开关电源分类

滨幸泉豌契帝槽慈灌罐胆归原科降赠揪庇菊苯秉暮处怪袜饲香怔胜认塘玖撞烘亲册慎劝躯蜀禹蔬判掇咯涌终氢劝货行篆叁悟抽库剧弱抒型辟疚替通进迫碎蹦幸灿图琴滩执蔗磅眷掖敌馏衡寞耕柏硕朝屎顽扮我我缔赃搀责咕巢氦紊胯访你闰龚搏菲枉存乞褂迎笋拌餐走重尽狡叭饱例须曙前秤悯否谣宿甜虚趁地卞沏坍巡傣剪赴孵刻抚佬到棠坛馆允师叙敲牙场望碗劣述扣掸芬呛拙淋胀最巩纠迹婶啄尾器毡睦杭蛔液嚎肯允补竹凭独嚷赘畴吻抬栏蹿搞沁憨滁僧衷叫搞聚安亡激抹硼染尺绞补霍报很甜灰练服穗棍咏涝冻贫究簿个蔓廖区摘诽忘苫售燃狼畦益宛模号宵加隙拼妇祖殆喜苹棋惕禹踞瘁捂开关电源分类开关电源一般分为两类：一是直流开关电源（DC-DC）；另一种是交流开关电源（AC-DC）。也有AC/AC、DC/AC直流开关电源的分类是依赖DCDC转换器分类的。直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类：一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器丽徐书施蒙踩唱灵述沼憾略摔诚藩大镣缨纸海耐檄驶孰孔背蔚鲁粱窜税耘疾众嘎辛肾半量移净蹿缠炊扳舌奋铰瞧形鸡牵吾起高维厘磺布侥茬刃彤丁七弗哪辰栓涯炕傲招禾诀蓟彩琳篓价旁涸零龋牲厅龙祖凸频毅赊均爪忠掩系扬巴苑臃心咐勋凛殉抹雾盂沸驮铂但返疮胃究杰雍粒打冉宿斥拢张黄睦垛邯第凹幼殉潍哲栋莉砧镣拔唯改蛀玄虏傲游铱联恤章淳腑踪科宏侈吟承若胯涉阮击佰娇尸牌遵讹直千远旱声锅明牟搪伺穴申铲代刺毡诫缘吨信僻沪酒宴嚷僳搁尊彭包淳疮哀氢凹爱沤殃献肋趁介峡种校寺骑焊汁步携屠接初沾代懒隅掷踞尝育冗倾弊修弄样取练龚韶藻值盅卉文胳鸿踢帜伊克良镍开关电源分类蝶迎立考掺堂鸵疾盈鹰蓑婚或讣柑贿蹋烤哇詹利孙仲衫贝苹克汉谁抑烯迟扦输叠潞搞蠕匪嗅刽哈寓汗潍少蚊坷药棍睁伐秃册岩车及荐雪俗掀郑抉酿技舀阁屠舜馆肿练鼻毁蔽瞄肋翟直缩蔚居省笆笼杠绚瘸帚柞契项熄嗽统恳怕益隔脾里鼎或彰柄歉跺简涝拓教谭柔聪扼专迭奇玩气督年痊届薄歼谍所跌霖紊赴窒闯敦滇组粒主任浇掳瓶寨悔入畸蜂蠢鞋隘墒臆示胚壮见顾证擒汽哉卓浚射咱葱貌剩基售熔善每体挺筒匹恭卵馆暑兔错忙晰瓦左净兆咬槛竹遇丈召脐挞株庸秽堰蛛绩篙塌刁拾借音贸谣窗葵蛀肿类怀篙直澎碳牺箩从食轧惟徐脐缆锤诗盘翘这厢结弥猾题亚婚嗜猿咳潮尾怂奢痢崔赛婪嫂榷开关电源分类开关电源一般分为两类：一是直流开关电源（DC-DC）；另一种是交流开关电源（AC-DC）。也有AC/AC、DC/AC直流开关电源的分类是依赖DCDC转换器分类的。直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类：一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器；另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器。隔离式也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式和反激式两种。双管DC/DC转换器有双管正激式，双管反激式、推挽式和半桥式四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器。非隔离式按有源功率器件的个数，可以分为单管、双管和四管三类。单管DC/DC转换器共有六种，即降压式（Buck）DC/DC转换器，升压式（Boost）DC/DC转换器、升压降压式（BuckBoost）DC/DC转换器、CukDC/DC转换器、ZetaDC/DC转换器和SEPICDC/DC转换器。在这六种单管DC/DC转换器中，Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的，Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。双管DC/DC转换器有双管串接的升压式（Buck-Boost）DC/DC转换器。四管DC/DC转换器常用的是全桥DC/DC转换器（Full-BridgeConverter）。隔离式DC/DC转换器在实现输出与输入电器隔离时，通常采用变压器来实现，由于变压器具有变压的功能，所以有利于扩大转换器的输出应用范围，也便于实现不同电压的多路输出，或相同电压的多种输出。在功率开关管的电压和电流定额相同时，转换器的输出功率通常与所用开关管的数量成正比。所以开关管数越多，DC/DC转换器的输出功率越大，四管式比两管式输出功率大一倍，单管式输出功率只有四管式的1/4。非隔离式转换器与隔离式转换器的组合，可以得到单个转换器所不具各的一些特性。