开关电源整流模块的工作原理

浅谈摩托车整流器与开关电源

在发动机运转时，如果电瓶电路突然断开，没了电瓶对发电机峰值电压的

吸收，某些用电部件便会即刻烧毁。而且随着时间的推移，电瓶稳压性能会逐

渐失去，电压会逐渐升高，很容易烧毁某些用电部件。因全波充电容易过充，就出现了半波充电，即只有一个二极管的整流器。因半波充电晚上电力不足，

所以大灯只能由发电机交流直接供电，如早期的铃木A100、本田CG125等。

半波充电也存在着问题：白天行驶时，电瓶仍然过充，于是就在照明线上接有泄流电阻，将电流通过电阻发热泄放掉，以免电瓶过充提前损坏(也不能用

密封电瓶，否则极易充坏)；晚上行车，低车速时大灯昏暗，而且灯光随着发动

机转速变化，照明效果不理想，电瓶也不能充足。

随着电子科技的发展，出现了电子整流稳压器。早期整流稳压器采用并联方式稳压，也就是削波短路稳压。如12V车型，当输出电压高过15V时，可控

硅导通，输入电流通过可控硅接地，发电机输出电压不再升高；当负载用电导

致输出电压下降，低于15V时，可控硅截止，输入电流全部供给负载，如此反

复，使电压基本上保持在15V左右。

这种短路稳压方式在当时使永磁交流发电机的稳压性能得到提高，使得摩托车性能有了很大进步，可以随意加大发动机转速而不必顾忌输出的电压；不

论是电瓶寿命，还是灯光亮度，都得到了一定控制，表面上的这种效果比较令

人满意。

这种电子整流稳压器又可分为全波和半波稳压两种。全波整流稳压器同时

对正负半波进行削波稳压，将输出的正半波和负半波都利用来给整车及电瓶供

电，能量比较充足，故可像汽车那样实施直流照明(如FXD125、QJ125、铃木王等)。

半波整流稳压器是对负半波进行削波达到稳压的目的，而将输出的正半波

用来给电瓶充电，此稳压整流器供电能力较差，不能使用直流照明，只能使用

灯光亮度随转速而变化的交流照明方式(如豪迈125、嘉陵70、AX100)，但电瓶

略微耐用些。

摩托车不管是交流供电还是直流供电，使用的发电机功率基本一样，只是接线方式和使用的整流器不同而已。如要将交流供电改为直流供电，只需换个

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。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。

深圳市普顿电力设备有限公司

48V直流通信电源

（直流变换器-通信电源-高频开关电源）

（通信机房 基站 移动通信 专用）

使

用

手

册

高频开关电源整流模块

2

一：普顿整流模块简介

(一) 整流模块的工作原理

整流模块的原理框图如图5-1所示，EMI电路有两个功能：

1）防止市电电网由于负载的开关及闪电造成的尖峰对整流模块造成的危害；

2）阻止整流模块内高频开关产生的干扰电压及电流反灌给电网。

EMI交流输入全桥整流DC/DC变换电路输出整流滤波电路PWM控制电路电压、电流检测监控接口直流输出

图5-1 普顿-4830-2U整流模块工作原理框图

整流模块变换电路为双正激拓扑结构，开关管同时导通，不存在桥式拓扑中桥臂直通的危险；变压器也不存在因偏磁而造成饱和的危险；从拓扑结构上保证了模块的可靠性。双路互补倍频的双正激拓扑，使整流模块工作频率高达160kHz。

本模块的设计采用了高频脉宽调制技术，低差自主均流技术，以及高可靠快速保护技术。低差自主均流控制单元确保模块并联运行时实现模块间自动均流，从轻载（5％负载）到额定负载，模块间最大电流误差2A。高可靠快速保护以及专门设计的短路回收特性，确保模块长期短路也不会损坏，完善的保护功能保证了系统与模块安全可靠运行。

该模块具有150VAC～300VAC的电压输入范围。为确保模块安全可靠地工作，设计了二级限流功能，当电网电压在176VAC5V以下时，电源模块自动进入限流工作区间，最高频开关电源整流模块

3 大输出电流为15A；当电网电压在176VAC5V 到300VAC之间时，模块额定工作电流为30A。

整流模块采用了输入、输出滤波电路及屏蔽结构，使模块具有电磁兼容性，各项杂音指标均优于部颁标准。模块结构以及内部元器件布局，考虑了各种安全规范，使模块具有较高的安全性。

二：普顿整流模块外形结构

图5-2

输出显示DISPLAYDC+DC-ENLA型机箱机械尺寸图 图5-3 高频开关电源整流模块

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。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。