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电池与电源的区别电池和电源是我们日常生活中经常听到的两个词语，它们都与电有关，但在实际应用中拥有不同的意义和功能。
在本文中，我们将探讨电池与电源之间的区别，帮助读者更好地理解它们各自的作用和特点。
一、定义和作用电池是能够将化学能转化为电能并在闭路中提供电流的装置。
它是由一个或多个电池单元组成，每个电池单元又包含正极、负极和电解质。
电池可以将储存的电能释放出来，以供给各种电子设备使用，如手机、手表、遥控器等。
它是一种独立的能量储存装置，可以随时随地携带和使用。
电源是一个能够提供稳定电流和电压的设备，用于为其他设备的工作提供电能。
电源通常由电力公司供应，并通过插座提供电流。
它可以是一个电网，也可以是一个独立的设备，如充电器或电池充电器。
电源的主要作用是将外部电能转化为适合其他设备使用的电能，并确保其稳定性和可靠性。
二、工作原理电池的工作原理是通过化学反应将储存在电池内的化学能转化为电能。
在放电过程中，正极和负极之间的化学反应会产生电子，并在外电路中形成电流。
当电池耗尽化学能时，电池将无法继续提供电流，需要充电以恢复其化学能。
电源的工作原理是通过电力线或电池向外部设备提供稳定电压和电流。
对于电力线，电源将电能从电网输送到插座，然后通过插头连接到设备上。
对于电池，电源将外部电能转化为电池可以接受的电压和电流，并充电到电池中。
三、特点和适用场景电池具有以下特点：1. 便携性：电池可以直接携带，并在没有电源插座的情况下提供电力，适合移动设备的使用，如手机、平板电脑等。
2. 有限供电：电池的储能有限，一旦电池耗尽，需要重新充电，电池的使用时间受到限制。
3. 不可充电或可充电：电池可以分为不可充电电池和可充电电池两种类型，可充电电池可以经过多次充放电循环使用，而不可充电电池只能使用一次。
4. 多种规格：电池有不同的规格和容量，可以根据设备的需求选择适合的电池。
电源具有以下特点：1. 稳定供电：电源可以提供稳定的电压和电流，保证设备的正常工作，不受电池电量的影响。
电源的工作原理
电源是将其他形式的能量转换为电能的设备，它的工作原理通常包括以下几个步骤：
1. 能量转换：电源接受来自外部的能源，可以是化学能（如电池）、机械能（如发电机）、光能（如太阳能电池板）等。
电源通过某种能量转换过程，将这些能源转化为电能。
2. 调整与稳压：电能转换后，通常需要经过一系列的调整与稳压过程。
这是为了确保输出的电压、电流等参数处于稳定状态，以供给电子设备的正常工作。
3. 输出供电：调整与稳压后的电能被输出供给电子设备。
电源通常有多个输出端口，可以同时为多个设备提供电力，满足其正常工作和充电需求。
4. 保护功能：电源还具备一些保护功能，如过载保护、短路保护、过压保护等。
当设备异常工作或负载发生变化时，电源能够及时识别并采取相应措施，以保护设备和自身的安全。
总的来说，电源的工作原理是利用能源转换和调整过程，将能量转化为电能，并通过输出端口供给设备使用，同时具备保护功能，以确保设备和电源的正常运行。
电源的分类与特性在现代社会中，电源是我们生活中不可或缺的一部分。
无论是日常生活还是工业生产，电源都扮演着重要的角色。
本文将介绍电源的分类与特性，以帮助读者更好地理解和应用电源。
一、电源的分类电源可以根据不同的标准和功能进行分类。
下面将介绍几种常见的电源分类。
1.按电磁性质分类根据电源的电磁性质，电源可以分为直流电源和交流电源。
直流电源是提供直流电的设备，其输出的电压和电流方向保持不变。
交流电源则是提供交流电的设备，其输出的电压和电流方向周期性地改变。