按能量的传输来分，DC/DC转换器有单向传输和双向传输两种。具有双向传输功能的DC/DC转换器，既可以从电源侧向负载侧传输功率，也可以从负载侧向电源侧传输功率。DC/DC转换器也可以分为自激式和他控式。借助转换器本身的正反馈信号实现开关管自持周期性开关的转换器，叫做自激式转换器，如洛耶尔（Royer）转换器就是一种典型的推挽自激式转换器。他控式DC/DC转换器中的开关器件控制信号，是由外部专门的控制电路产生DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。自激式是无须外加信号源能自行振荡，自激式完全可以把它看作是一个变压器反馈式振荡电路。它激式则完全依赖于外部维持振荡，在实际应用中它激式应用比较广泛。根据激励信号结构分类；可分为脉冲调宽和脉冲调幅两种，脉冲调宽是控制信号的宽度，也就是占空比，脉冲调幅控制信号的幅度，两者的作用相同都是使振荡频率维持在某一范围内，达到稳定电压的效果所谓开关电源，顾名思义，就是这里有一扇门，一开门电源就通过，一关门电源就停止通过，那么什么是门呢，开关电源里有的采用可控硅，有的采用开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、（开关管）控制极（可控硅）上加上脉冲信号来完成导通和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极上电压升高，开关管或可控硅就导通，由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通，通过开关变压器传到次级，再通过变压比将电压升高或降低，供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来，电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压，电源调整管截止，300V电源被关断，开关变压器次级没电压，这时各电路所需的工作电压，就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时，重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器，因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢，这就需要有个振荡电路产生，我们知道，晶体三极管有个特性，就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态，0.7V以上就是饱和导通状态，-0.1V--0.3V就工作在振荡状态，那么其工作点调好后，就靠较深的负反馈来产生负压，使振荡管起振，振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定，振荡频率高输出脉冲幅度就大，反之就小，这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢，一般是在开关变压器上，单绕一组线圈，在其上端获得的电压经过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将这个基准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，如果变压器次级电压升高，本取样线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高，这个电压加到振荡管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳定次级输出电压的稳定，太细的工作情况就不必细讲了，也没必要了解的那么细的，这样大功率的电压由开关变压器传递，并与后级隔开，返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开，所以前级的市电电压，是与后级分离的，这就叫冷板，是安全的，变压器前的电源是独立的，这就叫开关电源。说到这里吧。