进行平滑处理，去除掉其中的纹波成分，使得输出电压更加稳定。

4. 开关控制：通过控制开关器件（如MOS管、IGBT等）的
导通和截止来切割输入的交流电压，输出高频脉冲。

5. 输出稳压：将高频脉冲输入到变压器的副边或电感元件中，经过滤波和稳压电路，将输出的脉冲波形转换为稳定的直流电，以供电子器件使用。

总的来说，开关电源的工作原理就是通过控制开关器件的开关动作，将交流电压转换为高频脉冲，并通过滤波和稳压电路将脉冲波形转换为稳定的直流电。

开关电源具有输出电压稳定、效率高、体积小等特点，广泛应用于家庭电器、计算机、通信设备等领域中。

第三章:SPS原理介紹轉換式電源供應器一.SPS定義只要能夠供給我們電能的裝置,我們稱之為電源.無論是何種電源裝置都是利用能量守衡定律，通過某種轉換電路來完成電壓的轉換.轉換式電源供應器(Switching Power Supply,簡稱SPS)為荷蘭人Neti R.M.Rao 于1970年所發展研出來,是一种非線性轉換式電源供應器. 就是將輸入交流電壓整流濾波後的直流高壓作一定頻率的切換成高壓方波信號.該信號經隔離變壓器轉換成低壓直流,再對其加以整流濾波得到固定直流電壓輸出.由于微電子的迅速發展，如今的用電設備對電源系統的要求在設計上性能更加完善，效率更高，重量較輕，体積小和高的功率。

SPS正是這种趨下的新產物，比以往的線性串聯穩壓器更适合。

所以在日趨复雜的電子和電腦系統中SPS扮演了一個舉足輕重的角色。

SPS除了應用在PC 電腦上以外，亦可以用于MONITOR.TERMINAL.數值工具机.儀器.音響.通訊与飛彈系統等領域中。

SPS 與Liner 線性電源供應器相比較:表3-1Liner 方框圖 圖3-1OUT DC圖3-2PWM 控制方式PWM 控制方式在重载范围内具有转换效率高、噪声低和纹波小等优点，成为目前的主流技术。

基于脉宽调制(Pulse Width Modulation)控制的开关电源系统，功率开关的动作受一个频率固定、且脉宽随负载及输入电压值而变动的脉冲波所控制。

即开关管导通的频率固定，而每次的导通时间fan 受负载和输入电压的控制。

开关电源通过调节占空比d 达到维持输出电压的基本稳定。

采用PWM 控制方式的开关电源，其控制电路又分两种:电压模式(VoltageMode)控制和电流模式(Current Mode)控制。

电压控制模式仅利用输出电压作为反馈控制信号，系统中只存在一个电压反馈环路;电流控制技术指同时采用电流和负载电压作为控制信号，其中电感电流或负载电流反馈构成内环控制，而负载电压反馈构成外环控制，实现双闭环控制。

第一章开关变换器概论第一节什么是开关电源电源有如人体心脏，是所有电设备的动力。

但电源却不像心脏那样形式单一。

因为，标志电源特性的参数有功率、电压、频率、噪声、及带载是参数的变化等等；在同一参数要求下，又有体积、重时、形态、功率、可靠性等指标，人可按此去“塑造”和完美电源，因此电源的形式是极多的。

此次主要介绍一下开关电源的原理及其设计方法。

一般电力（如市电）要经过转换才能符合使用的需要。

转换例子有：交流转换为直流，高电压变为低电压，大功率中取小功率等等。

这一过程有人形象地说成：粗电炼为精电。

炼为精电后才好使用。

按电力电子的习惯称谓，AC-DC（理解成AC转换为DC，其中AC表示交流电，DC表示直流电）称为整流（包括整流及离线式转换），DC-AC称为逆变，AC-AC 称为交流-交流直接变频（同时也变压），DC-DC称为直流-直流交换。

