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第1课 开关电源的设计PPT教学课件

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《开关电源电路设计》课件

《开关电源电路设计》课件
《开关电源电路设计 》PPT课件
目录
• 开关电源概述 • 开关电源电路设计基础 • 开关电源性能分析与优化 • 开关电源的故障诊断与维护 • 开关电源的未来发展与挑战
01
开关电源概述
开关电源的定义与特点
总结词
开关电源是一种将电能进行转换的装置，通过控制开关管的工作状态，将电能 从一种形式转换为另一种形式。
开关电源的基本原理是通过控制开关管的工作状态， 将输入的直流电压转换成高频脉冲电压，再通过滤波 和稳压电路转换成稳定的直流电压输出。开关电源主 要由输入电路、控制电路、输出电路和开关管组成。Fra bibliotek详细描述
开关电源的基本原理是通过控制开关管的工作状态， 将输入的直流电压转换成高频脉冲电压，再通过滤波 和稳压电路转换成稳定的直流电压输出。开关电源主 要由输入电路、控制电路、输出电路和开关管组成。 输入电路的作用是滤除噪声并保护电路；控制电路则 负责调节和稳定输出电压；输出电路则起到滤波和稳 压的作用；而开关管则是实现电能转换的核心元件。
03
开关电源性能分析与优化
效率与热设计
效率分析
分析开关电源的效率，探究效率 与电路参数、工作状态的关系， 提出提高效率的方法。
热设计
研究开关电源的发热问题，分析 热源分布、散热方式，提出有效 的散热方案。
电磁兼容性分析
电磁干扰源
识别开关电源中的电磁干扰源，分析其产生机理和传播途径 。
电磁兼容标准
整流电路设计
整流电路的作用
将交流电转换为直流电，为开关电源提供直流输入。
整流电路的组成
由整流二极管或整流桥堆等整流元件组成。
整流电路的设计要点
根据输入电压的波形和大小，选择合适的整流元件，确定整流电路 的输出电压和电流。

《开关电源的设计》课件

《开关电源的设计》课件
详细描述
开关电源是一种将电能进行转换的装置，通过控制开关管的 工作状态，将输入的直流电压或交流电压转换成所需的电压 或电流。它主要由输入电路、输出电路、开关管、控制电路 等部分组成。
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、动态响应快、可靠性高等特点。
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，因此具有较高的能源利用率。同时，由于开关电源采 用了高频变压器，使得其体积和重量都大大减小，方便了设备的集成和运输。此外，开关电源的动态响应速度快 ，可以快速地响应输入电压和负载的变化，提高了系统的稳定性和可靠性。
02 开关电源的基本原理
开关电源的工作原理
01
开关电源通过控制开关管开通和关断的时间比率，维
持输出电压的稳定。
02
当输入电压或负载电流发生变化时，控制电路会调整
开关管的通断时间，以保持输出电压的稳定。
03
开关电源的效率较高，因为开关管在截止期间不消耗
电能。
开关电源的电路组成
输入电路
包括滤波器、整流器和限流电路，用 于将交流输入电压转换为直流电压。
根据不同的控制方式，可以选择不同的控制电路 类型，如脉冲宽度调制（PWM）和脉冲频率调 制（PFM）。
控制电路的设计原则
根据输出电压、电流的要求，选择合适的控制芯 片、电阻和电容元件，并确定其参数。
04 开关电源的优化
提高效率的优化
优化电路拓扑结构
选择合适的电路拓扑结构，如 Boost、Buck等，以降低能量
设计故障诊断与保护电路，及时检测并处 理电源故障，提高电源的可靠性。
05 开关电源的测试与调试
测试方法
输入测试