2.按输出性质分类根据电源的输出性质，电源可以分为恒定电流源和恒定电压源。
恒定电流源能够提供一个稳定的电流输出，而恒定电压源则能够提供一个稳定的电压输出。
3.按工作原理分类根据电源的工作原理，电源可以分为线性电源和开关电源。
线性电源是通过变压器、整流器和稳压器等元件进行电压转换和稳定，其工作原理比较简单。
而开关电源则是通过高频开关器件进行电压转换和调节，其效率相对较高。
二、电源的特性除了不同的分类，电源还具有一些特定的特性。
下面将介绍几个常见的电源特性。
1.输出电压范围和精度电源的输出电压范围指的是其能够提供的电压的最大和最小值。
而输出电压精度则是指电源输出电压与其标称值的偏差。
这些特性非常重要，因为不同的电器设备对电源输出的电压范围和精度有不同的要求。
2.输出电流能力电源的输出电流能力决定了其能够提供的最大电流。
对于一些功率较大的设备，需要具备较高的输出电流能力。
因此，选择电源时需要考虑设备的功率需求和电源的输出电流能力。
3.效率和稳定性电源的效率和稳定性也是非常重要的特性。
效率是指电源输出功率与输入功率的比值，高效率的电源可以减少能源浪费；而稳定性则指电源输出的电压或电流在各种工作条件下的波动程度，稳定性好的电源可以确保设备的正常运行。
4.保护功能一些先进的电源还具备多种保护功能，如过载保护、过压保护、过流保护等。
这些保护功能可以保护设备免受电源异常情况的影响，提高设备的可靠性和安全性。
电源表示方法电源，即为供电设备或供电系统。
在现代社会中，电源是人们生活和工作的重要组成部分。
它为各种设备、机器和电子设备提供电能，使它们能够正常运行。
电源的表示方法有很多种，下面将介绍一些常见的电源表示方法。
1.插孔型电源：插孔型电源是最常见的电源表示方法之一。
它是通过插头和插座的连接方式来实现的。
插孔型电源有各种不同的插头类型，例如中国的三脚插头、美国的二脚插头等。
在插上插头后，电源就可以通过插座进行连接，供电设备就可以正常工作了。
2.电池型电源：电池型电源是一种便携式的电源，常用于笔记本电脑、手机和手提设备等。
电池型电源通常由可充电电池和相应的充电器组成。
通过将可充电电池插入到设备中，然后插上充电器进行充电，电源就可以为设备提供电能。
随着电池技术的不断发展，电池型电源的续航时间和使用寿命也不断提高。
3.太阳能电源：太阳能电源是一种利用太阳能转化成电能的电源。
它主要由太阳能电池板和电池储能系统组成。
太阳能电池板可以将太阳能转化为直流电能，然后通过电池储能系统进行存储和分配。
太阳能电源可用于照明、供电和热水等方面，具有环保、可再生和节能的特点。
4.发电机：发电机是一种通过机械能转化为电能的设备。
它主要由发动机和发电机组成。
通过燃油的燃烧产生机械能，然后通过发电机转化为电能。
发电机一般用于一些缺乏电力供应的地区或在突发情况下作为备用电源。
5.储能电池：储能电池是一种能够将电能存储起来，并在需要时释放出来的设备。
其工作原理类似于电池，但储能电池的容量更大，可以储存更多的电能。
储能电池主要用于储能系统、电动车和可再生能源领域。
除了以上几种常见的电源表示方法之外，还有一些其他类型的电源。
例如，电网供电和无线充电等。
电网供电是指通过电网来为设备供电，无需使用插孔型电源。
而无线充电是一种通过电磁感应原理来进行电能传输的方法，不需要将设备直接连接到电源上。
总结起来，电源的表示方法有很多种，包括插孔型电源、电池型电源、太阳能电源、发电机和储能电池等。
电源基础必学知识点1. 电源的基本概念：电源是将其他形式的能量（如机械能、化学能、太阳能等）转化为电能的设备或装置。
它提供电流和电压，用于驱动各种电子设备和系统。
2. 直流电源和交流电源：根据输出电流的波形，电源可以分为直流电源和交流电源。