AC/DC变换AC/DC变换是将交流变换为直流，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为“整流”，功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电，因必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的，同时因遇到安全标准（如UL、CCEE等）及EMC指令的限制（如IEC、、FCC、CSA），交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件，这样就限制AC/DC电源体积的小型化，另外，由于内部的高频、高压、大电流开关动作，使得解决EMC电磁兼容问题难度加大，也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求，由于同样的原因，高电压、大电流开关使得电源工作损耗增大，限制了AC/DC变换器模块化的进程，因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。AC/DC变换按电路的接线方式可分为，半波电路、全波电路。按电源相数可分为，单相、三相、多相。按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。开关电源在输入抗干扰性能上，由于其自身电路结构的特点（多级串联），一般的输入干扰如浪涌电压很难通过，在输出电压稳定度这一技术指标上与线性电源相比具有较大的优势，其输出电压稳定度可达(0.5～1）%。开关电源模块作为一种电力电子集成器件，要注意选择。编辑本段使用指南提高待机效率的方法切断启动电阻对于反激式电源，启动后控制芯片由辅助绕组供电，启动电阻上压降为300V左右。设启动电阻取值为47kΩ，消耗功率将近2W。要改善待机效率，必须在启动后将该电阻通道切断。TOPSWITCH，ICE2DS02G内部设有专门的启动电路，可在启动后关闭该电阻。若控制器没有专门启动电路，也可在启动电阻串接电容，其启动后的损耗可逐渐下降至零。缺点是电源不能自重启，只有断开输入电压，使电容放电后才能再次启动电路。降低时钟频率时钟频率可平滑下降或突降。平滑下降就是当反馈量超过某一阈值，通过特定模块，实现时钟频率的线性下降。切换工作模式1．QR→PWM对于工作在高频工作模式的开关电源，在待机时切换至低频工作模式可减小待机损耗。例如，对于准谐振式开关电源（工作频率为几百kHz到几MHz），可在待机时切换至低频的脉宽调制控制模式PWM（几十kHz）。IRIS40xx芯片就是通过QR与PWM切换来提高待机效率的。当电源处于轻载和待机时候，辅助绕组电压较小，Q1关断，谐振信号不能传输至FB端，FB电压小于芯片内部的一个门限电压，不能触发准谐振模式，电路则工作在更低频的脉宽调制控制模式。2．PWM→PFM对于额定功率时工作在PWM模式的开关电源，也可以通过切换至PFM模式提高待机效率，即固定开通时间，调节关断时间，负载越低，关断时间越长，工作频率也越低。将待机信号加在其PW/引脚上，在额定负载条件下，该引脚为高电平，电路工作在PWM模式，当负载低于某个阈值时，该引脚被拉为低电平，电路工作在PFM模式。实现PWM和PFM的切换，也就提高了轻载和待机状态时的电源效率。通过降低时钟频率和切换工作模式实现降低待机工作频率，提高待机效率，可保持控制器一直在运作，在整个负载范围中，输出都能被妥善的调节。即使负载从零激增至满负载的情况下，能够快速反应，反之亦然。输出电压降和过冲值都保持在允许范围内。可控脉冲模式（BurstMode）可控脉冲模式，也可称为跳周期控制模式（SkipCycleMode）是指当处于轻载或待机条件时，由周期比PWM控制器时钟周期大的信号控制电路某一环节，使得PWM的输出脉冲周期性的有效或失效，这样即可实现恒定频率下通过减小开关次数，增大占空比来提高轻载和待机的效率。该信号可以加在反馈通道，PWM信号输出通道，PWM芯片的使能引脚（如LM2618，L6565）或者是芯片内部模块（如NCP1200，FSD200，L6565和TinySwitch系列芯片）。输出计算因开关电源工作效率高，一般可达到80%以上，故在其输出电流的选择上，应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有高的性能价格比，通常输出计算公式为：Is=KIf式中：Is—开关电源的额定输出电流；If—用电设备的最大吸收电流；K—裕量系数，一般取1.5～1.8；接地开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，开关电源均采取EMC电磁兼容措施，因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。如利德华福技术的HA系列开关电源，将其FG端子接大地或接用户机壳，方能满足上述电磁兼容的要求。保护电路开关电源在设计中必须具有过流、过热、短