开关电源的设计资料ppt课件

开关电源的设计资料ppt课件

dBpW
dBpW
dBpW
平均值 dBpW
准峰值 dBpW
平均值 dBpW
45~55
35~55
45~55
35~45
49~59
39~49
55~65
45~55
随频率线性增大
• 4.2.4 谐波电流发射限值
奇次谐波(n) 3 5 7 9 11 13
15≤n≤39
最大允许谐波电流(A) 2.3 1.14 0.77 0.4 0.33 0.21
4.1 开关电源EMC引见 EMC (电磁兼容性),包括EMI(电磁骚扰)和EMS(电磁抗扰度)
4.1.1开关电源的EMI主要有以下几项 1)0.15~30MHZ的交流电源线传导骚扰 2)30~300MHZ(家电类要求)或30~1000MHZ的辐射骚扰 3)0~2KHZ的工频谐波电流
4.1.2 开关电源的EMS主要有以下几项 1) ESD 静电放电 2) EFT 电快速瞬变脉冲群 3) 雷击浪涌 4) 电压跌落或中断 5)高频辐射电磁场 6)由射频场感应所引起的高频传导
90V.单电压230V输入时,取240V
• 3.3.7 Vmax的值由以下公式确定 • 3.3.8 输入电压波形图如下
• 3.4 Dmax 由以下公式确定
• 3.5 电流波形参数Kip确实定 • 3.5.1 当Kip≤1时,Kip=Krp=Ir/Ip 如以下图
• 3.5.2 当Kip≥1时, 图
• 4.3.2 EMS判别规范 • 1) ESD 静电放电 B级 • 2) EFT 电快速瞬变脉冲群别 B级 • 3) 雷击浪涌 B级 • 4) 电压跌落或中断 C级 • 5)高频辐射电磁场 A级 • 6)由射频场感应所引起的高频传导 A级

开关电源 PPT课件

开关电源 PPT课件
2、直流配电单元：
直流配电单元负责将蓄电池组接入系统与整流模块输出并联，再将一路不间断的直流电分成多路分配给 各种容量的直流通信负载。其中在相应电跿中接有熔丝保护和测量线路电流的分流器。
3、监控单元
监控单元是整个开关电源的“总指挥”，起着监控各个模块的工作情况，协调各模块正常工作的作 用。并对蓄电池等其他分电路节点进行监控、控制等。
通信电源技术
1
1
内容提要
➢ 通信动力系统的基本要求 ➢ 通信动力系统的组成 ➢ 配电设备 ➢ 电能变换设备 ➢ 通信动力系统接地与防雷
2
2
一、通信动力系统的基本要求
➢ 市电是通信用电源的主要能源，是保证通信安全、不间断的重要条件。必要 时可申请备用市电电源；
➢ 市电引入，原则上应采用6~10KV高压引入，自备专用变压器，避免受其他电 力用户的干扰；
直流备份 --4488VVDDCC
蓄电池
整流器
负载 直流负载
UUPPS 蓄电池
UUPPSS 蓄电池
4
交流负载
目标：满足供电备份要求4
动力系统组成部分
• 配电设备 • 电能变换设备 • 发电设备 • 接地与防雷系统
• 供电方式有集中供电、分散供电和混合供电三种 方式，目前以分散供电方式为主。
5
5
通信用高频开关电源的组成
1、整流模块 2、直流配电单元
整流器单元
3、监控单元
交流配电单元
6
6
三、通信用高频开关电源各部分作用
1、整流模块：
整流模块完成将交流转换成符合通信要求的直流电。此处所指的符合通信要求的内容有：输出的直流电压 要稳定、输出的直流电压所含交流杂波少（通信电源设备的电话衡重杂音电压应≤2mV）、输出电压应在一 定范围内可调，以满足其后并接的蓄电池充电电压的要求。同时，由于一个开关电源系统多采用N+1整流模 块备份，所以一套开关电源系统至少需要2个开关整流模块并联工作，利用均流功能（电源模块能够共同分 担负载电流）解决多个整流模块工作时相互协调的问题。按规定，开关电源各整流模块超过半载时，整流 模块之间输出电流不平衡度应低于±5%。其中某个模块出现输出高压时该模块能正常退出而不影响其他模 块的工作（即选择性过电压停机功能）等