直流电源输出的电流波形为直流（稳定的电压值），而交流电源输出的电流波形为交替变化的正负半周期。
3. 电源的电压与电流：电源的电压是指电源输出的电压大小，单位为伏特（V）。
电源的电流是指电源输出的电流大小，单位为安培（A）。
4. 电源的效率：电源的效率是指电源输出的电能与输入的能量之间的比率。
通常用百分比表示，效率越高，电源的能量转化效率越高。
5. 电源的稳定性：电源的稳定性指的是在负载变化、输入电压变化等情况下，输出的电压和电流能否保持稳定。
稳定性好的电源能够在负载变化或输入电压波动时保持输出电压和电流的稳定性。
6. 电源的输出功率：电源的输出功率是指电源输出的电能的大小，单位为瓦特（W）。
输出功率越大，电源能够驱动的负载越大。
7. 电源的保护功能：优质电源设备通常具备多种保护功能，如过流保护、过压保护、欠压保护、短路保护等。
这些保护功能能够保护电源和负载设备免受损害。
8. 电源的类型：常见的电源类型包括线性电源和开关电源。
线性电源通过变压器将输入的交流电压降压后，经过整流滤波等处理得到稳定的直流电压。
开关电源则通过开关电源电路的控制，将输入的交流电压转换为直流电压。
9. 电源的选择：根据具体需求，选择适合的电源是很重要的。
考虑的因素包括输出功率、稳定性、效率、保护功能、成本等。
10. 电源的应用：电源广泛应用于各种电子设备和系统中，如计算机、通信设备、工业设备、家用电器等。
具体应用的电源类型和参数要根据具体需求来确定。
电源基本知识2这些设备有什么共同点?3目录电源分类电源分类电源基本规格电源基本规格电源相关安规介绍电源相关安规介绍电源可靠性电源可靠性1234什么是电源?将电网或电池的一次电能，转换为符合电子设备要求的二次电能，这样的变换设备就是电源。
电源是一切电子设备的心脏，没有电源，电子设备不可能工作。
电源分类第一大类：AC/DC 电源第二大类：DC/DC 电源第三大类：DC/AC 电源----逆变器第四大类：AC/AC 电源----变频器线性电源Linear Power Supply线性电源Linear Power Supply开关电源（Switch Power Supply)开关电源（Switch Power Supply)11目录电源分类电源分类电源基本规格电源基本规格电源相关安规介绍电源相关安规介绍电源可靠性电源可靠性1234开关电源（Switch Power Supply)交流电源输入电压：100V/240V 电网提供的电压稳定度为+/-10%低电压100V(90~110V)高电压240V(216~264V)全电压100/240V(90~264V)交流电源输入频率，一般为50Hz或60Hz,但国家电网提供的频率稳定度为+/-3Hz,故交流输入电源频率允许值为47~63Hz.如有特殊用途（如船舶），可以增加频率，其频率为440Hz,但漏电流会增大。
15输入电流/功率因素16浪涌电流17输入电源调整率18漏电流19输出电压精度20最大输出电流/功率21涟波噪声22调整率23效率/时序24过电流保护25过电压保护/过温度保护26耐压/绝缘阻抗27PG/PF 信号28目录电源分类电源分类电源基本规格电源基本规格电源相关安规介绍电源相关安规介绍电源可靠性电源可靠性1234安规简章为保障人类生命财产安全，产品的安全规则检验就变得非常重要。
透过UL/TUV/CSA等安全规格检验是为了避免因材料不良，设计不良，零件误用等而造成危险。
电源的分类及特点电源是电子设备和电力系统的核心组成部分，对于设备的性能和可靠性有着重要影响。
根据其工作原理和特性，电源可以分为以下几类：1. 线性电源线性电源是最常见的电源类型，其工作原理是通过调整输入电压与负载阻抗，使得输出电压与电流保持恒定。
