开关电源知识培训

1内部培训教材——SPS产品指标说明测试部黎维经深圳市康达炜电子技术有限公司2目的作为市场部业务人员，鉴于面对的客户可能是研发人员或者QC人员，他们可能对产品的参数指标均比较熟悉，这就要求业务人员与他们沟通时，对于电源某些最基本的参数或者性能应能进行基本的描述，从而使客户对本司的产品有初步的了解。期望通过此次的培训，在座各位能对电源的参数指标有初步的理解。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部3输入电压范围输入电压是指客户端提供给开关电源的输入电压，即电源能正常工作的电压。常见的分为AC（交流）和DC（直流）输入两种。对于本司产品而言，输入电压均有范围，常见的AC输入的有：176Vac~264Vac；90Vac~132Vac；90Vac~264Vac等；而常见DC输入的有：36VDC~72VDC等。此参数主要是保证开关电源在客户端的设备上能正常使用。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部4启动电压指在某一电压输入时，电源能启动，此电压称为启动电压；在启动电压输入的条件下，电源的某些性能可能达不到规格书要求（如纹波，稳压精度等），这是允许的。启动电压在本司的要求是：在工作温度范围内，所有负载范围内不得出现荡机或无输出现象。（这本司内部要求，不需跟客户说明）启动电压一般比标称的输入电压范围中的下限电压值小。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部5最大输入电流在电源工作时，输入端回路总会有电流，即我们所说的输入电流；最大输入电流出现在输入电压为下限值时；此项指标某些客户有特殊要求，它的大小受以下几个因数的影响：输出功率、PF值（功率因数）、输入电压和效率等。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部6输出启动时间启动时间是指开关电源在最大载情况下从电源（直流或交流）输入到其输入电压上升到规格下限值时的那段时间；本司的企业标准：在220Vac输入时，要求小于1S；在110Vac输入时，要求小于2S。DC输入并未做特殊规定。启动时间可能对客户系统的时序信号有影响，当然启动时间过长可能会让客户认为电源出现故障。一般而言客户对此项指标不会特别要求。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部7输入频率范围（Hz）此指标主要是能满足客户所在国家或地区的电网的要求。（AC输入）本司产品的指标为：47Hz~63HzShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部8输出过冲当电源启动时，输出电压将上升至某一值V1时经电源的反馈回路调整后至稳定输出电压值V0，此时的输出过冲(overshoot)即为（V1-V0）/V0*100%；同理，当电源断开输出时，也会出现所谓的输出欠冲（undershoot);此项指标主要是考量开关电源的反馈回路的反应速度。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部9保持时间定义是：开关电源从输入切断电源起到其输出电压下降到稳压范围外时（一般是输出电压的下限）的时间，单位是mS级。本司的企业标准：220Vac输入时不小于20mS；110Vac输入时不小于10mS。此参数可能影响客户系统的某些工作特性，如保存数据等，特别是税控机等金融系统设备有特殊要求，也可能涉及到时序性问题。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部10功率因数（PF）所谓功率因数，是指任意二端网络（与外界有二个接点的电路）两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦。功率因数高，一是可以减小输电线路上的功率损失；二是可以充分发挥电力设备（如发电机、变压器等）的潜力。带有PFC电路电源就是为了提高此参数。目前本司GPF系列就是带有PFC电路。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部11启动冲击电流开关电源在启动瞬间，由于电容在开机瞬间会形成一个很大电流的充电过程，这就形成了启动冲击电流；其如果过大容易导致全桥元件和保险丝等器件烧毁；此指标主要是考虑电源在启动时耐受冲击电流的能力。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部12效率效率的定义是指某一电源输出的总功率与输入有用功的百分比。此指标是检验电源的功率使用率，从客户角度而言，效率高就意味着耗能少，效率低就意味着耗能多；从产品开发而言，效率低意味着电源本身的功耗大，自身产生的热能也相应增大，这将影响产品的可靠性，也可能进而影响客户系统的可靠度。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部13输出调节范围和整定范围规格书中有输出调节范围，指的是电源的输出端有一可调电阻，调节电压输出的范围；此指标是满足不同客户对输出电压的不同要求。