?开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止．将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多．所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热！成本很低．如果不将50Hz变为高频那开关电源就没有意义
开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种,隔离型的必定有开关变压器,而非隔离的未必一定有.
开关电源的工作原理是:
1.交流电源输入经整流滤波成直流;
2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;
3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;
4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的.
交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;
在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;
开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;
一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源
ATX电源的主要组成部分
EMI滤波电路：EMI滤波电路主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰，同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰，在优质电源中一般都有两极EMI滤波电路。
一级EMI电路：交流电源插座上焊接的是一级EMI电源滤波器电路，这是一块独立的电路板，是交流电输入后所经过的第一组电路，这个由扼流圈和电容组成的低通网络能滤除电源线上的高频杂波和同相干扰信号，同时也将电源部的干扰信号屏蔽起来，构成了电源抗电磁干扰的第一道防线。
二级EMI电路：市电进入电源板后先通过电源保险丝，然后再次经过由电感和电容组成的第二道EMI电路以充分滤除高频杂波，然后再经过限流电阻进入高压整流滤波电路。保险丝能在电源功率太大或元件出现短路时熔断以保护电源部的元件，而限流电阻含有金属氧化物成分，能限制瞬间的大电流，减少电源对部元件的电流冲击。
桥式整流器和高压滤波：经过EMI滤波后的市电，再经过全桥整流和电容滤波后就变成了高压的直流电。将输入端的交流电转变为脉冲直流电，目前有两种形式，一种是全桥就是把四个二极管封装在一起，一种是用4个分立的二极管组成桥式整流电路，作用相同，效果也一样。
一般说来，在全桥附近应该有两个或更多的高大桶状元件，即高压电解电容，其作用是将脉动的直流电滤除交流成分而输出比较平稳的直流电。高压电解电容的使用与开关电路的设计有密切关系，其容量往往是以往电源评测时的焦点，但实际上它的容量和电源的功率毫无关系，不过增大它的容量会减小电源的纹波干扰，提高电源的电流输出质量。
PFC电路：PFC电路称为功率因素校正或补偿电路，功率因素越高，电能利用率就越大。
目前PFC电路有两种式，一种是无源式PFC，又称被动式PFC，一种是有源式PFC，又称主动式PFC。无源式PFC是通过一个工频电感来补偿交流输入的基波电流与电压的相位差，迫使电流与电压相位一致，无源PFC效率较低，一般只有65%-70%，且所用的工频电感又大又笨重，但由于成本低，仍有多ATX电源采用这种式。有源PFC是由电子元器件组成的，体积小，重量轻，通过专用的IC去调整电流波形的相位，效率大大提高，达95%以上，但由于成本较高，通常只能在高级应用场合才能看到。
开关三极管与开关变压器：开关电源顾名思义其核心就是开关二字。开关三极管和开关变压器是开关电源的核心部件，通过自激式或他激式使开关管工作在饱和、截止（即开、关）状态，从而在开关变压器的副绕组上感应出高频电压，再经过整流、滤波和稳压后输出各种直流电压。开关三极管和开关变压器是ATX电源的核心部件，其质量直接影响电源的好坏和使用寿命，尤其是开关三极管，工作在高反压状态下，没有足够的保护电路，很容易击穿烧毁。开关管的品质直接决定了电源的稳定性，它也是电源中主要的发热元件，拆开电源后看到的主散热片上的两个晶体管就是开关管。
影响高频开关变压器性能的因素包括铁氧体的效率、磁芯截面积的大小和磁隙的宽度，截面积过小的变压器容易产生磁饱和而无法输出较大的功率，各个绕组的匝数直接影响输出的电压，通常我们无法具体的掌握这些参数，所以无法准确的判断变压器到底能输出多大的功率，只有通过电子负载机测量才能知道，另外，开关变压器的输出端虽然很多，但其中的某些输出端使用的却是相同的绕组，比如+3.3VDC和+5VDC就是这样，所以当+3.3VDC输出最大电流时+ 5VDC就无法输出很大的电流了，所以我们不能将电源各个输出端的功率进行简单的累加。
除主变压器外，一般电源还应有两个小变压器，其中一个将开关电路控制信号进行放大以驱动开关管进行工作，同时还可以将开关管工作的高压区和集成电路工作的低压区进
输出的电压为电源的主电路供电，同时通过+5V StandBy端输出到主板来实现唤醒功能。
低压整流滤波电路：经过高频开头变压器降压后的脉动电压同样要使用二极管和电容进行整流和滤波，只是此时整流时的工作频率很高，必须使用具有快速恢复功能的肖特基整流二极管，普通的整流二极管难当此任，而整流部分使用的电容也不能有太大的交流阻抗，否则就无法滤除其中的高频交流成分，因此选择的电容不但容量要大，还要有较低的交流电阻才行，此外还能见到1、2个体积硕大的带磁心的电感线圈，与滤波电容一起滤除高频的交流成分，保证输出纯净的直流电。
由于低压整流端需要输出很大的电流，所以整流二极管同样会产生大量的热量，这些二极管与前面的开关管都需要单独的散热片进行散热，电源中另一个散热片上所固定的就是这些元件。从这些元件输出的就是各种不同电压的输出电流了。
稳压和保护电路：稳压电路通常是从电源输出端的输出电压取样出部分电压与标准电压作比较，比较出的差值经过放大后去驱动开关三极管，调节开关管的占空比，从而达到电压的稳定。保护电路的作用是通过检测各端输出电压或电流的变化，当输出端发生短路、过压、过流、过载、欠压等到现象时，保护电路动作，切断开关管的激励信号，使开关管停振，输出电压和电流为零，起到保护作用
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-04-03 16:13 ?1）．220V交流电压输入和整流滤波电路对开关管提供的工作电压不够，超出脉宽调整电路控制围。
2）．负载电路存在过流引起开关电源负载加重而导致输出电压下降。
3）．开／关机切换错误，行扫描电路刚开始工作瞬间，开关电源即处于待机状态，此类故障适用于无预备电源的机器，CPU电源取自同一个电源，非副电源提供。
4）．开／关机接口电路末端因故障处于开机与待机之间的状态，从而导致开关电源输出电压低于正常值高于待机值。
5）．保护电路末端因故障进入导通状态，使电源进入弱振状态，引起开关电源输出电压下降。
6）．整流输出电路中二极管和滤波电容、限流电阻损坏引起输出电压低。
7）．脉宽调制电路故障，不能对开关电源输出电压的变化作出正确的响应，对开关管基极电压调整向不对，从而造成开关电源输出电压低。
8）．正反馈电路中的正反馈电阻值变化，续流二极管性能变质或恒流源故障，使正反馈量不足，导致振荡期变长，振荡频率下降，从而引起开关电源输出电压低。
9）．它激式开关电源因未得到行逆程脉冲而工作于低频状态，造成输出电压低。
2．判断故障的法与步骤