线性电源具有稳定性高、噪声小、易于调试等优点，但同时也存在效率低、体积大、重量重等缺点。
常见的线性电源有晶体管电源、集成电路电源等。
2. 开关电源开关电源是一种通过控制开关晶体管的开通和关断时间来调整输出电压的电源类型。
相比于线性电源，开关电源具有更高的效率、更小的体积和更轻的重量。
同时，开关电源还具有过载能力强、输出电压范围广等优点，但存在噪声较大、调试难度高等缺点。
常见的开关电源有脉宽调制（PWM）电源、频率调制（FM）电源等。
3. 分布式电源分布式电源是一种将多个小型、模块化的电源组合在一起，形成一个大功率电源系统的技术。
分布式电源系统具有高效、灵活、可扩展性强等优点，可以满足不同领域的应用需求。
常见的分布式电源系统有服务器电源系统、通信电源系统等。
4. 电流源和电压源根据输出功率的形式，电源可以分为电流源和电压源。
电流源是指输出电流恒定的电源，而电压源是指输出电压恒定的电源。
电流源具有较高的内阻，输出电流稳定，适用于需要恒定电流的负载；电压源具有较低的内阻，输出电压稳定，适用于需要恒定电压的负载。
5. 交流电源和直流电源根据电流的方向，电源可以分为交流电源和直流电源。
交流电源是指电流方向随时间周期性变化的电源，而直流电源是指电流方向保持不变的电源。
交流电源常见于电力系统，如市电；直流电源常见于电子设备，如电池、DC-DC转换器等。
电源培训资料一、电源概述电源是指将其他能源（如机械能、水能、光能等）转化为电能的设备。
广义上，电源是指为使电子设备正常工作所需的电能来源。
它是电子设备的核心部件之一，能够提供稳定、可靠的电能供应。
二、电源分类1. 按输出电流形式分类直流电源：输出电流为直流电流，常用于电子仪器、数码设备等。
交流电源：输出电流为交流电流，常用于家用电器、电动工具等。
2. 按输出电压形式分类恒压电源：输出电压保持恒定，输出电流根据负载情况变化。
恒流电源：输出电流保持恒定，输出电压根据负载情况变化。
3. 按工作方式分类开关型电源：通过开关管进行电能转换，效率高，体积小。
线性型电源：通过线性元件进行电能转换，稳定性好，但效率较低。
三、电源的组成1. 变压器：用于将输入电压变为适合电路需要的变压。
2. 整流电路：将交流电转换为直流电。
3. 滤波电路：去除直流电中的纹波成分，使输出电压更稳定。
4. 稳压电路：根据负载变化自动调整输出电压，保持稳定。
5. 保护电路：对电源和电路进行过流、过压、过温等保护。
四、电源选择与设计要点1. 负载需求：根据负载的电流、电压等需求选择合适的电源。
2. 输出功率：根据设备的功率需求选择合适的电源。
3. 稳定性要求：根据设备对电压稳定性的要求选择合适的电源。
4. 效率要求：根据设备对电能转换效率的要求选择高效的电源。
5. 尺寸与重量：根据设备的尺寸与重量限制选择适合的电源。
五、电源维护与故障排除1. 定期维护：包括清洁电源、检查插头线缆、检查连接器等。
2. 故障排除：根据常见故障类型进行排查和修复，如断路、短路等。
六、电源的未来发展趋势1. 高效节能：电源在转化过程中的能量损耗逐渐减少，提高能源利用率。
2. 智能化：电源具备智能控制功能，能够自动调整输出电压和电流。
3. 小型化：电源体积逐渐减小，适应越来越小型化的电子设备需求。
4. 可再生能源：电源将更多地利用可再生能源，如太阳能、风能等。
七、总结电源是电子设备正常工作的核心组件，根据负载需求、稳定性要求等因素选择合适的电源至关重要。
电源输入端口的电磁兼容设计
白建雄
(深圳市中兴通讯股份有限公司西安研究所，陕西西安710065)
摘要：分析了开关电源输入端EMC 设计的原理，并在一些实践基础上提出了具体的抑制EMI 的措施。
