移动电源的工作原理

第一章 开关电源的基本工作原理

1-1．几种基本类型的开关电源

顾名思义，开关电源就是利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等），通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。

开关电源一般有三种工作模式：频率、脉冲宽度固定模式，频率固定、脉冲宽度可变模式，频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作模式多用于开关稳压电源。另外，开关电源输出电压也有三种工作方式：直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。

根据开关器件在电路中连接的方式，目前比较广泛使用的开关电源，大体上可分为：串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中，变压器式开关电源（后面简称变压器开关电源）还可以进一步分成：推挽式、半桥式、全桥式等多种；根据变压器的激励和输出电压的相位，又可以分成：正激式、反激式、单激式和双激式等多种；如果从用途上来分，还可以分成更多种类。

下面我们先对串联式、并联式、变压器式等三种最基本的开关电源工作原理进行简单介绍，其它种类的开关电源也将逐步进行详细分析。

1-2．串联式开关电源

1-2-1．串联式开关电源的工作原理

图1-1-a是串联式开关电源的最简单工作原理图，图1-1-a中Ui是开关电源的工作电压，即：直流输入电压；K是控制开关，R是负载。当控制开关K接通的时候，开关电源就向负载R输出一个脉冲宽度为Ton，幅度为Ui的脉冲电压Up；当控制开关K关断的时候，又相当于开关电源向负载R输出一个脉冲宽度为Toff，幅度为0的脉冲电压。这样，控制开关K不停地“接通”和“关断”，在负载两端就可以得到一个脉冲调制的输出电压uo 。

作为PC的动力来源，电源的重要性不言而喻，它能直接影响到整部机器的稳定运行和整体性能发挥。由于早期电脑配件功耗方面要求较低，所以对电源的依赖性较少，在Pentium3时代以前，不是太受重视的，但由于近年来随着硬件设备特别是CPU和显卡的高速发展及更新换代，PC对供电的要求大幅提高，因此电源对整个系统的稳定性起着越来越重要的作用。

为了能用于驱动机箱内的各中PC设备，电源主要通过运行高频开关技术将输入的较高的交流电压(AC)转换成PC电脑工作所需要的(DC)，这是电源的基本工作原理。

电源是个人电脑中不可缺少的重要组成部件

PC电源的工作流程：当市电进入电源后，先通过扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号，然后经过整流和滤波得到高压直流电。接着通过开关电路把高压直流电转成高频脉动直流电，再送高频开关变压器降压。最后滤除高频交流部份，这样最后输出供电脑使用的相对纯净的低压直流电。

如上图所示，电源内部的大致流程为：高压市频交流输入 → 一、二级EMI滤波电路（滤波） → 全桥电路整流(整流)+大容量高压滤波电容(滤波) → 高压直流 → 开关三极管 → 高频率的脉动直流电 → 开关变压器（变压）→ 低压高频交流 → 低压滤波电路（整流、滤波） → 稳定的低压直流输出

一级EMI滤波电路

1、220交流电进入电源，首先经过扼流线圈和电容，滤除高频杂波和同相干扰信号。这些扼流线圈和电容就组成了一级EMI滤波电路。

二级EMI滤波电路

2、通过一级EMI电路后，再由电感线圈和电容组成的二级EMI电路进一步滤除高频杂波。

有源PFC(主动式PFC)

PFC(Power Factor Correction)即“功率因数校正”，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高，说明电能的利用效率越高。通过CCC认证的PC电源，都必须增加PFC电路。PFC电路一般设计在第二层滤波之后，全桥整流电路之前，它在增流滤波电路中有着非常重要的作用，可以在把交流电转换为直流时提高电源对市电的利用率，减少电能损耗，同时使用PFC能减少电源对市电和其它电器的干扰。

罗极移动电源 kfk 关于移动电源的一些基础知识

现在的智能手机越来越耗电，而手机电池容量却没有质的变化，所以为了能让手机续航时间更久一点，有些人备了移动电源，现在就以问答的形式来谈一谈对移动电源的看法，相信这样更能很好的表达出移动电源的一些基础常识。错漏之处权当抛砖引玉了。

问：用移动电源给手机充电会不会把手机充坏

答：一般不会，针对手机等5V充电的数码设备设计的移动电源输出电压都在标准范围内，设计、用料没有问题的情况下充电效果跟原充、电脑USB接口是一样的，不存在充坏手机的情况。不过，由于市场上的移动电源质量掺差不齐，输出的电压、电流不稳定，也会有烧坏主板的可能，所以有条件尽量选用大品牌的移动电源，而不能光看性价比。

问：这移动电源容量那么大，会不会爆炸

答：移动电源的容量大小跟会不会爆炸没有关系，只跟保护是否完善有关系，保护得好，容量再大也没事，保护不好的话很小容量的电池也会爆炸。另外，聚合物锂电池就是放在火中烧也只是冒气而已，不会爆炸。

问：同样容量的移动电源，为什么有的卖的很贵，有的很便宜

答：移动电源的容量只是参数之一，所采用电芯的质量、内部电路所采用的芯片等也很关键。采用国际一线品牌的电芯：如SONY、ATL、SANYO等成本要高很多；再就是内部电路，移动电源电量有限，在电量使用上就显得寸土寸金了，，目前升压效率最高的当属同步整流的方式，升压效率可达97%，平均也有94%，非同步整流的升压电路效率最高一般是88%左右，平均是75%左右，同步整流输出的稳定性也相对要高很多，罗极移动电源 kfk 但同步升压的方案却比非同步升压成本要几十倍，所以市场也相对很大。另外，移动电源的品牌附加值也会加大差距。

问：移动电源的容量是不是越大越好

答：这要看个人需要，在能满足需要的情况下，容量小的相对便于携带，毕竟目前电池技术没有太大的突破，要提高容量只能是堆电池，这样体积就上去了

问：移动电源是选用锂离子电池的还是锂聚合物电池的好

免充电搭电宝工作原理

免充电搭电宝是一种非常实用的移动电源设备，它的工作原理是利用环保的太

阳能或者机动车辆的行驶动态来收集能量，转化成电力储存在电池中，进而提供电

力给手机、平板电脑等电子设备使用。搭载于车内的移动电源能够利用机动车运动

的巨大能量，并通过微型太阳能电池板对车载电池进行补充。同时，它还具有多重

保护，如过充、过放、短路等保护措施，确保使用安全。

通过免充电搭电宝的使用，我们可以获得更为便捷、环保的电力解决方案。只

需将移动电源放置在阳光直射的地方或者搭载在车内，即可随时获得电力补充，

不必依赖电源插座，解决了出行中电力不足的烦恼。

除了在出行中使用，免充电搭电宝还可以应用于户外运动、旅游、紧急救援等

领域，为用户提供大量的便捷和安全性。因此，它已经成为人们信赖的必备电子

设备之一，发挥着重要的作用。