为达到转换目的，手段是多样的。

六十年代前，研发了半导体器件，并用此器件为主实现此转换。

电力电子学科从此形成并有了近三十年的迅速发展。

所以，广义地说，凡用半导体功率器件作为开关，将一种电源形态转变成中一形态的主电路都叫做开关变换器电路；转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节则称为开关电源（Switching Power Supply）。

开关电源主要组成部分是DC-DC变换器，因为它是转换的核心，涉及频率变换，目前DC-DC变换中所用的频率提高最快。

它要提高频率中碰到的开关过程、损失机制，为提高效率而采用的方法，也可为其它转换方法参考。

值得指出，常见到离线式开关变换器（off-line Switching Converter）名称，是AC-DC变换，也常称开关整流器；它不单是整流的意义，而且整流后又作了DDC变换。

所说离线并不是变换器与市电线路无关的意思，只是变换器中因有高频变压器隔离，故称离线。

第二节DC-DC变换器的基本手段和分类把直流电压变换为另一种直流电压最简单办法是串一个电阻，这样不涉及变频的问题，显示很简单，但是效率低。

开关电源基本原理讲解嘿，朋友们！今天咱来聊聊开关电源的基本原理，这可真是个有意思的玩意儿啊！你看啊，开关电源就像是一个神奇的电力魔法师。

咱家里的各种电器，像电视啊、电脑啊，它们能正常工作可都离不开开关电源呢。

想象一下，电就像一群调皮的小精灵，在电线里跑来跑去。

而开关电源呢，就是那个能管住这些小精灵的老大。

它可以把进来的电，比如说市电，进行一番神奇的操作，然后输出适合电器使用的电。

开关电源里有个很关键的部分，叫开关管。

这玩意儿就像个指挥交通的警察，一会儿让电通过，一会儿又拦住它们。

通过快速地开关，把电变成我们需要的样子。

还有啊，开关电源里有各种变压器、电感、电容啥的。

这些东西就像一个个小助手，帮助开关管一起完成任务。

变压器就像是个变形金刚，可以把电压升高或者降低。

电感和电容呢，就像两个好兄弟，一个负责储存能量，一个负责稳定电压。

咱再打个比方，开关电源就像是一个厨师，市电是原材料，而它要做出一道道适合不同电器“口味”的电餐。

有的电器需要高电压大餐，有的需要低电压小餐，开关电源都能搞定。

那开关电源是怎么做到这些的呢？这就得靠它的聪明脑袋啦！它能检测到电器需要什么样的电，然后迅速调整自己的工作状态。

比如说，你突然打开了一个大功率电器，这时候电流需求就大了呀。

开关电源马上就会察觉到，然后赶紧调整输出，保证电器能正常工作。

而且哦，开关电源的效率很高呢！它不会浪费太多电，这多环保呀！这就好比是你去超市买东西，它能帮你把钱花在刀刃上，不多浪费一分。

你说开关电源是不是很厉害？它虽然不大，但是作用可大了去了。

没有它，我们的生活可就没那么方便啦！咱得好好感谢这些默默工作的小魔法师呀！总之呢，开关电源就是电力世界里的神奇存在，它让我们的电器能欢快地工作，给我们的生活带来了诸多便利。

下次你再使用电器的时候，可别忘了开关电源这个幕后英雄哦！。

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（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。