《开关电源资料》课件

《开关电源资料》课件
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
《开关电源资料》ppt课件
• 开关电源概述 • 开关电源的工作原理 • 开关电源的类型 • 开关电源的设计与优化 • 开关电源的测试与验证 • 开关电源的发展趋势与展望
目录
CONTENTS
01
开关电源概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
小型化、轻量化、薄型化
总结词
随着电子设备的便携化和轻薄化，对开关电源的小型 化、轻量化、薄型化的需求也日益迫切。
详细描述
为了满足这一需求，开关电源不断探索新的材料、新的 工艺和新的设计理念。例如，采用新型的磁性材料和绝 缘材料，减小了电源的体积和重量；采用薄膜工艺和微 加工技术，实现了电源的薄型化设计；同时，通过优化 电路拓扑和控制算法，进一步减小了电源的体积和重量 。此外，一些新型的开关电源拓扑结构如LLC谐振半桥 等也在不断发展，为开关电源的小型化、轻量化、薄型 化提供了更多的可能性。
温湿度循环测试
模拟实际使用环境中的温湿度变化，检验开 关电源的适应性和可靠性。
短路与过载保护测试
验证开关电源在短路和过载情况下的保护功 能和可靠性。
开关电源的环境适应性测试
温度适应性测试
在不同温度条件下测试开关电源的性 能表现，确保满足宽温范围的工作需 求。
湿度适应性测试
在湿度环境下测试开关电源的性能表 现，确保满足湿度要求。
输入电压通过输入电路进入开关电源 。
输出电路将开关管输出的脉动电压平 滑为稳定的输出电压，供给负载使用 。
控制电路根据输入电压和输出电压的 反馈信号，调节开关管的通断时间， 从而调节输出电压和电流。
保护电路实时监测电源的工作状态， 在异常情况下及时切断电源或降低输 出，保护电源不受损害。

《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基本概念、工作原理和特点让学生掌握开关电源的应用领域和分类1.2 教学内容开关电源的基本概念开关电源的工作原理开关电源的特点开关电源的应用领域开关电源的分类1.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的基本概念、工作原理、特点、应用领域和分类案例分析法：分析实际应用中的开关电源案例，加深学生对开关电源的理解第二章：开关电源的组成与工作原理2.1 教学目标让学生了解开关电源的组成部件及其作用让学生掌握开关电源的工作原理2.2 教学内容开关电源的组成部件：输入滤波器、整流器、开关器、输出滤波器、控制电路等各组成部件的作用开关电源的工作原理：开关器的导通与截止、脉宽调制（PWM）控制、电压反馈等2.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的组成部件及其作用，开关电源的工作原理互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第三章：开关电源的设计与仿真3.1 教学目标让学生了解开关电源的设计流程让学生掌握开关电源的仿真方法3.2 教学内容开关电源的设计流程：需求分析、电路设计、参数选型、PCB布线等开关电源的仿真方法：电路仿真软件的使用、仿真参数设置、结果分析等3.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的设计流程和仿真方法实践教学法：引导学生使用电路仿真软件进行实际案例的仿真，培养学生的实际操作能力第四章：开关电源的测试与维护4.1 教学目标让学生了解开关电源的测试方法让学生掌握开关电源的维护技巧4.2 教学内容开关电源的测试方法：性能测试、安全测试、电磁兼容性测试等开关电源的维护技巧：日常检查、故障排除、更换故障部件等4.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的测试方法和维护技巧案例分析法：分析实际应用中的开关电源测试和维护案例，加深学生对测试和维护的理解第五章：开关电源在实际应用中的案例分析5.1 教学目标让学生了解开关电源在实际应用中的典型应用案例让学生掌握开关电源在实际应用中的优势和注意事项5.2 教学内容开关电源在实际应用中的典型应用案例：通信设备、电力系统、电子设备等开关电源在实际应用中的优势：高效节能、小巧轻便、稳定性好等开关电源在实际应用中的注意事项：选型、安装、散热等5.3 教学方法讲授法：讲解开关电源在实际应用中的典型应用案例、优势和注意事项互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第六章：开关电源的效率与损耗分析6.1 教学目标让学生了解开关电源的效率及其影响因素让学生掌握开关电源的损耗类型及其减小方法6.2 教学内容开关电源的效率：定义、计算方法、影响因素开关电源的损耗：开关损耗、导通损耗、电阻损耗、磁性元件损耗等提高开关电源效率的方法：电路设计优化、元件选型、散热设计等6.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的效率及其影响因素，开关电源的损耗类型及其减小方法互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第七章：开关电源的稳定性与保护7.1 教学目标让学生了解开关电源的稳定性及其影响因素让学生掌握开关电源的保护措施7.2 教学内容开关电源的稳定性：振荡、噪声、失稳等现象及其影响因素开关电源的保护措施：过流保护、过压保护、短路保护、过温保护等7.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的稳定性及其影响因素，开关电源的保护措施互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第八章：开关电源的EMI与EMC设计8.1 教学目标让学生了解开关电源的EMI问题及其产生原因让学生掌握开关电源的EMC设计方法8.2 教学内容开关电源的EMI问题：定义、产生原因、影响因素开关电源的EMC设计方法：滤波设计、屏蔽设计、接地设计等8.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的EMI问题及其产生原因，开关电源的EMC设计方法互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第九章：开关电源的环保与节能9.1 教学目标让学生了解开关电源的环保意义及其要求让学生掌握开关电源的节能设计方法9.2 教学内容开关电源的环保意义：减少有害物质排放、提高资源利用率等开关电源的节能设计方法：效率优化、功率因数校正、智能化控制等9.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的环保意义及其要求，开关电源的节能设计方法互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第十章：开关电源的应用案例解析10.1 教学目标让学生了解开关电源在不同领域的应用案例让学生掌握开关电源在实际应用中的优缺点10.2 教学内容开关电源在各领域的应用案例：通信、计算机、家电、汽车等开关电源在实际应用中的优缺点：体积小、效率高、稳定性好等10.3 教学方法讲授法：讲解开关电源在不同领域的应用案例，开关电源在实际应用中的优缺点互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问重点解析本文教案主要涵盖了开关电源的基本概念、组成与工作原理、设计与仿真、测试与维护、实际应用案例分析、效率与损耗分析、稳定性与保护、EMI与EMC设计、环保与节能以及应用案例解析等十个章节。