从上述分析的原因看出，引起电压低的原因涉及到了开关电源自身的各个部分和与开关电源相关的所有电路，在检修时应先缩小故障围。
1）．先测开关管c极电压，确认开关管供电正常。
2）．根据开关电源各个输出端电压判断故障。
●开关电源有的输出端电压正常，有的低于正常值。故障在输出电压低的这个整流输出电路，应对电路中的限流电阻、整流二极管、滤波电容进行检查代换，若限流电阻发烫，说明负载过流，查负载。
●开关电源各路输出均低。
这种情况说明负载和整流输出电路均正常，故障在开关电源的正反馈电路、脉宽调整、开／待机电路、保护电路。
●输出电压有的下降比例大，有的输出电压下降比例小。
测量结果说明故障在输出电压下降比例大的电路。此时可断开此路负载，如果断开的是行电路，应接假负载。在断开负载后，再测开关电源各输出端电压，若恢复正常，可判断所断电路的负载有过流现象。若仍不正常，说明故障在该整流滤波电路。
3）．断开主负载、接上灯泡，判断是否负载故障。
有些收台图闪、带负载后电压不稳的机器，难于鉴别故障是在电源或是负载时，可以采用“借法”，用此电源带同等尺寸、相同B+电压的另一台机器行负载，进行判断。
4）．保留启动、正反馈、软启动及负反馈电路。逐——取消各种保护电路、待机控制电路末端三极管。开机观察故障是否消除，来逐步缩小故障围。
注意：兼有稳压作用的电路不能断开(例如光电耦合器)。断开保护电路时，须谨慎，并采取防止电压升高的措施。
5）．采用替代法、检修脉宽调整电路。
用自制取样电路取代原取样电路，判断故障围。
●代换后，电压恢复正常，说明故障在取样电路及光耦电路。
●电压仍低，则断开原取样电路B十接入点，如果电压还低，则检查B+滤波电容，确认良好后，可以圈定故障在热底板部分。先查软启动电路是否对开关管B极分流了。仍不行，查正反馈、负反馈电路。
查热底板部分的负反馈法同检查电压高的法相近，采用迫使B+输出高的思路(注意改变工作点不能造成B+过高扩大故障)。
总之，在电源的维修中，当电压不稳时可采用逆向思维，电压高时使之变低，电压低时使之变高，必要时可采用人为改变工作点电压。以利于查找故障点，在于维修人员灵活掌握。这里只想为初学人员起“抛砖引玉”的作用。
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-04-02 16:46 ?几乎所有电源电路中，都离不开磁性元器件电感器或变压器。例如在输入和输出端采用电感滤除开关波形的谐波；在谐振变换器中用电感与电容产生谐振以获得正弦波电压和电流；在缓冲电路中，用电感限制功率器件电流变化率；在升压式变换器中，储能和传输能量；有时还用电感限制电路的瞬态电流等。而变压器用来将两个系统之间电气隔离，电压或阻抗变换，或产生相位移(3 相Δ—Y 变换)，存储和传输能量(反激变压器)，以及电压和电流检测(电压和电流互感器)。可以说磁性元件是电力电子技术最重要的组成部分之一。
磁性元器件—电感器和变压器与其他电气元件不同，使用者很难采购到符合自己要求的电感和变压器。对于工业产品，应当有一个在规定围通用的规化的参数，这对磁性元件来说是非常困难的。而表征磁性元件的大多数参数(电感量，电压，电流，处理能量，频率，匝比，漏感，损耗)对制造商是无所适从的。相反，具体设计一个磁性元件在满足电气性能条件下，可综合考虑成本，体积，重量和制造的困难程度，在一定的条件下可获得较满意的结果。
由于很难从市场上购得标准的磁性元器件，开关电源设计工作的大部分就是磁性元件的设计。有经验的开关电源设计者深知，开关电源设计的成败在很大程度上取决于磁性元件的正确设计和制作。高频变压器和电感固有的寄生参数，引起电路中各色各样的问题，例如高损耗、必须用缓冲或箝位电路处理的高电压尖峰、多路输出之间交叉调节性能差、输出或输入噪声耦合和占空度围限制等等，对初步进入开关电源领域的工程师往往感到手足无措。
磁性元件的分析和设计比电路设计复杂得多，要直接得到唯一的答案是困难的。因为要涉及到多因素，因此设计结果绝不是唯一合理的。例如，不允超过某一定体积，有几个用不同材料的设计可以满足要求，但如果进一步要求成本最低，则限制了设计的选择围。
因此最优问题是多目标的，相对的。或是最小的体积，最低成本，或是最高效率等等。最终的解决案与主观因素、设计者经验和市场供应情况有关。另一面，正确的设计不只是一般电路设计意义上的参数计算。还应当包含结构、工艺和散热等设计，而且是更重要的设计。高频开关电源的很多麻烦是由于磁性元件工艺、结构和制造不合理引起的。
尽管磁性元件设计结果是相对的，不是唯一的。但至少设计结果应当是合理的。因此，开关电源设计者应当有比较好的磁学基础。遗憾的是在现今中等专业学校和高等院校中磁的讲解偏少，尤其是应用于开关电源的实际磁的概念更少涉及。为此，本书试图在讲清工程电磁的最基本概念的基础上，介绍磁性材料性能和选用以及高频条件下磁性元件工作的特殊问题、磁性元件设计的一般法和工艺结构。给初学者初步提供理论依据和经验数据，
为进入“黑色艺术殿堂”打下必要的基础，并通过自己的不断实践，也成为开关电源磁性元件的专家。
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-04-01 16:55 ?开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体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。
开关电源高频化是其发展的向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境面都具有重要的意义。
开关电源的分类
人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的向发展。开关电源可分为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。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。
2.1DC/DC变换
DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波器的工作式有两种，一是脉宽调制式Ts不变，改变ton(通用)，二是频率调制式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。其具体的电路由以下几类：
（1）Buck电路——降压斩波器，其输出平均电压
U0小于输入电压Ui，极性相同。
（2）Boost电路——升压斩波器，其输出平均电压
U0大于输入电压Ui，极性相同。
（3）Buck－Boost电路——降压或升压斩波器，其
输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。
（4）Cuk电路——降压或升压斩波器，其输出平均电
压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电容传输。
当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W等，相应的功率密度为(6.2、10、17)W/cm3，效率为（80～90）％。日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列，其开关频率为（200～300)kHz，功率密度已达到27W/cm3，采用同步整流器（MOS FET代替肖特基二极管），使整个电路效率提高到90％。
2.2AC/DC变换