开关电源工作原理解析一、引言开关电源，也称为开关稳压电源，是一种将输入电源高频开关变换器的原理应用于电源上的电子设备。

开关电源具有高效率、小尺寸和稳定输出电压等优点，广泛应用于各种电子设备中。

本文将对开关电源的工作原理进行详细解析。

二、工作原理开关电源是通过高频开关变换器来将输入电源的直流电压转换为所需的输出电压。

下面将从开关器件、滤波电路和控制电路三个方面进行解析。

1. 开关器件开关器件是实现开关电源工作的关键组成部分，常见的有MOSFET 和IGBT等。

开关器件通过快速开关操作，在短时间内从低电压转为高电压或从高电压转为低电压，从而产生高频脉冲信号。

这些脉冲信号经过滤波电路后形成所需的输出电压。

2. 滤波电路滤波电路主要由电感和电容组成，用于削弱开关器件生成的高频脉冲信号。

当开关器件导通时，电感储存电能；当开关器件断开时，电感释放储存的电能，形成平稳的电流输出。

同时，电容起到滤波的作用，进一步减小输出电压的波动。

3. 控制电路控制电路用于对开关器件的开关时间和频率进行调节，以达到稳定输出电压的目的。

控制电路通常采用反馈控制原理，通过对输出电压进行采样和比较，调整开关器件的开关状态，使输出电压保持在设定值。

三、工作过程开关电源的工作过程可分为两个阶段：导通状态和关断状态。

1. 导通状态在导通状态下，开关器件处于导通状态，输入电源的电能通过电感储存在电容上，同时输出电压也得到提升。

在该阶段中，开关器件会不断地开关，以保持输出电压的稳定性。

2. 关断状态在关断状态下，开关器件处于断开状态，此时电容通过负载进行放电，输出电压开始降低。

控制电路监测到输出电压低于设定值时，会再次将开关器件切换到导通状态，恢复输出电压。

四、优势和应用开关电源相比传统的线性电源具有以下优势：1. 高效率：开关电源工作在高频开关状态下，能够提供更高的转换效率。

2. 小尺寸：开关电源体积小，适用于各种紧凑型电子设备。

3. 稳定输出电压：通过反馈控制电路可以实现输出电压的稳定性。

第一章:组件认识开关电源(SPS)是由众多的元器件构成,因此,要了解开关电源的原理,学会看电路图.首先必须掌握元器件的主要性能,结构,工作原理,电路符号,参数标准方法和质量检测方法,本章将作逐一介绍.一.电阻器电阻器简称电阻,英文Resistor1.电路符号和外形.(a) (b) (c)(a)国外电阻器电路符号.(b)国内符号.(c)色环电阻外形2.电阻概念:电阻具有阻碍电流的作用.公式R=U/I常用单位为奥姆(Ω),千欧(KΩ) 和兆欧(MΩ).1MΩΩ3.种类电阻器的种类有:碳膜电阻,金属氧化膜电阻,绕线电阻,贴片电阻,可调电阻,水泥电阻.4.性能参数(1)标称阻值与允许误差(2)额定功率:指在特定(如温度等)条件下电阻器所能承受的最大功率,当超过此功率,电阻器会过热而烧坏.(3)电阻温度系数5.标注方法:(1)直标法(2)色标法色标法是用色环或色点来表示电阻的标称阻值,误差.色环有四道环和五道环两种.读色环时从电阻器离色环最进的一端读起,在色标法中,色标颜色表示数字如下:四色环中,第一,二道色环表示标称阻值的有效值,第三道色环表示倍数,第四道色环表示允许偏差,五色环中,前三道表示有效值,第四到为倍数,第五道为允许误差.精密电阻常用此法.例1:有一电阻器,色环颜顺序为:棕,黑,橙,银,则阻值为:10X ±10%(Ω) 二:电容器 英文Capacitor 1.电路符号(a)(b)(a),(b)分别表示为无极性,有极性的电容器的电路符号.2.电容慨念电容器是储存电荷的容器.电容器的容量C 由下式决定: C=Q/U=ΣS/4πd,单位法拉(F).3.种类电容器可分为:陶瓷电容,电解电容,安规电容,贴片电容,塑料电容. 4.主要性能参数(1)标准容量及允许偏差 (2)额定电压 (3)损耗系数DF 值 DF=P耗/P 总P 耗为充放电损耗功率, P 总为充放电总能量.(4)温度系数 5.标注方法 (1)直标法(2)色标法:类似电阻器之色标法,三色环无偏差表示,单位PF 三.电感器(英文Choke 即线圈)1.电路符号(普通电感无极性)2.主要参数(1)电感量及允许偏差(2)品质因子(Q值)感抗x L=W L=2πfL Q=2πfL/R Q即为品质因子3.种类可分为固定电感器,带磁心电感线圈,可变电感器四.半导体二极管 (英文 Diode)DIODE Test # Description1 VF Forward voltage2 IR Reverse current leakage3 BVR Breakdown voltage1.电路符号2.单向导电性二极管只能一个方向流过电流,即电能只能从它正极流向负极.