开关电源基础知识学习资料ppt课件.ppt

、开关电源的基本概念二、开关电源最常用的三种拓朴电路三、典型反激式开关电源的电路分析四、开关的电源的工程设计五、开关电源常见的故障分析六、有关开关电源的概念问题七、开关电源的发展方向Date开关电源的基本概念1--什么是开关电源什么是开关电源?开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广阔的发展空间。开关电源中应用的电力电子器件主要为快速恢复二极管、肖特基二极管和MOSFET,SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用。开关电源的三大特征1、开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态;2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频;3、直流:开关电源输出的是直流而不是交流。开关电源的种类分类方法多种多样。分为AC/DC和DC/DC两大类,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。又可分为离线式非离线式,反激式、正激式、半桥式全桥式,Adaptor/内置式开关电源openopenframe等。我们公司常用的是AC/DC开关电源,都是离线反激式,2W~120W,有Adapter也有内置式。都由以下几部分组成:输入滤波器、整流、逆变器、输出整流器及输出滤波电路,控制电路保护电路等。Date开关电源基本概念2--线性电源PK开关电源线性电源:优点:线性电源将交流电先经工频变压器变压、再整流滤波,线性调整电路使输出稳定度很高、纹波很小,基本无干扰及噪声,技术成熟,在一定功率范围内有成本优势;缺点:调整管工作在线性状态,调整管上的压差,导致损耗大,效率低,35~60%,很难满足能效指令;体积大笨重;当电源功率达到一定程度(10~15W)时,其与开关电源相比已无成本优势;输入电压范围受限,只能用在降压条件下。开关电源:优点:体积小重量轻(线性电源的20~30%);效率高70~95%,易满足各国的能效要求;输入输出电压范围宽,模块化。缺点:电路复杂、开发、制程难度较大,由于工作在高频(50K~300K),干扰大、EMC难解决。总而言之,开关电源正逐渐取代线性电源,应用领域越来越广泛。Date开关电源基本概念3--主要技术指标输入要求;1、输入电压范围,2、输入电压频率,3、额定输入电流,4、输入电压跌落及瞬间停电,5、浪涌冲击电流,6、静态功耗效率,能效标准,7、输入单相或三相制,单相分两线制或三线制(classⅠ,classⅡ),8、保险管。输出要求:1、额定输出电压,2、额定输出电流,3、稳压精度:电压调整率,负载调整率,纹波及噪声;4、瞬态特性:启动时间,保持时间,输出电压的上升时间、下降时间、过冲、欠冲。保护功能及附属功能:1、OCP,OVP,OTP,欠压保护,限功率;2、绝缘电阻、绝缘电压、漏电流。结构要求:1、外形尺寸,2、外包装,3、安装条件,4、冷却方式,5、接口方式,6、重量,7、名牌。安规标准及EMC标准:1、认证标志,3C,UL,GS,PSE,2、EMI测试标准。使用环境条件:温度,湿度,耐震动冲击寿命:。MTBF,MIL-STD-217F,XXXX小时Date开关电源基本概念4—专业术语SMPS-switchmodepowersupply开关电源PCB-Printcircuitboard印刷电路板PFC-powerfactorcorrection功率因素校正PWM-Pulsewidthmodulation脉宽调制FET-Fieldeffecttransistor场效应管MTBF-Meantimebetweenfailure平均无故障时间NTC-Negativetemperaturecoefficient负温度系数SOA-Safeoperatingarea安全工作区UVLO-undervoltagelockout欠压锁定OCP-Overcurrentprotection过流保护OVP-Overvoltageprotection过压保护OTP-,Ir,Ip电流的有效值,平均值,纹波值,峰值EMC=EMI+EMS,电磁兼容RFI-Radi