AC/DC变换是将交流变换为直流，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为“整流”，功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电，因必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的，同时因遇到安全标准（如UL、CCEE等）及EMC指令的限制（如IEC、、FCC、CSA），交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件，这样就限制AC/DC电源体积的小型化，另外，由于部的高频、高压、大电流开关动作，使得解决EMC电磁兼容问题难度加大，也就对部高密度安装电路设计提出了很高的要求，由于同样的原因，高电压、大电流开关使得电源工作损耗增大，限制了AC/DC变换器模块化的进程，因此必须采用电源系统优化设计法才能使其工作效率达到一定的满意程度。
AC/DC变换按电路的接线式可分为，半波电路、全波电路。按电源相数可分为，单相、三相、多相。按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。
开关电源的选用
开关电源在输入抗干扰性能上，由于其自身电路结构的特点（多级串联），一般的输入干扰如浪涌电压很难通过，在输出电压稳定度这一技术指标上与线性电源相比具有较大的优势，其输出电压稳定度可达(0.5～1）％。开关电源模块作为一种电力电子集成器件，在选用中应注意以下几点：
3.1输出电流的选择
因开关电源工作效率高，一般可达到80％以上，故在其输出电流的选择上，应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有高的性能价格比，通常输出计算公式为：
Is=KIf
式中：Is—开关电源的额定输出电流；
If—用电设备的最大吸收电流；
K—裕量系数，一般取1.5～1.8；
3.2接地
开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，开关电源均采取EMC电磁兼容措施，因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。如利德华福技术的HA系列开关电源，将其FG端子接大地或接用户机壳，能满足上述电磁兼容的要求。
3.3保护电路
开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或开关电源。
开关电源技术的发展动向
开关电源的发展向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体（Mn Zn)材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs)下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大提高。
模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N＋1冗余电源系统，并实现并联式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。
电力电子技术的不断创新，使开关电源产业有着广阔的发展前景。要加快我国开关电源产业的发展速度，就必须走技术创新之路，走出有中国特色的产学研联合发展之路，为我国国民经济的高速发展做出贡献。
?当今开关电源技术四大趋势
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-31 14:11 ?一、非隔离DC/DC技术迅速发展
近年来，非隔离DC/DC技术发展迅速。目前一套电子设备或电子系统由于负载不同，会要求电源系统提供多个电压挡级。如台式PC机就要求有+12V、+5V、+3.3V、-12V四种电压以及待机的+5V电压，主机板上则需要2.5V、1.8V、1.5V甚至1V等。一套AC/DC中不可能给出这样多的电压输出，而大多数低压供电电流都很大，因此开发了很多非隔离的DC/DC，它们基本上可以分成两大类。一类在部含有功率开关元件，称DC/DC转换器。另一类不含功率开关，需要外接功率MOSFET，称DC/DC控制器。按照电路功能划分，有降压的STEP-DOWN、升压的BOOST，还有能升降压的BUCK-BOOST或SEPIC等，以及正压转成负压的INVERTOR 等。其中品种最多，发展最快的还是降压的STEP-DOWN。根据输出电流的大小，分为单相、两相及多相。控制式上以PWM为主，少部分为PFM。
在非隔离的DC/DC转换技术中，TI公司的预检测栅驱动技术采用数字技术控制同步BUCK，采用这种技术的DC/DC转换效率最高可以达到97%，其中TPS40071等是其代表产品。BOOST 升压式也出现了采用MOSFET代替二极管的同步BOOST的产品。在低压领域，增加效率的幅度很大，而且正在设法进一步消除MOSFET的体二极管的导通及反向恢复问题。
二、开关电源吹响数字化号角
目前在整个的电子模拟电路系统中，电视、音响设备、照片处理、通讯、网络等都逐步实现了数字化，而最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域了。近年来，数字电源的研究势头不减，成果也越来越多。在电源数字化面走在前面的公司有TI和Microchip。TI公司既有DSP面的优势，又兼并了PWM IC专业制造商UNITRODE公司，该公司已经用TMS320C28F10制成了通讯用的48V输出大功率电源模块，其中PFC和PWM部分完全为数字式控制。现在，TI 公司已经研发出了多款数字式PWM控制芯片。目前主要是UCD7000系列、UCD8000系列和UCD9000系列，它们将成为下一代数字电源的探路者。它们总体上既包括硬件部分，还要做软件编程。硬件部分包括PWM的逻辑部分、时钟、放大器环路的模数转换、数模转换以及数字处理、驱动，同步整流的检测和处理等。
目前在电源领域里的竞争主要还是性能价格的竞争，所以数字电源还有很长的路要走，然而电源领域的数字化的号角已经吹响了。
三、初级PWM控制IC不断优化
有源箝位技术历经十余年经久不衰，自从2002年VICOR公司此项专利技术到期解禁之后，各家公司开发的新型有源箝位控制IC如雨后春笋般涌现，给用户提供了充分的选择。
控制早期有源箝位控制技术的TI，不仅保持了原有的UCC3580系列，又新开发了性能更优越的UCC2891-94，它采用电流型控制式，综合了高边箝位、低边箝位两种控制案，给出了全新的控制技巧。OnSemi先推出了低压(100V)有源箝位的NCP1560控制芯片，随后又推出了高压应用的控制芯片NCP1280，它既解决了LCD TV等离子TV电源的要求，现在又直指下一代无风扇的PC机电源。美国NS公司的5000系列中专门有一款LM5025的有源箝位控制IC，连名不见经传的Semtech公司也给出了有源箝位的控制芯片，型号是SC4910，可见其背后蕴藏着巨大的市场商机。直到最近TI公司又推出的有源箝位控制IC UCC2897，已经将有源箝位的PWM控制做到了完美无缺。而台商飞兆公司则给出了最廉价的有源箝位控制IC，即SD7558和SD7559。
在大功率领域，全桥移相ZVS软开关技术在解决开关电源的效率上功不可没。从TI公司的UC3875到UCC3895，再从Linear公司的LTC1922到LTC3722增加了自适应检测技术，使全桥移相技术达到了顶峰。然而，在同步整流技术普遍应用的今天，它却无法实现最佳的ZVS 同步整流。因为全桥移相电路在本质上是属于非对称的，它无法实现完全的ZVS同步整流，由于其开启和关断过程总有一半是硬开关，因而效率比不上对称电路拓扑的ZVS式的同步整流。最新的科技成果应该是INTERSIL公司推出的PWM对称全桥的ZVS控制IC-ISL6752。它既能控制初级侧的四个MOS开关为ZVS工作状态，又能准确地给出控制二次侧的同步整流为ZVS工作状态的驱动信号。采用这颗IC制作的400W的DC/DC再加上先进的功率MOSFET，转换效