在正常情况下,硅管的正向压降为0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V,即二极管正向压降基本保持不变,当外加正向电压达到一定程度,二极管正向电流会很大,将烧坏二极管.当加在二极管上的反向电压小于一个临界值时,二极管的反向电流很小,即反向时二极管的内阻很大,相当于二极管截止.当二极管的反向电压大于临界值时,二极管会反向击穿.3.结构是由一个P型半导体和一个N型半导体构成,组成一个PN结,PN结具有单向导电性.4.种类(1)普通二极管 (2)发光二极管 (3)稳压二极管 (4)变容二极管5.主要参数(1)最大平均整流电流I F:表征二极管所能流过的最大正向电流.在一个周期内的平均电流值不能超过I F,否则二极管将会烧坏.(2)最大反向工作电压V R(3)反向电流I R:是在最大反向工作电压下的二极管反向电流值(4)工作频率:表示二极管在高频下的单向导电性能.五.稳压二极管ZENER Test # Description1 V F Forward voltage2 BV Z Minimum Zener voltage.(Use test #5)3 BV Z Maximum Zener voltage.(Use test #5)4 I R Reverse current leakage5 BV Z BVz with programmable soak6 ZZ1.电路符号(图一2.稳压原理从(图二)稳压特性曲线可以看出,当稳压管反向击穿后,流过二极管的工作电流发生很大变化时,稳压二极管的电压降压V2基本不变,所以稳压管稳压就是利用二极管两端的电压能稳定不变.若加在稳压管上的反向电压小于反向击穿电压值,那么稳压管处于截止状态,即开路.3.主要参数(1)稳定电压(2)稳定电流:稳压管工作对参考电流值,电流小于该值,稳压效果会略差些. (3)额定功率损耗 (4)电压温度系数 (5)动态电阻六.半导体三极管(又称晶体三极管) TRANSISTOR Test # Description1h FEForward-current transfer ratio2 V BE Base emitter voltage(see also Appendix F)3 I EBO Emitter to base cutoff current4 V CESAT Saturation voltage5 I CBO Collector to base cutoff current6 I CEO Collector to emiter cutoff current I CER, with base to emiter load,I CEX, reverse bias,orI CES short(see also Appendix F)7 BV CEO Breakdown voltage,collector to emitter, BV CER with base to emiter load, BV CEX reverse bias,or BV CES short(see also Appendix F)8 BV CBO Breakdown voltage,collector to base 9 BV EBO Breakdown voltage,emitter to base10V BESATBase emitter saturation voltage1.电路符号(b)PNPNPN(b) PNP结构如上图.三极管是由三块半导体组成,构成两个PN结,即集电结和发射结,基结3个电极,分别是集电极,基极,发射极,管子中工作电流有集电极电流Ic,基极电流Ib,发射极电流Ie,Ie=Ib+Ic Ic=βIb, β为三极管电流放大倍数.(1)NPN (2) PNP (3)共发射极输出特性曲线(1)放大区发射结正偏,集电结反偏,E1>E2,即 NPN型三极管V c>V b>V e, PNP型三极管V c<V b<V e.三极管处于放大状态.由于Ic=βIb,即Ic受Ib 控制,而Ic的电流能量是由电源提供的,此时Ube=0.6~0.7V(NPN硅管) (2)截止Ib≦0的区域称截止区,U BE<0.5V时,三极开始截止,为了截止可靠,常使U BE≦0,即发射结零偏或反偏,截止时,集电结也反向偏置.(3)饱和区当V CE<V BE,即集电结正向偏置,发射结正向偏置时,三极管处于饱和区. 饱和压降U CE(sat),小功率硅管U CE(sat)≒0.3V,锗管U CE(sat)≒0.1V 4.主要参数(1)共发射极直流电流放大系数β,即H fe,β=I C/I B(2)共发射极交流电流放大系数β. β=ΔI C/ΔI B(3)集电极,基极反向饱和电流I CBO(4)集电极,发射极反向饱和电流I CEO,即穿透电流(5)集电极最大允许功耗P CM(6)集电极最大允许电流I CM(7)集电极,基极反向击穿电压U(BR)CBO(8)发射极,基极反向击穿电压U(BR)CBO(9)集电极,发射极反向击穿电压U(BR)CBO七.