开关电源设计 PPT


0.3 0m m
副边线径:
DS
4S
I 0 RMS
2
2 0.798m m
１、４ 输入整流桥计算
由于输入整流桥流过的最大峰值电流为０、６６７Ａ, 故 选择２Ａ／６００Ｖ以上整流桥。
１、５输入滤波电容计算
输入滤波电容一般取输出功率的１－２倍,故取 ３３uF/400V
1、6、输出滤波电容计算
D min
3、1 单片机选择
考虑到BUCK电路开关频率需20Khz以上,选用总线频率 高、并自身带ＰＷＭ发生器的单片机较合适。具体选ＦＲＥ ＥＳＣＡＬＥ公司的ＭＣ９Ｓ０８ＳＨ８。
选其内置振荡器工作方式,ＢＵＳ频率调至最高２０Ｍ ＨＺ,ＰＷＭ选９位,此时ＰＷＭ频率可达５０ＫＨＺ
单片机Ｉ／Ｏ分配:
Ａ／Ｄ通道２路 ＰＷＭ输出１路 “＋”、“－”按键２路 ＬＥＤ或ＬＣＤ显示１１根 共用１６根Ｉ／Ｏ
已知条件:
输入电压 AC:85—265V 输出功率PO=15W
输出电压:7、5V
额定输出电流:2A
输出纹波电压:≤ １００mV
1、2 电路结构选择
考虑到输出功率较小,主电路可选择单端反激式,为此选择
API(Advanced Power Integration) 公司的集成控制芯片
TOP202。
TOP202主要参数:
5、推换式开关电源
当滤波电感L的电流连续时,输出电压为: 当负载开路,则输出电压极限值为:
二、PWM控制芯片介绍
目前AC/DC常用的控制芯片有电压式和电流式两种。 1、电压式 典型芯片有:TL494
2、电流型PWM控制器
例一、AC/DC 单路输出15W开关电源设计
1、1 设计要求

开关电源的结构和基本原理-上课PPT课件


• 电路中Q为开关管，工作于开关状态（Q饱和导通 时相当于一只接通的开关，Q截止时相当于一只断 开的开关）。
• 电感L和电容C为储能元件。 • RL为电源的负载。 • D为续流二极管，它在开关管截止时导通，保证电
感L中的电流不中断。
+300V Q
IQ D
L
+
IL
-
C
RL
IC IR
（b)开关管饱和时的等效电路
基准
2.4.3 调整输出电压的方法
Vi
Vk
Vo
t
t
t
TON T
Vi
K
电压
Vk 变换器
Vo
RL
VO
=
T0N T
·Vi =D·Vi
占空比
• 只要改变开关脉冲的“占空比”，就可以 改变输出电压的高低。
• 在具体电路中，可以使开关脉冲频率固定， 改变开关管导通时间而改变输出电压高低。 这种电源称为“调宽式”开关电源。 PWM
NP N2
U0
toff
N P U in N 2 LP
L2 U0
ton
NP N2
L2 LP
U in U0
ton
N2 NP
U in U0
ton
图8-16 临界连续状态时的电压电流波形
2、磁通不连续的工作状态tffN2 NPU in U0
ton
i2
I 2 max
U0 L2
(t ton )
NP N2
i2 (TS )
NP N2
I P max
Uo L2
toff
NP N2
(U in LP
ton
I P min