率可达到95%。
对于小功率的开关电源，则仍旧是反激变换器的PWM控制IC，但是它必须要能很好地解决二次侧的同步整流的控制式。OnSemi公司的NCP1207和NCP1377是高压AC/DC领域的佼佼者。若能再配上TI公司的反激变换器的同步整流控制IC-UCC27226，则能使它们成为几乎完美无瑕的高效率电源。低压DC/DC领域中的反激变换器控制IC中，Linear公司的LTC3806则是上乘之作。LTC3806不仅能控制好PWM，还给出准确的二次侧同步整流驱动信号，是低压小功率电源控制IC的杰作。
综上所述，开关电源设计时可以选择最佳控制式和最佳电路拓扑。大功率应该是全桥ZVS 加上二次侧ZVS同步整流，典型控制IC是ISL6752；中等功率到小功率应该是有源箝位正激变换ZVS软开关配上二次侧的预检测栅驱动技术的同步整流；而小功率应该是配好同步整流的反激变换。当然，这里没有绝对的界限，只是不同的条件下应该有相应的最佳选择。
四、同步整流技术实现高效
从上世纪90年代末期同步整流技术诞生以来，开关电源技术得到了极大的发展，采用IC 控制技术的同步整流案已经为研发工程师普遍接受，现在的同步整流技术都在努力实现ZVS、ZCS式的同步整流。
从2002年美国银河公司发表了ZVS同步整流技术之后，现在已经得到了广泛应用。这种式的同步整流系巧妙地将二次侧驱动同步整流的脉冲信号调为比一次侧的PWM脉冲信号的上升沿超前，下降沿滞后的法实现了同步整流MOS的ZVS式工作。最新问世的双输出式PWM 控制IC几乎都在控制逻辑增加了对二次侧实现ZVS同步整流的控制端子。例如：Linear公司的LTC3722、LTC3723，INTERSIL公司的ISL6752等。这些IC不仅努力解决好初级侧功率MOSFET 的软开关，而且着力解决好二次侧的ZVS式的同步整流，转换效率可达94%以上。
在非对称的开关电源电路拓扑中，特别是对于性能良好的正激电路或正激有源箝位电路，在二次侧的同步整流中，为了实现ZVS式的同步整流，消除MOSFET体二极管的导通损耗和反向恢复时间带来的损耗，TI公司的专利技术"预检测栅驱动技术"在控制芯片中增加了大量的数字控制技术，正激电路同步整流的控制芯片UCC27228的诞生使正激电路的效率达到了前所未有的高效率。再配合好初级侧的有源箝位技术之后，使这种最新的电路模式既做到了初级侧的软开关ZVS式工作，又解决了磁芯复位及能量回馈，减轻了功率MOSFET的电压应力，还做到了二次侧的ZVS最佳状态的同步整流，综合使用这两项技术的中小功率的DC/DC变换器，其效率都在94%以上，功率密度也都能达到200W/in以上。
五、专家观点：能源紧缺急需节能政策出台
目前中国制造的开关电源占了世界市场的80%，但是高端市场上几乎没有我们的份额。我国目前能源紧缺，而电源行业又是一个与能源消耗密切相关的行业，所以需要政府以及学会团体应该在几个面给电源的发展向作出指导。
首先，彩电电源的空载功耗。在城市里很多家庭晚上看完电视后，采用遥控关断的法关机，使电力白白消耗。这时彩电的空载损耗多在3.5W以上，欧洲标准是小于1W，日本标准是小于0.6W。
第二，国各个家电厂商对于电源的效率要求不高，只要求价格。例如，DVD生产商在外配电源适配器时，宁可选择转换效率不足80%，空载损耗1.5W的49元一台的适配器，却不愿意选择转换效率90%以上，空载损耗<0.6W的59元一台的适配器。
目前，我们的油进口已经超过50%，仍旧是缺油大国，如果私家车再多一些，我们到哪里去弄油？是否该用法律及政策去鼓励企业和工程师多开发和生产高效率的电源呢？
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-30 21:23 ?
的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境面都具有重要的意义
关键词：开关电源高频小型
1 引言
随着电力电子技术的告诉发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体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泛的发展空间。
开关电源高频化是其发展的向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境面都具有重要的意义。
2 开关电源的分类
人们的开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的向发展。开关电源可分为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。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。
2.1 DC/DC变换
DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波器的工作式有两种，一是脉宽调制式Ts不变，改变ton（通用），二是频率调制式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。其具体的电路由以下几类：
（1）Buck电路——降压斩波器，其输出平均电压Uo小于输入电压Ui，极性相同。
（2）Boost电路——升压斩波器，其输出平均电压Uo大于输入电压Ui，极性相同。
（3）Buck-Boost电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。
（4）Cuk电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo 大于或小于输入电压UI,极性相反，电容传输。
当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W等，相应的功率密度为（6、2、10、17）W/cm3，效率为（80-90）%。日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软
开关技术的高频开关电源模块RM系列，其开关频率为（200~300）kHz，功率密度已达到27 W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET代替肖特基二极管），是整个电路效率提高到90%。
2.2 AC/DC变换
AC/DC变换是将交流变换为直流，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为“整流”，功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。AC/DC变换器输入为50/60Hz 的交流电，因必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的，同时因遇到安全标准（如UL、CCEE等）及EMC指令的限制（如IEC、FCC、CSA），交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件，这样就限制AC/DC电源体积的小型化，另外，由于部的高频、高压、大电流开关动作，使得解决EMC电磁兼容问题难度加大，也就对部高密度安装电路设计提出了很高的要求，由于同样的原因，高电压、大电流开关使得电源工作消耗增大，限制了AC/DC变换器模块化的进程，因此必须采用电源系统优化设计法才能使其工作效率达到一定的满意程度。
AC/DC变换按电路的接线式可分为，半波电路、全波电路。按电源相数可分为，单项、三相、多相。按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。
3 开关电源的选用