可控硅(英文简称SCR,也叫晶闸管)SCR Test # Description1 I GT Gate-trigger current2 I GKO Reverse gate current5 V GT Gate-trigger voltage6 BV GKO Reverse gaet breakdown voltage7 I DRM Forward Blocking current8 I RRM Reverse Blocking current9 I L Latching current11 I H Holding current(see also Appendix F)13 VTM Forward on voltage15 V DRM Forward blocking voltage16 V RRM Reverse blocking voltage1.电路符号A K阳极 G 控制极阴极2.工作原理(1)在阳,阴极间加上一个正电压,再在控制极和阴极之间加上正电压,可控硅导通.(2)可控硅导通后,去掉控制极上的电压,可控硅仍然导通,所以控制极上的电压称为触发电压.(3)导通后,U AK=0.6~1.2V(4)要使导通的可控硅截止,得降低 U AK,同时阳极电流也下降,当阳极电流小于最小维持电流I H时,可控硅仍能截止.3.主要参数(1)正向转折电压UB0,指在控制极开路,使可控硅导通所对应的峰值电压(2)通态平均电压U F,约为0.6~1.2V(3)擎住电流Ica-----—由断态至通态的临界电流.(4)维持电流I H:从通态至断态的临界电流(5)控制极触发电压U G,一般1~5V(6)控制极触发电流一般为几十毫安至几百毫安.八.变压器变压器是变换电压的器件1.电路符号. .L1 L2(a)(a)图中是带铁芯(或磁芯)的变压器的符号,它有两组线圈L1,L2,其中L1为初级,L2为次级.圈中黑点表示线圈的同名端,它表明是同名端的两端上的信号相位是同样的.1.结构构成变压器的部件一般有初级线圈,次级线圈.铁芯线圈骨架,外壳等组成.为了防潮,绝缘,坚固,有时还泡有几立水.铁芯是用来提供磁路的.3.工作原理当给初级通入交流电时,交流电流流过初级,初级要产生交变磁场,这一交变磁场的变化规律与输入初级的交流电变化规律一样.初级的交变磁场作用于次级线圈.次级线圈由磁励电,在次级两端便有感生电压,这样初级上的电压便传输到次级了.4.主要参数(1)变匝比:变压器初级匝数为N1,次级匝数为N2,在初级上加信号电压为U1,次级上的电压为U2,则有下式成立:U2/U1=N2/N1=N N为变压器的变压比(2)效率是在额定负载时,输出功率与输入功率之比值,即η=P o/P i*100%(3)电压,电流的关系若η=100%,则有P2=P1,式中:P2为输出功率,P1为输入功率.因此有:U2/U1=I1/I2=N2/N1=N九.光电藕合器 (英文 PHOTO COUPLE)OPTOCOUPLER Test #(Requires Opto Adapter) 1 LCOFF Collector to emitter darkcurrent2 LCBO Collector to base dark current3 BVCEO Breakdown voltage,collector to emitter4 BVCBO Breakdown voltage,collector to base5 HFE Forward current transfer ratio,transistor6 VCESAT Saturation voltage,base driven7 IR Reverse current8 VF Forward voltage9 CTR Current transfer ratio,coupled10 VSAT Saturation voltage,coupled光电藕合器主要由两个组件组成,一个发光二极管(LED),另一个是光敏器件,它可以是光电池,光敏三极管,光敏单向可控硅等器件.1.电路符号2.工作原理当有电流流过LED时,便产生一个光源,光的强度取决于激励电流的强度,此光源照射到封装在一起的光敏三极管上后,光敏三极管产生一个与LED正向电流成正比例,该比例称为CTR,即电流传输比.I FI C/I F=CTR十.