关键词：电磁兼容；电磁干扰；共模干扰；差模干扰；插入损耗；失配
1 引言
开关电源一般都采用脉冲宽度调制（PWM）技术，其特点是频率高，效率高，功率密度
高，可靠性高。
然而，由于其开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是
一电磁骚扰（EMD）源，它产生的EMI 信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。
若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI 信号会变得更加强烈和复杂。
本文从开关电源的工作原理出发，探讨抑制传导干扰的EMI 滤波器的设计以及对辐射
EMI 的抑制。
2 开关电源产生EMI 的机理
数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示的。
为便于分析，把这种脉冲信号适当简化，
用图1 所示的脉冲串表示。
根据傅里叶级数展开的方法，可用式（1）计算出信号所有各次谐波的电平。
An=2V o （1）
n=1，2，3…
式中：An为脉冲中第n次谐波的电平；
Vo为脉冲的电平；
T 为脉冲串的周期；
tw为脉冲宽度；
tr为脉冲的上升时间和下降时间。
图1 脉冲信号
开关电源具有各式各样的电路形式，但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲信号源。
假定某PWM开关电源脉冲信号的主要参数为：Vo=500V，T=2×10
－5
s，tw=10
－5
s，
tr=0.4×10
－6
s，则其谐波电平如图2 所示。
图2 中开关电源内脉冲信号产生的谐波电平，对于其他电子设备来说即是EMI 信号，这些
谐波电平可以从对电源线的传导干扰（频率范围为0.15～30MHz）和电场辐射干扰（频率范围为30～1000MHz）的测量中反映出来。
在图2 中，基波电平约160dBµV，500MHz 约30dBµV，所以，要把开关电源的EMI 电平
都控制在标准规定的限值内，是有一定难度的。
图2 开关电源的谐波电平
2 开关电源EMI 滤波器的电路设计
当开关电源的谐波电平在低频段（频率范围0.15～30MHz）表现在电源线上时，称之为传
导干扰。
要抑制传导干扰相对比较容易，只要使用适当的EMI 滤波器，就能将其在电源线上的EMI 信号电平抑制在相关标准规定的限值内。
要使EMI 滤波器对EMI 信号有最佳的衰减性能，则滤波器阻抗应与电源阻抗失配，失配
越厉害，实现的衰减越理想，得到的插入损耗特性就越好。
也就是说，如果噪音源内阻是低
阻抗的，则与之对接的EMI 滤波器的输入阻抗应该是高阻抗（如电感量很大的串联电感）；
如果噪音源内阻是高阻抗的，则EMI 滤波器的输入阻抗应该是低阻抗（如容量很大的并联电容）。
这个原则也是设计抑制开关电源EMI 滤波器必须遵循的。
几乎所有设备的传导干扰都包含共模噪音和差模噪音，开关电源也不例外。
共模干扰是由
于载流导体与大地之间的电位差产生的，其特点是两条线上的杂讯电压是同电位同向的；而
差模干扰则是由于载流导体之间的电位差产生的，其特点是两条线上的杂讯电压是同电位反
向的。
通常，线路上干扰电压的这两种分量是同时存在的。
由于线路阻抗的不平衡，两种分
量在传输中会互相转变，情况十分复杂。
典型的EMI 滤波器包含了共模杂讯和差模杂讯两部分的抑制电路，如图3 所示。
图3 电源滤波器
图中：差模抑制电容Cx1，Cx2 0.1～0.47µF；
差模抑制电感L1，L2 100～130µH；
共模抑制电容Cy1，Cy2 <10000pF；