开关电源在输入抗干扰性能上，由于其自身电路结构的特点（多级串联），一般的输入干扰如浪涌电压很难通过，在输出电压稳定度这一技术指标上与线性电源相比具有较大的优势，其输出电压稳定度可达（0.5~1）%。开关电源模块作为一种电力电子集成器件，在选用中应注意以下几点：
3.1输出电流的选择
因开关电源工作效率高，一般可达到80%以上，故在其输出电流的选择上，应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有高的性能价格比，通常输出计算公式为：
Is=KIf
式中：Is—开关电源的额定输出电流；
If—用电设备的最大吸收电流；
K—裕量系数，一般取1.5~1.8；
3.2接地
开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地和屏蔽措施，按ICE1000．EN61000．FCC等EMC限制，形状开关电源均采取EMC电磁兼容措施，因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。如利德华福技术的HA系列开关电源，将其FG端子接大地或接用户机壳，能满足上述电磁兼容的要求。
3.3保护电路
开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或开关电源。
4 开关电源技术的发展动向
开关电源的发展向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体（Mn-Zn）材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs）下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源工作效率。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的的可靠性大大提高。
模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N＋1冗余电源系统，并实现并联式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。
电力电子技术的不断创新，使开关电源产业有着广阔的发展前景。要加快我国开关电源产业的发展速度，就必须走技术创新之路，走出有中国特色的产学研联合发展之路，为我国国民经济的高速发展做出贡献。
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-28 17:43 ?解决开关电源电磁兼容性，可从三个面入手:
1）减小干扰源产生干扰信号；
2）切断干扰信号传播途径；
3）增强受干扰体抗干扰能力。
解决开关电源部电磁兼容性时，可以综合运用上述三个法，以成本效益比及实施难易性为前提。对开关电源产生对外干扰，如电源线谐波电流、电源线传导干扰、电磁场辐射干扰等，只能用减小干扰源法来解决。，可以增强输入输出滤波电路设计，改善有源功率因数校正（APFC）电路性能，减小开关电源管及整流续流二极管电压电流变化率，采用各种软开关电路拓扑及控制式等。另，加强机壳屏蔽效果，改善机壳缝隙泄漏，并进行良好接处理。而对外部抗干扰能力，如浪涌、雷击应优化交流输入及直流输出端口防雷能力。通常，对1.2/50μs开路电压及8/20μs短路电流组合雷击波形，因能量较小，可采用氧化锌压敏电阻与气体放电管等组合法来解决。静电放电，通常通信端口及控制端口小信号电路中，采用TVS管及相应接保护、加大小信号电路与机壳等电距离，或选用具有抗静电干扰器件来解决。快速瞬变信号含有很宽频谱，很容易以共模式传入控制电路，采用防静电相同法并减小共模电感分布电容、加强输入电路共模信号滤波（如加共模电容或插入损耗型铁氧体磁环等）来提高系统抗扰性能。
减小开关电源部干扰，实现其自身电磁兼容性，提高开关电源稳定性及可靠性，应从以下几个面入手：注意数字电路与模拟电路PCB布线正确分区、数字电路与模拟电路电源正确去耦；注意数字电路与模拟电路单点接、大电流电路与小电流特别是电流电压取样电路单点接以减小共阻干扰、减小环影响；布线时注意相邻线间间距及信号性质，避免产生串扰；减小线阻抗；减小高压大电流电路特别是变压器原边与开关管、电源滤波电容电路所包围面积；减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所包围面积；减小变压器漏电感、滤波电感分布电容；采用谐振频率高滤波电容器等。
MCU与液晶显示器数据线、址线工作频率较高，是产生辐射主要干扰源；小信号电路是抗外界干扰最薄弱环节，适当增加高抗干扰能力TVS及高频电容、铁氧体磁珠等元器件，
以提高小信号电路抗干扰能力；与机壳距离较近小信号电路，应加适当绝缘耐压处理等。功率器件散热器、主变压器电磁屏蔽层要适当接，综合考虑各种接措施，有助于提高整机电磁兼容性。各控制单元间大面积接用接板屏蔽，可以改善开关电源部工作稳定性。
整流器机架上，要考虑各整流器间电磁耦合、整机线布置、交流输入中线、线及直流线、防雷线间正确关系、电磁兼容量级正确分配等。
开关电源对、外干扰及抗干扰中，共模信号与开关器件工作式、散热器安装及整机PCB 板与机壳连接有相当复杂关系，共模信号一定条件下又可转变成差模信号。解决共模干扰最简单法是解决好各电路单元及整机端口、机壳间问题。整机屏蔽难以实施且成本较高，无可奈情况下才采用该措施。
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-27 15:40 ?第一节高频开关电源电路原理
高频开关电源由以下几个部分组成：
一、主电路
从交流电网输入、直流输出的全过程，包括：
1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公
共电网。
2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。
3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，
体积、重量与输出功率之比越小。
4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。
二、控制电路
一面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。
三、检测电路
除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表数据。
四、辅助电源
提供所有单一电路的不同要求电源。
第二节开关控制稳压原理
开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关K接通时，输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL，在整个开关接通期间，电源E向负载提供能量；当开关K断开时，输入电源E便中断了能量的提供。可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时将一部份能量储存起来，在开关断开时，向负载释放。图中，由电感L、电容C2和二极管D组成的电路，就具有这种功能。电感L用以储存能量，在开关断开时，储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载，使负载得到连续而稳定的能量，因二极管D使负载电流连续不断，所以称为续流二极管。在AB间的电压平均值EAB可用下式表示：
EAB=TON/T*E
式中TON为开关每次接通的时间，T为开关通断的工作期（即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和）。