场效应管JEFT Test # Description1 VGSOFF Gate to source cutoff voltage.2 lDss Zero gate voltage drain current.3 BVDGO Drain to gate breakdown voltage.4 IGSS Gate reverse current.5 IDGO Drain to gate leakage.6 IDOFF Drain cut-off current.7 BVGSS Gate to source breakdown voltage.8 VDSON Drain to source on-state voltage.场效应管是一种由输入信号电压来控制其输出电流大小的半导体三极管,是电压控制器件,输入电阻非常高.场效应管分为:结型场效应管(JFET)和绝缘珊场效应管(IGFET)两大类.结型应管一.结型场效应管有N型和P型沟道两种,电路符号如下结型场效应管有三极:珊极g g 源极 N型漏极二.工作原理结型场效应管有两个PN结,在珊源极上加一定电压,在场效应管内部会形成一个导电沟道,当d,s极间加上一定电压时,电流就可以从沟道中流过,即通过源电压来改变导电沟道电阻,实现对漏极电流的控制.三.结型场效应管的主要参数1.夹断电压U DS(off),当U DS等于某一个定值(10v),使Id等于某一个微小电流(如50uA)时, 源极间所加的U GS即为夹断电压.U DS(off)一般为1~10V2.饱和漏极电流I DS:当U GS=0时,场效应管发生预夹断时的漏极电流.3.直流输入电阻R GS4.低频跨导GM5.漏源击穿电压U(BR)DS6.珊源击穿电压U(BR)GS7.最大耗散功率P DM绝缘珊场效应管MOSFET Test # Description1 V GSTH Threshold voltag2 IDss Zero gate voltage drain current.lDSx with gate to Source reverse bias.3 BVDss Drain to Source breakdown voltage.4 VDSON Drain to Source on-state voltage.5 IGSSF Gate to Source leakage current forward.6 IGSSR Gate to Source leakage current reverse.7 VF Diode forward voltage.8 VGSF Gate to Source voltage (forward)required for specified In at specified Vos.(see SISQ Appendix F)9 VGSR Gate to Source voltage (reverse)required for specified ID at specified VDS.(see also Appendix F) 10 VDSON On-state drain current11 VGSON On-state gate voltage一.结构和符号它是由金属氧化物和半导体组成,故称为MOSFET,简称MOS 管,其工作原理类似于结型场效应管. 符号和极性(1)增强型 NMOS (2)增强型 PMOS(3)耗尽型 NMOS (4)耗尽型PMOS二.主要参数 1.漏源击穿电压BV DS2.最大漏极电流I DMSX3.阀值电压V GS (开启电压)-+4.导通电阻R ON5.跨导(互导) (GM)6.最高工作濒率7.导通时间TON 和关断时间十一.集成电路 (英文 Integraed Circuit 缩写为IC)集成电路按引脚分别为:单列集成电路,双列集成电路,园顶封装集成 电路,四列集成电路,反向分布集成电路. 下列介绍几种IC(一).TL431 它是一个基准电压稳压器电路,电路符号如图:阴极(K)参考输入端®(a) 阳极(A)TL431内部结构如图(b),其内部有一个2.5V 的基准电压,当U R >2.5时, K,A 极处于导通状态,当U R <2.5V 时,K,A 极截止. A (b)(二).PWM 开关电源的集成电路(IC)片1.DNA1001DP共16 Pin,各Pin 功能如下:1). CS 此脚做为电流模式控制,当此脚电压超过1.0V 时,IC 失去作用 2). GND 电源地3).DRIVE 驱动MOSFET 管的输出(方波输出) 4).VCC 电源 5).UREF +5V 参考电压6).RT/CT 此脚接RT 到Pin5接CT 到地,从而设定振荡频率与最大占空比. 