电源基础知识介绍.ppt

1、电源基本知识介绍，电源供应设备和通用筹码技术组，内容摘要，介绍开关电源原理开关电源技术发展趋势电源基本指标测试，介绍，广义上说，当前所有电子设备都需要用于供电牙齿直流电源供应设备的直流电源供应设备。它可以是电池或电源供应设备(powersupply)。大多数电源供应设备需要输入输出过滤器，输出需要精确控制。电源供应设备：将电源转换为所需传记形式的设备。简介，电源分类：1，根据能量转换方向，电源供应装置分为四个茄子类别：交流/直流电源；DC/DC转换器转换器转换器转换器转换器；DC/AC逆变器转换器；交流/交流UPS/逆变器传输器；上述四种茄子类别均应用于通信系统，是牙齿中AC/DC电源供应设备

2、和DC/DC转换器使用最广泛的电源供应设备。简介，2，根据应用环境划分：通信电源、工业电源、军用电源、民用电源3、结构和功能划分：第一电源模块、第二电源模块、电源系统4，根据设计原理划分：传统线性电源供应设备(包括单板使用的电压调节器，使用交换机管道调节器)DC/DC电源供应设备的输入电压为DC，可以是电池或DC输出的另一个电源供应设备。相同的点输出电压是经过精密调整的直流电压。使用的电压转换技术基本上是PWM技术。根据客户要求，可提供原边缘的高频隔离等。简介，线性电源开关电源DC/DC转换器开关电源技术趋势，线性电源供应设备，1 .线性电源供应设备的一般定义利用了功率三极管或MOSFET放大

3、区域的工作特性。依靠反馈网络控制和自身损失保持输出电压稳定的转换装置。主要包括几个茄子功能单元，例如将交流输入电压转换为直流输出电压的整流转换。过滤器：包含在平滑整流器输出中的纹波电压；电压转换功能：将交流的输入电压转换为其他合适的直流电压。曹征：提供在输入电压变化、负载变化和温度变化时保持输出恒定的功能。隔离：电源供应设备的原始边和次要边进行电气隔离。线性电源供应设备，2):理想电源供应设备的特性-稳定电压输出(与输入、负载、温度和时间等变化无关)-零输出阻抗(针对所有频率)；- 100%切换效率；纯直流输出波形(无噪音和纹波)等.线性电源供应设备的调整率很好，但实际上输出电压取决于输入电压

4、、输出负载、工作温度等。这些变化量可以测量，如负荷调整率、源调整率、温度变化率等。3，实际电源特性，线性电源供应设备，4):线性电源供应设备的块图表，线性电源供应设备，开关管功率损失：I/o x(VG-VO)输入功率：针=VG x io，5。典型线性电源电路，线性6，线性电源供应设备的优缺点优点： -降低简单低功耗转换成本-低输出纹波和噪声-良好的电压和负载调整率-快速反应时间-高频交换机纹波EMI缺陷3360-；大容量-低效率的钢铁消耗-短持续时间、控制特性、线性电源供应设备、7、线性电源通用应用节目AC/DC电源桌面办公室低功耗终端设备(适配器，10W-20W):DC/DC线性转换低功耗转

5、换，电流通常小于3A，功率损失通常小于2W。电路简单，单板面积小，典型部件：LM7805、LT1084、LT1085等。超低电压降电压转换(例如LT1764、MIC29302)在满足0.5V或更高的条件下可以输出稳定的电压。使用线性变换减少开关电源重排，抑制对重排敏感的电路(例如敏感的模拟电路)供电(例如敏感的)的开关重排干扰。，线性电源，8，线性电压调节器的设计注意事项：差压输出电流损失功率输入电压范围，线性电源，9，线性电压调节器的设计示例，开关电源，开关电源，定义1，开关电源缺点和优点3360 -高效率，小大小；-高输出密度；-宽输入电压范围和负载容量；-更多功能等。缺点： -高噪音和E

6、MI-缓慢的反应时间；-调整率低，etc。开关电源，2，开关电源和线性电源供应设备的优缺点比较，开关电源，3，开关电源和线性电源供应设备的一般指标比较，开关电源，4，开关电源基本结构，开关模式电源，5，DC/DC转换器原理方框图，噪音很大。控制性能更难优化。开关电源，反击式工作波形，开关电源，单精度转换：应用于二手电力应用；噪音小，控制性能优化容易。广泛使用。类型：共振复位；3绕组复位；主动重置等、开关电源、正向运行波形波形、开关电源、非隔离DC/DC转换器基本非隔离转换器拓扑Buck/boost转换器Basi Cuk转换器Cuk转换器Sepic转换器Zeta转换器、开关电源、Buck(Buc

7、k)转换器可视为低通电压斩波2)输入电流脉动，纹波大。输出电流连续，纹波小。3)应避免在间歇状态下工作，使开关管承受高电压，并能承受二极管过量电流。开关电源、Boost升压转换器、开关电源、Boost电路特征1)输入电流纹波小，输出电流纹波大。开关管，二极管电流总是脉动的。电压过大，电流应力容易损坏零件。2)在连续模式下，回流电流随电感的增加而减小。3) BOOST电路、空载，否则输出电压高，可能会在电路过程中损坏部件。开关电源、Buckboost转换器、开关电源、Buck-Boost电路特征1)输出电压与输入电压相反。2)电压增益随D变化，可以升压或降压。3)输入和输出电流都是脉动，为了减少