由式可知，改变开关电源接通时间和工作期的比例，AB间电压的平均值也随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。改变接通时间TON和工作期比例亦即改变脉冲的占空比，这种法称为“时间比率控制”（TimeRatioControl,缩写为TRC）。
按TRC控制原理，有三种式：
一、脉冲宽度调制（PulseWidthModulation,缩写为PWM）
开关期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的式。
二、脉冲频率调制（PulseFrequencyModulation,缩写为PFM）
导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的式。
三、混合调制
导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的式，它是以上二种式的混合。
第三节开关电源的发展和趋势
1955年美国罗耶（GH.Roger)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换控制电路的开端，1957年美国查赛（JenSen)发明了自激式推挽双变压器，１９６４年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想，这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径。到了１９６９年由于大功率硅晶体管的耐压提高，二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善，终于做成了２５千赫的开关电源。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源式。目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的１００kHz、用ＭＯＳ－ＦＥＴ制成的５００kHz电源，虽已实用化，但其频率有待进一步提高。要提高开关频率，就要减少开关损耗，而要减少开关损耗，就需要有高速开关元器件。然而，开关速度提高后，会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。这样，不仅会影响围电子设备，还会大大降低电源本身的可靠性。其中，为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌，可采用R-C或L-C缓冲器，而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。不过，对1MHz以上的高频，要采用谐振电路，以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波，这样既可减少开关损耗，同时也可控制浪涌的发生。这种开关式称为谐振式开关。目前对这种开关电源的研究很活跃，因为采用这种式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零，而且噪声也小，可望成为开关电源高频化的一种主要式。当前，世界上多都在致力于数兆Hz的变换器的实用化研究。
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-26 17:39
?开关电源是一种电压转换电路，主要的工作容是升压和降压，广泛应用于现代电子产品。因为开关三极管总是工作在“开”和“关”的状态，所以叫开关电源。开关电源实质就是一个振荡电路，这种转换电能的式，不仅应用在电源电路，在其它的电路应用也很普遍，如液晶显示器的背光电路、日光灯等。开关与变压器相比具有效率高、稳性好、体积小等优点，缺点是功率相对较小，而且会对电路产生高频干扰，电路复杂不易维修等。
在谈开关电源之前，先熟悉一下变压器反馈式振荡电路，能产生有规律的脉冲电流或电压的电路叫振荡电路，变压器反馈式振荡电路就是能满足这种条件的电路；
它于基本放大电路与一个反馈回路组成，其中C2、L1组成一个并联谐振选频电路，在电路通电的瞬间VT导通，此时在C2、L1组成的并联谐振电路上产生非常丰富的谐波，当外加频率和并联谐振电路的固有频率相等时,电路进入振荡状态，并通过L3反馈到VT的基极进一步放大，最终形成有规律的脉冲电流或电压输出到负载RL上。
开关电源就是围绕变压器反馈式振荡电路而设计，只不过在原来的基础上增加了一些保护和控制电路，我们可以用分析振荡电路的法来分析开关电源。
开关电源振按荡式分，可以分为自激式和它激式两种，自激式是无须外加信号源能自行振荡，自激式完全可以把它看作是一个变压器反馈式振荡电路，而它激式则完全依赖于外部维持振荡，在实际应用中自激式应用比较广泛。根据激励信号结构分类；可分为脉冲调宽和脉冲调幅两种，脉冲调宽是控制信号的宽度，也就是频率，脉冲调幅控制信号的幅度，两者的作用相同都是使振荡频率维持在某一围，达到稳定电压的效果，变压器的绕组一般可以分成三种类型，一组是参与振荡的初级绕组，一组是维持振荡的反馈绕组，还有一组是负载绕组在家用电器中使用的开关电源，将220V的交流电经过桥式整流，变换成300V左右的直流电，滤波后进入变压器后加到开关管的集电极进行高频振荡，反馈绕组反馈到基极维持电路振荡，负载绕组感应的电信号，经整流、滤波、稳压得到的直流电压给负载提供电能。负载绕组在提供电能的同时，也肩负起稳定电压的能力，其原理是在电压输出电路接一个电压取样装置，监测输出电压的变化情况，及时反馈给振荡电路调整振荡频率，从而达到稳定电压的目的，为了避免电路的干扰，反馈回振荡电路的电压会用光电耦合器隔离。大多数开关电源有待机电路，在待机状态开关电源还在振荡，只是频率比正常工作时要低。
有些开关电源很复杂，元件密密麻麻，很多保护和控制电路，在没有技术支持的情况下，维修起来是一件很头疼的事。在我面对这种情况是，首先我会找到开关管及其参与振荡的[**已屏蔽**]电路，把它从电路中分离出来，看它是否满足振荡的条件，如检测偏置是否正常，正反馈有无故障，还有开关管本身，开关电源有极强大的保护功能，排除后检察控制和保护及负载电路。
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-24 11:45 ?一般情况下，以TOP开关器件为代表的开关电源芯片，其漏极D和变压器初级的一端相接。由于漏感引起的反峰电压反射到变压器的初级，将直接加在漏极上，而反峰电压与输出电压有关，即输出电压越高，反峰电压也越高，对于漏极与源级之间耐压只有几百伏的TOPSwitch器件来说，过高的电压很容易将其击穿，因此，采用TOPSwitch器件制作的开关电源，大多数采用低压小功率输出。本文通过改进电路，实现了TOPSwitch器件在高压开关电源中的应用。
TOPSwitch－Ⅱ工作原理
TOPSwitch －Ⅱ系列可广泛应用于各种通用及专用开关电源、待机电源、开关电源模块中。它将PWM控制系统的全部功能集成到三端芯片中，含脉宽调制器、MOSFET、自动偏置电路、保护电路、高压启动电路和环路补偿电路。通过高频变压器使输出端与电网完全隔离，真正实现了无功频变压器TOPSwitch －Ⅱ不需要外接大功率的过流检测电阻，也不必提供启动时的偏置电流。它采用漏级开路输出式，利用电流来线性调节占空比，是电流控制型开关电源。
脉冲调制式开关电源的基本原理如图1所示。交流220V输入电压经过整流滤波器变为直流电压V1，再由功率开关管VT（或MOSFET）斩波、高频变压器T 降压，得到高频矩形波，最后通过输出整流滤波器VD、C2，获得所需的直流输出电压V0。脉宽调制器是这类开关电源的核心，它能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号，控制功率开关管的通断状态，以调节输出电压的高低，达到稳压目的。锯齿波发生器提供时钟信号，利用误差放大器和PWM比较器构成闭环调节系统，假如由于某种原因致使V0下降，脉宽调制器就改变驱动信号的脉冲宽度，即改变占空比D，使斩波后的平均电压升高，导致V0上升，反之亦然。