开关电源原理、设计及实例-第1章-绪论PPT课件


.
16
1.2 稳压电源
LM.7805
+
1 IN
OUT 3
+.
Vi _
C1
2
.
C2
Vo
_
LM7.905
_
2 IN(TAB) OUT 3
Vi
C1
1
.+
图1-6三端稳压电路的..典型应用电路
_.
C2
Vo
+
.
17
1.2 稳压电源
1.2.3开关型稳压电源原理 线性稳压电源的动态响应非常快，稳压性能好，只可惜功率转换效
.
11
1.2 稳压电源
图1-3 串联反馈式稳压电路结构图
.
12
1.2 稳压电源
2．基准电压源
基准电压源一般可以用稳压管组成的稳压源来承担，但目前有很多
基准电压集成电路，这些电路稳压性能非常好，被广泛用作高性能稳压 电源的基准电源，或A/D和D/A转换器的参考电源。常用的型号是 MC1403、MC1503和TL431。
率太低。要提高效率，就必须使图1-2中的功率调整器件处于开关工作状 态，电路相应地稍加变化即成为开关型稳压电源。转变后的原理框图如 图1-8所示。调整管作为开关而言，导通时(压降小)几乎不消耗能量，关断 时漏电流很小，也几乎不消耗能量，从而大大提高了转换效率，其功率 转换效率可达80%以上。
图1-8 降压型开关电源原理图
图1-9无工频变压器的开关电源的方框图
.
19
1.2 稳压电源
这类电源的共同特点是具有高频变压器、直流稳压是从变压器次级绕 组的高频脉冲电压整流滤波而来。变压器原副边是隔离的，或部分隔离的， 而输入电压是直接从交流市电整流得到的高压直流。
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3
问题的解答2
➢ 共模噪声： 两条共电线端一起与大地（参考地）公共端之间出现的
电磁噪声，对于某些医疗器械要求电源线与大地公共端之 间地回路电流是要严格控制的，一般不允许在火线与地之 间有超过0.01uF的电容，这在许多安全标准中都有规定。 ➢ 保险丝：
为了最佳的保护，电源输入处使用的保险丝应取最小的 额定值，此值应该在最低电源输入电压时能可靠承受浪涌 电流和电源的最大工作电流 ，一般取额定功率0.6-0.7。 ➢ 浪涌限制 一般用晶闸管、负温度系数的热敏电阻等。
2020/12/12
14
反转式变换器图
2020/12/12
15
反转式变换器原理说明
➢ 定义： 所谓反转式，就是输入电压的正负极性颠倒后输出。
➢ 原理是怎样的？ 1、当开关管Q导通Ton时，输入的直流电压Vi全部加在电感 L两端，电感上的电压是上正下负，电感中的电流方向是 由上向下流的，在原来的基础上线性增加，此时的电感储 存能量；
2、当开关管Q截止Toff时，电感中的磁能变成电能，电感L 两端相当于一个电源变压器的绕组两端一样向外供电，电 感中的电流方向与原来方向相同，仍由上向下流动，但电 压极性是上负下正，这个负电压，通过二极管D整流和电 容器C2滤波后，输出负的直流电压加在负载RL上。 这里的二极管起到阻碍作用。。。。。。。。
2020/12/12
10
Buck电路原理的分析
➢ 左边的Vin经S变成矩形波，并由DLC滤波器输出； ➢ 当S导通时，电流经S、L到负载，输出平均直流
电压Vo； ➢ 当S截至时，D上负下正，是由L感应的电压所至，
由于没有能量补充，所以电感IL是下降的；
所以：Vo=（Ton/T）×Vin=D × Vin
电源总的概述的说明
➢ 问题：电源根据组织结构分哪几类？各起 什么作用？
分为线形电源、PWM控 制的开关电源、高谐振开 关电源。
2020/12/12
1
电源的基本概念问题
➢ 什么是“离线”开关电源？ ➢ 什么是差模噪声？什么是共模噪声？ ➢ 我们在设计电源时，输入保险丝是怎样选
择的？ ➢ 浪涌限制一般采用哪些元器件？
➢ 保护电路：过压、过流、欠压、提示等；
➢ 电源的拓扑形式。
2020/12/12
8
内容小结
➢ 作为设计工程师重点考虑的因素：
成本、重量和尺寸、功率大小 （自身消耗的能量，散热）、输 入和输出特性（交流/直流？纹波 要求？输出多少路？电源的隔离 情况？）
2020/12/12
9
三种最长用的电源电路
➢ 降压电路（Buck）；
➢ 防止自身的干扰（相互）。
2020/12/12
5
从市场的角度设计电源
➢ 电源方案的选择：