共模抑制电感L 15～25mH。
设计时，必须使共模滤波电路和差模滤波电路的谐振频率明显低于开关电源的工作频率，一般要低于10kHz，即
f= <10kHz
在实际使用中，由于设备所产生的共模和差模的成分不一样，可适当增加或减少滤波元件。
具体电路的调整一般要经过EMI 试验后才能有满意的结果，安装滤波电路时一定要保证接地良好，并且输入端和输出端要良好隔离，否则，起不到滤波的效果。
开关电源所产生的干扰以共模干扰为主，在设计滤波电路时可尝试去掉差模电感，再增加一级共模滤波电感。
常采用如图4 所示的滤波电路，可使开关电源的传导干扰下降了近30dB，比CISOR22 标准的限值低了近6dB 以上。
图4 电源滤波器
还有一个设计原则是不要过于追求滤波效果而造成成本过高，只要达到EMC 标准的限值要求并有一定的余量（一般可控制在6dB 左右）即可。
3 辐射EMI 的抑制措施
如前所述，开关电源是一个很强的骚扰源，它来源于开关器件的高频通断和输出整流二极管反向恢复。
很强的电磁骚扰信号通过空间辐射和电源线的传导而干扰邻近的敏感设备。
除
了功率开关管和高频整流二极管外，产生辐射干扰的主要元器件还有脉冲变压器及滤波电感等。
虽然，功率开关管的快速通断给开关电源带来了更高的效益，但是，也带来了更强的高频辐射。
要降低辐射干扰，可应用电压缓冲电路，如在开关管两端并联RCD 缓冲电路，或电流缓冲电路，如在开关管的集电极上串联20～80µH 的电感。
电感在功率开关管导通时能避免
集电极电流突然增大，同时也可以减少整流电路中冲击电流的影响。
功率开关管的集电极是一个强干扰源，开关管的散热片应接到开关管的发射极上，以确保集电极与散热片之间由于分布电容而产生的电流流入主电路中。
为减少散热片和机壳的分布
电容，散热片应尽量远离机壳，如有条件的话，可采用有屏蔽措施的开关管散热片。
整流二极管应采用恢复电荷小，且反向恢复时间短的，如肖特基管，最好是选用反向恢复呈软特性的。
另外在肖特基管两端套磁珠和并联RC 吸收网络均可减少干扰，电阻、电容的
取值可为几Ω 和数千pF，电容引线应尽可能短，以减少引线电感。
实际使用中一般采用具有软恢复特性的整流二极管，并在二极管两端并接小电容来消除电路的寄生振荡。
负载电流越大，续流结束时流经整流二极管的电流也越大，二极管反向恢复的时间也越长，则尖峰电流的影响也越大。
采用多个整流二极管并联来分担负载电流，可以降低短路尖峰电
流的影响。
开关电源必须屏蔽，采用模块式全密封结构，建议用1mm 以上厚度的镀锌钢板，屏蔽层必须良好接地。
在高频脉冲变压器初、次级之间加一屏蔽层并接地，可以抑制干扰的电场耦合。
将高频脉冲变压器、输出滤波电感等磁性元件加上屏蔽罩，可以将磁力线限制在磁阻小
的屏蔽体内。
根据以上设计思路，对辐射干扰超过标准限值20dB 左右的某开关电源，采用了一些在实
验室容易实现的措施，进行了如下的改进：
——在所有整流二极管两端并470pF 电容；
——在开关管G 极的输入端并50pF 电容，与原有的39Ω 电阻形成一RC 低通滤波器；
——在各输出滤波电容（电解电容）上并一0.01µF 电容；
——在整流二极管管脚上套一小磁珠；
——改善屏蔽体的接地。
经过上述改进后，该电源就可以通过辐射干扰测试的限值要求。
4 结语
随着电子产品的电磁兼容性日益受到重视，抑制开关电源的EMI，提高电子产品的质量，使之符合有关标准或规范，已成为电子产品设计者越来越关注的问题。
本文是在分析干扰产
生机理、以及大量实践的基础上，提出了行之有效的抑制措施。
作者简介
白建雄（1971－），男，大连理工大学电子工程系无线电技术专业毕业，现在中兴通讯公司西安研究所工作，全面负责电源研制工作。