TOPSwitch－Ⅱ的应用
依据TOPSwitch电路的特性，本文实现了一路高压与一路低压的双路输出电源。对于高压输出，采用了二次升压和6倍压整流的法来获得其中的一路直流高压输出：
2500V/40mA，由于本文只对TOPSwitch的高压应用进行探讨，该路输出电压精度不作要求；另外一路低压输出为6V/1A，精度优于1％，由于高压部分精度要求不高，因此，可以直接输出，但是低压部分精度要求较高，因此，在该路电压输出端，通过取样电阻对输出电压进行采样，输入采用TL431。TL432是一个有良好热稳定性的三端可调分流基准源，它的输出电压用两个电阻就可以任意设置从Vref（2.5V）到36V围的任值。取样电压通过光耦隔离后送入TOPSwitch的控制端。光耦供电电压可以利用变压器次级输出电压供电。
本案采用基于TOPSwitch－Ⅱ的反激变压器来实现。通过一个变压器的多副边绕组得到所需要的双路输出电压，另外，两路输出电压处在不同电位上，他们之间的电压差很大，因此，变压器的隔离度要求很高，这也是该电源的一个实现难点。
TOPSwitch芯片的选择
本电源的输入电压为270VDC，在该系列所要求的电压围。对芯片的选择主要是考虑功率的需要，输出功率PO约为110W，考虑一定的裕度，本案选择TOP226Y芯片，具体实现电路如图2所示。
反馈电路设计
反馈电路的形式由输出电压精度决定，本案中的“光耦＋TL431”可以把输出电压精度控制在±1％。电压反馈信号经分压网络引入TL431的Ref端，转化为电流反馈信号，经过光耦隔离后输入TOPSwitch的控制端。
光耦工作在线性状态，起隔离作用，如果所选的光耦的电流放大率上限超过200％，容易造成TOPSwitch过压保护。相反，若其下限小于40％，占空比D将不能随反馈电流的增加而减小，从而导致过流。因此，应选择电流放大率围接近100％的光耦。
TOPSwitch使用注意事项
应用中，TOP开关的源脚引线尽可能短，旁路电容要尽可能靠近源脚和控制脚，源脚应单点接地。
开关关断时，为了减小漏极峰值电压和漏极冲击激励振荡电压，漏感较大的高频变压器初级必须加入阻尼电阻。
测试时，TOP开关器件不能直接插入加有高电压的插座。在印刷电路板上，控制脚外接电容器能够把较大的浪涌电流传输到触发器和关断锁存器。从而关断TOP开关。
开关电源轻载或空载时，输出MOSFET导通时间很短，为了使输出电压保持在设计围，该开关电源必须外加一个很小的负载。
结语
TOPSwitch－Ⅱ作为一种集成芯片，大大简化了开关电源的设计流程，不仅能用于低压电源，也可以用于高压电源
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-23 13:03 ?开关电源技术在２０世纪８０年代引入我国，如今已广泛应用于通信领域。由于电源的性能直接影响着系统的可靠性，因此正确判别开关电源的优劣也就显得尤为重要。仅从电源的输入、输出特性指标来衡量开关电源的优劣，显然是不够的，还应该从下列几面着手。
一、功率器件
开关电源技术属于电力电子技术，它运用功率变换器进行电能变换，因而从功率器件的类型上很容易推断出产品大致的研发年代。我们知道，大功率硅整流管和晶闸管出现于２０世纪６０年代；大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管（ＧＴＲ）和门极可关断晶闸管（ＧＴＯ）的生产年代在２０世纪７０年代；功率场效应管（ＭＯＳＦＥＴ）出现于２０世纪８０年代；绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）则是出现于２０世纪９０年代的器件。这里需要说明的是，功率场效应管由于单极性多子导电，显著地减小了开关时间，所以很容易地达到１ＭＨｚ的开关工作频率。但是功率场效应管要提高器件阻断电压必须加宽器件的漂移区，结果使器件阻迅速增大，器件的通态压降增高，通态损耗增大。绝缘栅极双极晶体管在结构上类似于功率场效应管，其不同点在于绝缘栅极双极晶体管是在Ｎ沟道功率场效应管的Ｎ＋基板（漏极）上增加了一个Ｐ＋基板（绝缘栅极双极晶体管的集电极），这一点改进就使得绝缘栅极双极晶体管具有一系列的突出优点：正向偏置，输入阻抗高，导通电阻低，耐压高，安全工作区大以及开关速度高等。
看功率器件的封装也能简单判别开关电源的优劣。管芯直接焊接在基板上，可以提高散热效率，降低寄生电感、电容和热阻。不是直接焊接在基板上的产品，就比较差了。
二、电路原理
１．要看它采用硬开关技术还是软开关技术。由ＬＣ无源元件和快恢复二极管组成的各种无耗缓冲电路，改变了开关管的开关过渡过程，使开关电压、电流的改变不是突变的（即硬开关）而是缓变的（即软开关），从而显著地减小了功率器件的开关损耗，提高系统的开关频率，降低变换器的体积和重量，减少系统的输出纹波，并且可以克服变换电路对寄生分布参数的敏感性，降低系统的开关噪音，展宽系统的频带，改善系统的动态性能。
２．要看它采用变频控制（ＰＦＭ）还是恒频控制（ＰＷＭ）。恒频控制（又称相移控制）式要优于变频控制式。相移控制的全桥变换电路，综合恒频控制技术和软开关技术的优点，在大围实现恒频控制，实现输出电压或电流的大围无级调节，在功率器件换流瞬间，实现零电压开关换流。
３．功率因数校正技术可以抑制电网侧谐波电流，减少无功功率，从而改善功率因数，同时降低电源高次谐波产生的噪音和污染，达到节能目的。
４．负载均流是一个关键技术，它使得模块并机的输出不平衡程度减少，并使得系统具备冗余容错能力，易于构成大容量的通信电源系统。目前主要有下垂（ｄｒｏｏｐ）均流法、主从设置ｍａｓｔｅｒｓｌａｖｅ均流法、平均电流ａｖｅｒａｇｅｃｕｒｒｅｎｔ均流法、外加均流控制器ｅｘｔｅｒｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ均流法、最大电流自动ｈｉｇｈｅｓｔｃｕｒｒｅｎｔ均流法。而最大电流自动均流法既能实现电源模块的自动均流，又可以实现电源模块的冗余，电源模块的退出与增加均不影响系统的正常工作，均流母线的开路、短路以及模块的损坏都不会影响系统其他模块的正常工作。
三、保护和防雷措施
除了过压、欠压、缺相、过流、短路、过载、过热，这些我们通常希望设备能提供的保护功能外，还需要了解有没有蓄电池监测、充电限流功能。是否采用进口名牌防雷元器件（如ＯＢＯ、ＤＥＨＮ、ＦＵＲＳＥ等），也是保证系统将来能否可靠稳定的依据。
四、告警功能
当系统工作达到预先设置的告警电平或系统出现故障时，监控模块不仅发出声光告警，主动拨号向中心站或上级局报告故障容，还要自动呼叫事先指定的ＢＰ机或手机。对无人值守的通信站而言，这无疑是衡量电源品质的一个重要依据。
五、监控接口
利用计算机技术实现通信电源的遥测、遥控、遥信功能，可以提高系统的维护管理质量，降低系统的维护成本，提高整体工作效率，因此具备远程通信接口是通信电源最起码的要求。同样，接口的类型也从一个侧面反映电源技术含量的高低，总体而言，以太网接口优于ＲＳ４８５接口，ＲＳ４８５接口优于ＲＳ２３２接口。
六、电磁兼容性
这是一个最容易忽视的面，由于开关电源容量日益增大，其所产生的谐波污染已重影响电网的其他用电负载（主要是电子设备），因此在国外，特别是欧洲和美国，对用电设备的电磁兼容性，都制定了新的行业标准，这使得我们在关心所选用的电源输入、输出滤波器特性的好坏以及屏蔽结构的合理与否的同时，还要知道它符不符合ＣＩＳＰＲ２２及ＣＩＳＰＲ２４标准。
尽管开关电源技术是一门多学科交叉的边缘技术，涉及电力电子、半导体器件、综合自动控制、计算机（微处理器）技术和电磁技术等诸多领域，但是只要掌握一些背景知识和基本原理，对开关电源性能的优劣判断，还是不难把握的.