采用何种工作方式反激、正激、推挽、半 桥、全桥等；
➢ 产品的工作环境：
主要考虑温度、湿度和灰尘等（例如销 往海南的电源和销往黑龙江的就不一样， 一个是注意温度和湿度，另一个要注意温 度和干燥防尘）；
➢ 产品的保护方面考虑。
2020/12/12
4
电源在产品中占重要角色
➢ 电源是各种电子设备中不可或缺的一部分， 它是各种电压和电流的源泉。首先只有电 源正常工作，才能谈上其他设备正常工作。
➢ 优秀合格的电源，可以避免其他电子设备 的干扰（保护自己被干扰）；
➢ 良好的电源在任何设备中都不会干扰其他 设备（保护干扰其它设备）；
课后作业：请找出计算Buck电路中的电感L 值的公式。
2020/12/12
11
Boost电路原理图
➢ 升压电路（Boost）
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Boost电路原理说明
➢ Q导通时，输入电压Vin全部加在电感上，这时IL=IC，IC是 线性增长的，同时在L上储存能量，R全靠C放电；
➢ Q截止时，L磁能转换为自感电压，电压的极性与原来电 流方向相同，这时L上的电压为左负右正，L上的自感电压 和Vin相加为输出电压Vo，所以Vo高于Vin，这个高电压经 D一部分为R供电，另一部分为C充电，当在导通时再补给 L，这里的D是阻碍C的输出电压给Q短路烧坏Q，这里的 C在设计时要求大点，用CLC滤波，纹波更小。
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从设计的角度设计电源
➢ 问题提出：你作为一名电源工程师设计一 款手机充电器（IN：90V，OUT：12V3A）， 你将怎样考虑设计此电源呢？
（大约思考15分钟的时间，可以讨论）
➢ 在能满足技术指标的情况下，选择自己熟 悉的元件（KA3844B、UC2845、 TOP221~227等）；
➢ 这里的：Vo=（（Ton+Toff）/Toff）*Vin 又因Ton+Toff=T，
所以：Vo/Vin=1/（1-D）
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计算Boost电路L公式
➢ 计算L的公式很多，我们列出一个： L=Vin2*Ton/0.2Po=Vin2*Ton/0.2Io*Vo 也有人用： L=Vin*Ton/0.2Ii
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上述两种电源的重要参数
➢ 提供能量的范围： U 输出电压、I 输出电流、P 输出功率。
➢ 输出负载（留有5%的余量、纹波控制在1% 以下）；
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从设计的角度设计电源
➢ 对噪声抑制的控制电路，采用共模（高频 150K以上，高导磁）还是差模（150K以下， 磁通密度大）；
➢ 结构空间的选择：
主要考虑体积小、形状不同（怪异）、 元器件摆放位置的差异、散热的需求、耐 压安规的需求。
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输出直流电压Vபைடு நூலகம்计算
➢ 输出电压为： Vo/Vi = -d/1-d
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电源的技术指标
➢ 线形电源： 工作在线形放大区内；纹波小；电路比较简单； 效率低，35~60%； 形式比较简单，只能用在降压环境下；
➢ 开关电源： 效率高。70~95%； 形式多种多样，升压、降压、升降压等； 适用范围广，40V~480V； 小巧轻便。
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问题的解答1
➢ “离线”开关电源： 直接由交流电源供电，不用体积庞大的
50-60Hz低频隔离变压器，而线形电源通 常采用这种变压器。 ➢ 差模噪声：
涉及任何两个电源端和输出端之间的高频 电磁噪声的分量，如在火线与中线输入端 之间或在正极与负极输出端之间可以测得 。
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