开关电源学习笔记

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1、开关电源学习笔记阅读书记名称《集成开关电源的设计调试与维修》开关电源术语：效率：电源的输出功率与输入功率的百分比。其测量条件是满负载，输入交流电压标准值。ESR：等效串联电阻。它表示电解电容呈现的电阻值的总和。一般情况下，ESR值越低的电容，性能越好输出电压保持时间：在开关电源输出电压撤消后，依然保持其额定输出电压的时间。启动浪涌保护：它属于保护电路。它对电源启动时产生的尖蜂电流起限制作作用。为了防止不必要的功率损耗，在设计这一电路时候，一定要保证滤波电容充满电之前，就起到限流的作用。隔离电压：电源电路中的任何一部分与电源基板之间的最大电压。或者能够加在开关电源

2、的输入与输出端之间的最大直流电压。线性调整率：输出电压随负载在指定范围内的变化百分率。条件是线电压和环境温度不变。噪音和波纹：附加在直流信号上的交流电压的高频尖锋信号的峰值。通常是mV度量。隔离式开关电源：一般指开关电源。它从输入的交流电源直接进行整流滤波，不使用低频隔离变压器。输出瞬态响应时间：从输出负载电路产生变化开始，经过整个电路的调节作用，到输出电压恢复额定值所需要的时间。过载过流保护：防止因负载过重，是电流超过原设计的额定值而造成电源的损坏的电。远程检测：电压检测的一种方法。为了补偿电源输出的电压降，直接从负载上检测输出电压的方法。软启动：在系统启动时

3、，一种延长开关波形的工作周期的方法。工作周期是从零到它的正常工作点所用的时间。快速短路保护电路：一种用于电源输出端的保护电路。当出现过压现象时，保护电路启动，将电源输出端电压快速短路。占空比：开关电源中，开关元件导通的时间和变换工作周期之比。元件选择和电路设计：一：输入整流器的一些参数最大正向整流电流：这个参数主要根据开关电源输出功率决定，所选择的整流二极管的稳态电流容量至少应是计算值的2倍。峰值反向截止电压（PIV）：由于整流器工作在高压的环境，所以它们必须有较高的PIV值。一般600V以上。要有能承受高的浪涌电流的能力：浪涌电源是用开关管导通时的峰值电流产生

4、。二：输入滤波电容输入滤波电容对开关电源的影响电源输出端的低频交流纹波电压输出电压的保持时间滤波电容的计算公式：C=（I*t）/ΔVC：电容量，FI：负载电流，At：电容提供电流的时间，SΔV：所允许的峰-峰值纹波电压，V例题：计算50W开关电源的输入滤波电容值。输入电压为115V，60HZ。解：第一步是计算支流负载电流：假定一个最坏的情况，电源有效率为70%，那么，输出功率为50W的电源输入功率应该是：Pin=Pout/л=50/0.7=71.5W利用倍压技术时，输入交流为115V，直流输出点验是2X（115X1.4）=320V。因此，负载直流电流应为I=P/

5、E=71.5/320=0.22A现在假定设计允许30V峰-峰值的纹波电压，并且电泳要维持电平的时间为半周期，也就是说，半周期的线性频率或则说60HZ的交流电压大约是8ms,利用公式：C=（I*t）/ΔV=(0.22*（8*0.001）)/30=58ЦF　选择50uF的电容。如果在倍压结构中，1/C=1/C1+1/C2就选择100uF的电容。三：输入保护器件：浪涌电流原因：开关电源上电时，会产生极高的浪涌电流。浪涌电流主要是由滤波电容引起的。如不采取任何措施，浪涌电流可以达到几百安培。措施：1：利用电阻-双向可控硅并联网络。上电时；VS截止，电流经过R1，R1起到

6、限流作用达到一定条件，VS导通，将R1短路。2：利用负温度系数的NTC电阻上电时候，NTC电阻值很大，有限制电流的作用，。当滤波电容开始充电的时，充电电流流过热敏电阻，开始对其加热。由于NTC是负温度系数，随着加热，电阻值开始下降，在负载平衡的情况下，其阻值应该最小，但是NTC电阻有惯性，如果电源从工作状态掉电，要1分钟左右时间才能恢复到标称阻值，所以开关电源要防止掉电后马上重新启动，那样NTC电阻就不能起到防止浪涌的作用。输入瞬间电压保护：引起原因：1电网附近有电感性开关L：电感器的漏感I：通过线圈的电流2：雷电影响：电网上的高压尖峰可达5KV可能损坏部分：输

7、入滤波器，开关电源晶体管措施：在输入端加压敏电阻（MOV）保护原理：当高压尖峰瞬间出现在压敏电阻两端时，它的阻抗急剧减小到一个低值，消除尖峰电压，瞬间能量消耗在压敏电阻上。选择步骤：额定值应比电压稳定值大10%~20%计算或估计出电路所要承受的最大瞬间能量的焦耳数最大能承受的最大尖峰电流第三章高频电源变换器的基本类型一：单端反激式工作过程：当S闭合，如a图，电流经过电感L，并在其中存储能量，由于电压的作用，二极管VD处于截止，故RL负载上无电压，当S打开，如b图，电感上的感应电压极性相反，就在RL负载电阻上出现一个与输入电压相反的电压。开关不断闭合，打开，电路中

8、的电流就以脉冲的形式出现