整定范围是指应客户要求在产品出厂前调节的输出电压。这仅与生产部门和品质检验时注意执行。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部14温度系数此指标主要是评估开关电源在其允许的环境条件（泛指温度与湿度）下，其输出的电压变化率是否满足要求；影响温度系数的因数主要是开关电源的元器件在环境变化后某些参数的偏移从而引起整机参数的变化（对于产品而言即输出电压为表现方式）。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部15输出电流输出电流是定义某一电源本身的特定参数；一般定义每路输出所允许的负载电流范围（描述为最小电流和最大电流）；如不定义最小电流值，则默认为最大电流值的10%。客户在选用电源时，应考虑其设备所需电流的大小；其设备的输入电流值不得大于开关电源所标称的最大电流值；一般建议小于80%电流值使用。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部16源效应源效应定义是开关电源在输入电压变化时其提供稳定输出电压的能力；（输入电压调整率）此指标主要是考虑到开关电源可能在不同的输入电压的工作环境，由此引起的输出电压不稳定情况。如在国内的边远地区或农村地区，电网的供电稳定程度较差。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部17负载效应负载效应定义为开关电源在输出负载变化时其提供稳定的输出电压的能力。大家知道，客户系统的负载条件绝对不可能一成不变的，即客户设备的负载条件无时无刻的变化，这就要求开关电源在不同负载时，其输出电压的稳定性必须满足客户设备工作的要求。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部18稳压精度定义为开关电源在不同环境条件、不同输入电压、不同的负载条件下，其提供稳定输出电压的能力；此项指标是将源效应、负载效应和温度系数等综合起来。相对于开关电源来说，这指标非常重要；客户系统对其输入电压均要求，所以在与客户沟通时，对此应特别的了解。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部19输出功率输出功率是开关电源的每一路输出电压与输出电流乘积的总和；单位：W（V·A；瓦）此指标大概可以知道开关电源的体积大小，业务员在与客户沟通时亦应注意，特别是客户对尺寸有特殊要求的时候。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部20输出纹波输出纹波指在输入电压与输出负载电流均不变的情况下，其平均直流输出电压上的周期性与随机性偏差量的电压值。输出杂讯是表示在经过稳压和滤波后的支流输出电压上所有不需要的交流和噪声部分（包括低频50/60Hz倍频信号、高于20KHz开关频率信号及其谐波，再与其他随机性信号所组成）。通常是以mVp-p峰值电压单位表示。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部21输出纹波输出纹波直接影响到客户系统工作时的稳定性，由于纹波问题造成客户系统当机或丢失数据的情况时有发生。目前本司的纹波的大小一般按照10%V0来定义：如5V为50mV，12V为120mV等，但一般而言，纹波均定义不小于50mV。（如3.3V输出的纹波要求为50mV）ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部22动态负载响应一个额定电压输出的电源，具备反馈控制回路，能够将其输出电压维持稳定，但由于实际上反馈控制回路有一定的频宽，限制了开关电源对负载电流变化的反应。客户系统的负载电流一般是变化的，所以动态负载响应测试确定了电源在负载变化时不会出现输出呈现不稳定、失控或振荡现象。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部23保护功能输入保护一般包含有：欠压和过压等保护；输出保护一般有：过功率、过电流、过压、短路等保护；电源具备保护功能的作用是：一保护客户端的设备；二是保护电源本身，避免其损坏。ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部24安规方面本司的电源要求满足GB.4943的相关规定，认证过程中也将此列入考核项目。主要目的是使电源避免对操作者有伤害的可能性。绝缘强度和绝缘阻抗，一般包含有：输入对输出；输入对地；输出对地3项。但不是所有电源都要测试此3项。漏电流ShenzhenPOWERLDElectronicsTechnologyCo.,Ltd.深圳市康达炜电子技术有限公司测试部25工作环境工作环境主要包括了温度和湿度。每个电源都有其特殊的使用环境。温度越高或越低和湿度越大，工作环境也就越恶劣。电源的使用环境也会对设计开发时选用器件有影响，即工作环境越恶劣，选用的器件的可靠性也就越高，就是说成本也就越高。另外使用在比较恶劣的工作环境下，应考虑是否降额使用。ShenzhenPOWERLDE