开关电源基础讲解

1、开关电源基础讲解第1页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期三2电源的分类什么是Power Supply?Power Supply负载Vin, IinPower Supply是一种提供电力能源的设备，它可以将一种电力能源形式转换成另外一种电力能源形式，并能对其进行控制和调节。上级电能形式Vo, Io 根据转换的形式分类: AC/DC, DC/DC, DC/AC, AC/AC根据转换的方法分类: 线性电源，相控电源，开关电源根据调控的效果分类: 稳压， 恒流， 调频，调相根据调控的方法分类: 传统反馈控制，矢量控制，数位控制第2页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期

2、三3三种基本的非隔离开关电源VinVoLIoSDVinVoDLIoS1DS2VinVoDLIoSVo=Vin *D/(1-D)Vo=Vin *DVo=Vin /(1-D)VoVin, 升压型电路VoVin, 当DVin 当D0.5 升降压型电路第3页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期三4三种基本的隔离开关电源VinVoSLmDVinVoLSD1D2VinVoLS1D1D2S2正激型变换器 （一般应用在中低功率及中成本电源中）反激型变换器 (一般应用在低功率低成本电源中）桥式变换器 （应用在大功率电源中）第4页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期三5AC/DC

3、结构方框图整流桥VinVoSLmDPFCPWM交流输入PHC基准电压LM431AZ431LP2273功率因数 校正器件比较器第5页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期三6反激变换器（Flyback）工作原理VcIoVinVoGDSLmDn:1LkCoVcRQ1通过Q1的导通时间来控制T初次级之间的耦合，从而实现Vin向Vo的转换。T该波形振荡部分是由Lk及Cds造成的，尖峰将会被电路中的RCD（红色部分）钳位电路所吸收，从而保护Q1.第6页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期三7反激变换器（Flyback）工作原理（2）IoVinVoGDSLmDn:1LkCoV

4、gsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrICoID-p-IoVoLP2273G LP2273 驱动波形Q1 DS 间的电压波形Q1初级电感Lm电流波形二极管D电流波形输出电容电流波形输出电压波形第7页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期三8反激变换器（Flyback）工作原理（3）多路输出的反激变换器：减小交叉调整率的措施：尽量减少两个绕组之间的漏感。在辅助输出一路中加入尖峰抑制器（饱和电感） 主路输出工作于电流连续模式。采用双路加权反馈的控制方式VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1反馈控制第8页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期三

5、9反激变换器（Flyback）特征总结缺点：输出纹波电流大。输出控制特性非线性。通常需要辅助的吸收回路。转换效率较低。VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1反馈控制优点：电路简单。输入电压范围广。 容易实现多路输出。第9页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期三10传统反馈靠431与817反馈（红线部分）提供基准电压并与分压电阻比较反馈第10页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期三11原边反馈靠两电阻分压取样（红线部分）内部有提供基准电压与取样电压比较反馈第11页，共13页，2022年，5月20日，9点10分，星期三121纹波噪声 附加在直流输出电压上的交流

6、电压和高频尖峰信号的峰值，通常以mV来衡量。2纹波系数纹波电压与直流输出电压的百分比。3稳定度 当影响量和负载在规定极限内变化时，输出电压的稳定变化程度。用输出电压平均值与输出电压额定值的分比来表示。4转换效率电源输出功率和输入功率的比值，其测量条件是满负载，输入电压为标准值。5输出电压保持时间开关电源的输入电压消失后，依然保持其输出电压的时间。6浪涌电流电源启动时产生的尖峰电流。其最大值是在输入电压最高的情况下。7隔离电压又叫绝缘耐压，电源电路中的任何一部分与电源基板间的最大电压，或者能够加在开关电源的输入输出端之间的最大电压。8线性调整率又叫电压调整率，输出电压随输入线性电压在指定电压范内变化的百分比。条件是负载和周围的环境温度不变。9负载调整率输出电压随负载在指定范围内变化的百分比。条件是输入电压和环境温度保持不变。10输出瞬态响应时间从输出负载电流产生变化开始，经过整个电路的调节作用，到输出电压恢复到额定值所需要的时间。11输出过载保护又叫过流保护，防止因负载过重，使电流超过原先设计的额定值而造成电源损坏的电路。12输出短路保护保护输出电压短路时损坏开关电源的电路。13输出过压保护当输出电压超过了设