7).FM 接电容到地,则会影响振荡频率,并且减少传导与辐射的电磁干扰,街地则无此功能.8).COMP 内部此脚接到电流比较器上,外部电路此脚一般接到光耦合器的集电极端做回授之用.9).SS 接一个电容到地.,可达到柔和起动功能.10).FAULT 此脚电压超过2.5V,则IC失去作用,一般此脚作保护作用.11).BROWN OUT 此脚用来感应BULK CAPACTIOR上电压,若电压小于2.5V则IC失去作用.12).REX 此脚接一个电阻到地,用来作为电流产生器.13).ADC 此脚用来限制占空比,当此脚电压高于2.5V时,占空比控比例开始减少.当V=1.5V时,占空比减少到最大占空比的65%. 14).POCP 接一个电容到地,将提供OCP功能,当此脚有一连串1.2V臃冲时,此IC失去功能.15)CSLOPE 此脚为振荡电路做电压补偿.160. GND 信号地.2.UC3842(1)UC3842有8个Pin,其各Pin功能如下:1).内部误差放大器输出端2).反馈电压输入端3).电压供电端,当该脚电压超过1V时,6脚无臃冲输出4).接KT,CT产生f=1/RTG的振荡信号5).GND6).Drive,驱动臃冲输出7).Vcc8).+5v参考电压,由IC的内部产生(2)使UC3842输出端关闭的方法有三:1).关掉Vcc2).将3脚电压升至1V以上3).将1脚电压降至1V以下UC3843的7脚为电压输入端,其启动电压范围为16V~34V,若电源起动时Vcc<16V,则8脚无+5V基准电压.3.TL494TL494有16Pin,各Pin功能如下:1)采样电压2)从14脚分压得2.5V标准电压3)接阻容电路,作消振校正用4)死区时间控制输入端,该脚电平升高,死区时间达到最大,使IC输出驱动脉冲最窄5)CT6)RT7)GND8)Drire 驱动脉冲输出9)Drire 驱动脉冲输出10)Drire 驱动脉冲输出11) Drire 驱动脉冲输出12)Vcc13)输出方式控制,该脚接地,内部触器发失去作用14)+5v参考电压15)同相端16)反相端17)16Pin通常作回授用(三)UC3854ANUC3854是功率因子校正器(PFC)的集成电路,它有16个Pin,其各脚功能如下:1)GND 接地端2)PKLMT 峰值限制端,接电流检测电阻的电压负端,当电流峰值过高时,电路将被关闭.3)CAOUT 电流放大器CA输出端4)ISENSE 电刘检测端,内部接CA输入负端,外部经电阻接电流检测电组的电压正端5)Mult Out 乘法器输出端,即电流检测另一端,内部接乘法/除法器输出端和CA输入正端,外端经电阻接电流检测电阻的电压负端6)JAC 输入电流端,内部接乘法/除法器输入端,外部经电阻接整流输入电压的正端7)UA Out 电压放大器UA输出端,内部接乘法/除法器输入端,外部接RC反馈网络.8)URMS 有效值电源电压端,内部经平方器接乘法/除法器输入端,起前馈作用,URMS的数值范围为1.5~4.77v9)REF 基准电压端,产生7.5V基准电压10)ENA 起动端,通过逻辑电路控制基准电压,振荡器,软起动等11)USENSE 输出电压检测端,接电压放大器UA的输入负端12)RSET 外接电阻RSET端,控制振荡器充电电流及限制乘法/除法器最大输出13)SS 软起动端14)CT 外接电容CT端,CT为振荡器定时电容,使产生振荡频率为f=1.25/RSET*CT15)Vcc 集成电路的供电电压Vcc,额定值22V16)GTDRV 门极驱动端,通过电阻接功率MOS开关管门极,该端电位钳在15V(四)DNA 1002 CP共16Pin,该IC有OUP,UVP功能,其各Pin功能如下:1)LATCH 当过电压欠电压时,此脚为高电平,此脚为低电平表示输出正常.2)COM 信号地3)PG 正常工作时此脚为高电平PG信号输出.4)TDON 接个电容到地,产生PG延时.5)REMOTE REMOTE ON/OFF端,为低则ON,为高则Pin1高6)TDOFF 接个电容到地,起到延迟关机作用,产生PF7)DUV 接个电容到地,这样在电容充电电压小于2.5V参考电压时,不做欠电压检测,而当充电电压大于2.5V参考电压时,欠电压检测恢复.8)BSENSE 在IC内部,此Pin是电压供应比较器的同相输入,当此Pin电压低于2.5v时,则Pin3与Pin7会变低.9)V5 检测+5V的过电压与欠电压,其UUP点4.0~4.24V,OVP点为6.0~6.39V10)V12 检测+12V的过电压与欠电压,其UUP点为9.4~9.99V,OVP点为 14.45~15.35V11)V-12 检测-12V的过电压与欠电压,此脚接参考电压,失去此功能12)V3.3 检测3.3V的过电压与欠电压,此脚接Vcc,则失去此功能,其 UUP点为1.09~1.16V,OVP点为1.43~1.52V13)V-5 检测-5V的过电压与欠电压,此脚接参考电压,则失去此功能14)RCRNT 接个电阻到地,从而产生内部恒流15)VREF 2.5V参考电压输出16)Vcc IC电源。