8、电磁干扰，应用时需要添加过滤器，电路也很复杂。4)由于大电流脉动，必须考虑开关管的电压应力和二极管电流应力。开关电源、7、AC/DC开关电源实例、开关电源、AC/DC开关电源实例(继续)以上电路为输入电压范围宽度(92V-270V)、较小的大小、电路简单优点；主要用于笔记型电脑、手机充电器和其他低功耗设备。开关电源，8，DC/DC开关电源实例，开关电源，DC/DC开关电源实例(继续)控制功能侧CNT(又称ON/OFF、Remote、Enable):通过CNT端的高级控制，有效地创建模块输出(威廉莎士比亚、模板、模块、模块、模块、模块、模块、模块)输出曹征功能(TRM):模块通常允许调整10的输

9、出电压，通过更改输出电压反馈电路的电压比率来微调输出电压。通过TRIM端并行电阻，可以更改反馈回路的分压值。根据曹征误差放大器输入电压采样值或参考电压值的方式，可以分为正负逻辑。输出线路压降补偿(Sense):电源供应设备的输出电压反馈采样通常在输出针上设计。用户主板上的负荷线长，负荷电流大，导线的压力降是不可避免的。为了确保负载电压为设定值，业界将取样端从输出针移动到负载端Sense Pin。在设计中，通过Vout和Sense间接用作小电阻、线路压降的分压。使Sense端电压接近负载端电压。Rs比R1、R2小得多，Rs通常采用10。缺陷是当Vout接触不好时，负载电流通过Rs，容易燃烧电阻R

10、s。开关电源，9，非分离式DC/DC开关电源实例，降压开关电源，开关电源，非分离式DC/DC开关电源实例(继续)上面是我们班尼最常用的降压电路之一，控制器是TPS40071。Q2是与前面提到的BUCK拓扑电路二极管D相对应的同步整流开关管。开关电源，10，开关电源其他通用功能介绍单侧CNT(开/关)功能控制模块关闭逻辑功能单侧过热保护(OTP)保护模块在工作一定温度范围内的自保护单侧低压保护(UVP)自保护之一； 系统正常保障保护子侧电路故障时故障扩展子侧过电压保护(OVP)防止用户电路保护模块发生故障时子侧电压曹征功能(TRIM侧)根据客户要求，模块输出电压子侧输出电压修正功能(SENSE)

11、赔偿客户端线电压降，用户电子电路侧电压满足要求，开关模式电源11，开关模式电源高开关频率高输出密度-开关模式操作高di/dt和dv/dt、电路内漂移参数、二极管反向恢复等高辐射干扰、传导干扰-开关干扰传导干扰：通过输入输出，辐射干扰：金属外壳的屏蔽、PCB的布板等可以解决。开关电源，12，主要软件包对应尺寸：(mm) 1/4砖：57.936.812.7半砖：61.0 57.912.7 3/4砖：87.661.输出额定功率：牙齿指标对应于输出电流，在单板设计中，模块功率降低额通常为80%。输出效率：相同的电源模块效率越低，散热越严重。输出纹波：50mV负载调整率：0.5%电压调整率：0.2%，电

12、源技术趋势，1，输入功率因数修正技术电源电子设备减少电网污染DC/DC-1000-3-2标准主电路方案：-手动波形修正技术级别1:2、低压大功率密度DC/DC转换技术空载高速瞬态响应特性要求电信DC/DC模块48V或24V输入5V、3.3V、2.5V、1.8V、1.5V、1.2V、1.0V、12V、15V、115v负载： 0A to 70A变化率： 30 a/us(present)to 150 a/us(future)高输出曹征特性，电源基准指标测试，1，输出电压准确度额定输入电压和额定负载，输出电压以电压表测量，测量值和正常额定之间存在一定的差异Vo:准确度高accuracy:准确度，电源基

13、本指标测试，2，输入调整率(源效应)在额定负载条件下，如果输入电压在指定范围内发生变化，则被测试电源供应设备的输出端也会相应地发生轻微变化。牙齿输出电压随输入电压变化的比率称为输入调整率。，电源基本指标测试，3，负载调整率(负载效果)在额定输入电压条件下，空载或最小负载下的输出电压和满载输出电压之间的差异，与额定负载下的输出电压之比。指示负载变化对电源输出电压的影响。牙齿变化以百分比表示，如下所示：在Vo:额定负载下测量的输出电压Vo1:测量的输出电压主：许多开关电源负载范围(例如20% - 100%)。负载重增益3360负载调整率，电源基本指标测试)噪音主要由PWM调整引起，一般电源供应设备的开关频率在100200KHz之间，因此交换机噪音的频率也在牙齿范围内。非周期性的任意部分成为噪音。二次电源供应设备的纹波和噪音是电源供应设备不规则的。主要由输出过滤器电容充电放电、PWM曹征和干扰引起。与电源开关频率相同的频率波动是纹波，高频杂波部分是噪音。电源基本指标测试，配置纹波和噪音：整流式波纹，频率在100Hz左右，由整流器生成。交换机重排(PWM frequency RIPPLE)，频率是开关电源开关频率，由开关管开通和阻塞引起。开关噪音、开关噪音、开关打开和关闭导致的电压峰值噪音通常是由于后期负载的变化而引起的。r