开关电源原理详解开关电源（Switching Power Supply）是一种将直流电源转换为不同电压、频率、波形的电源。

它通过开关管将输入电流以高频率开关，然后经过变压器、整流滤波和电压稳定电路，最终得到稳定的直流输出电源。

开关电源具有高效率、小体积和质量稳定等特点，被广泛应用于电子设备、通信系统、工业设备和生活家电中。

下面将详细介绍开关电源的工作原理。

开关电源主要由开关管、变压器、整流滤波电路以及反馈控制电路组成。

1.开关管开关管是开关电源的核心部件，一般采用MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）或IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。

它的主要作用是根据控制信号将输入电流以高频率开关，实现功率的高效转换。

当控制信号为高电平时，开关管导通，电压负载得到输入电流；当控制信号为低电平时，开关管截止，电压负载断开，这样在开关管导通和截止的切换过程中，输入电流可以快速转换，实现高效的功率传输。

2.变压器变压器主要起到变换输入电压的目的。

它由两个或多个线圈绕在磁性铁芯上构成。

其中一个线圈称为“主线圈”，接收开关管输出的高频脉冲，产生磁场；另一个线圈称为“副线圈”，接收主线圈产生的磁场，并输出变压后的电压。

变压器通过磁耦合原理实现高频信号的传输和电压的变换。

主线圈产生的磁场会感应到副线圈中的电动势，导致输出电压的变化。

变压器的绕组比例决定了输入电压和输出电压的变换比例。

3.整流滤波电路整流滤波电路用于将变压器输出的交流电压转换为直流电压，并去除残余的高频噪声。

它主要由整流二极管和滤波电容组成。

整流二极管用于将交流电压转换为单向的脉冲电压。

当输入电压为正向的时候，整流二极管导通；当输入电压为反向的时候，整流二极管截止。

这样就实现了交流电压向直流电压的转换。

滤波电容通过存储电荷的方式实现电压的平滑，去除残余的高频脉动。

当整流二极管导通时，滤波电容充电；当整流二极管截止时，滤波电容向负载释放储存的电荷，保持输出电压的稳定。