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-15 17:58 ?开关电源已普遍运用在当前的各类电子设备上,其单位功率密度也在不断地提高.高功率密度的定义从1991年的25w/in3、1994年36w/in3、1999年52w/in3、2001
年96w/in3,目前已高达数百瓦每立英寸.由于开关电源中使用了大量的大功率半导体器件,如整流桥堆、大电流整流管、大功率三极管或场效应管等器件。它们工作时会产生大量的热量,如果不能把这些热量及时地排出并使之处于一个合理的水平将会
影响开关电源的正常工作,重时会损坏开关电源.为提高开关电源工作的可靠性,热设计在开关电源设计中是必不可少的重要一个环节。
2.热设计中常用的几种法
为了将发热器件的热量尽快地发散出去,一般从以下几个面进行考虑:使用散热器、冷却风扇、金属pcb、散热膏等.在实际设计中要针对客户的要求及最佳费/效比合理地将上述几种法综合运用到电源的设计中。
3.半导体器件的散热器设计
由于半导体器件所产生的热量在开关电源中占主导地位,其热量主要来源于半导体器件的开通、关断及导通损耗.从电路拓扑式上来讲,采用零开关变换拓扑式产生谐振使电路中的电压或电流在过零时开通或关断可最大限度地减少开关损耗但也无法彻底消除开关管的损耗故利用散热器是常用及主要的法.
3.1散热器的热阻模型
由于散热器是开关电源的重要部件,它的散热效率高与低关系到开关电源的工作性能.散热器通常采用铜或铝,虽然铜的热导率比铝高2倍但其价格比铝高得多,故目前采用铝材料的情况较为普遍.通常来讲,散热器的表面积越大散热效果越好.散热器的热阻模型及等效电路如上图所示
半导体结温公式如下式如示：
pcmax(ta)=(tjmax-ta)/θj-a(w)-----------------------(1) pcmax(tc)=(tjmax-tc)/θj-c(w)-----------------------(2) pc:功率管工作时损耗
pc(max):功率管的额定最大损耗
tj:功率管节温
tjmax:功率管最大容节温
ta:环境温度
tc:预定的工作环境温度
θs:绝缘垫热阻抗
θc:接触热阻抗(半导体和散热器的接触部分)
θf:散热器的热阻抗(散热器与空气)
θi:部热阻抗(pn结接合部与外壳封装)
θb:外部热阻抗(外壳封装与空气)
根据图2热阻等效回路,全热阻可写为:
θj-a=θi+[θb*(θs+θc+θf)]/(θb+θs+θc+θf)----------------(3)
又因为θb比θs+θc+θf大很多,故可近似为
θj-a=θi+θs+θc+θf---------------------(4)
①pn结与外部封装间的热阻抗(又叫部热阻抗)θi是由半导体pn结构造、所用材料、外部封装的填充物直接相关.每种半导体都有自身固有的热阻抗.
②接触热阻抗θc是由半导体、封装形式和散热器的接触面状态所决定.接触面的平坦度、粗糙度、接触面积、安装式都会对它产生影响。当接触面不平整、不光滑或接触面紧固力不足时就会增大接触热阻抗θc。在半导体和散热器之间涂上硅油可以增大接触面积，排除接触面之间的空气而硅油本身又有良好的导热性，可以大大降低接触热阻抗θc。
当前有一种新型的相变材料，专门设计用采取代硅油作为传热介面，在65℃（相变温度）时从固体变为流体，从而确保界面的完全润湿，该材料的触变特性避免其流到介面外。其传热效果与硅油相当，但没有硅油带来的污垢，环境污染和难于操作等缺点。用于不需要电气
绝缘的场合。典型应用包括cpu散热片，功率转换模块或者其它任簧片固定的硅油应用场合，它可涂布在铝质基材的两面，可单面附胶，双面附胶或不附胶。
③绝缘垫热阻抗θs
绝缘垫是用于半导体器件和散热器之间的绝缘.绝缘垫的热阻抗θs取决于绝缘材料的材质、厚度、面积。下表中列出几种常用半导体封装形式的θs+θc
④散热器热阻抗θf
散热器热阻抗θf与散热器的表面积、表面处理式、散热器表面空气的风速、散热器与围的温度差有关。因此一般都会设法增强散热器的散热效果，主要的法有增加散热器的表面积、设计合理的散热风道、增强散热器表面的风速。散热器的散热面积设计值如下图所示：
但如果过于追求散热器的表面积而使散热器的叉指过于密集则会影响到空气的对流，热空气不易于流动也会降低散热效果。自然风冷时散热器的叉指间距应适当增大，选择强制风冷则可适当减小叉指间距。如上图所示：
⑤散热器表面积计算
s=0.86w/(δt*α)(m2)
δt:散热器温度与围环境温度（ta）的差（℃）
α：热传导系数，是由空气的物理性质及空气流速决定。α由下式决定。α=nu*λ/l()
λ:热电导率（kcal/m2h）空气物理性质
l：散热器高度（m）
nu：空气流速系数。由下式决定。
nu=0.664*√[(vl)/v’]*3√pr
v：动粘性系数（m2/sec）,空气物理性质。
v’:散热器表面的空气流速(m/sec)
pr:系数,见下表
3.2散热设计举例
[例]2scs5197在电路中消耗的功率为pdc=15w,工作环境温度ta=60℃,求在正常工作时散热器的面积应是多少?
解:查2scs5197的产品目录得知:pcmax=80w(tc=25℃),tjmax=150℃且该功率管使用了绝缘垫和硅油.θs+θc=0.8℃/w
从(2)式可得
θi=θj-c=(tjmax-tc)/pcmax-=(150-25)/80≒1.6℃/w
从(1)式可得
θj-a=(tjmax-ta)/pdc=(150-60)/15=6℃/w
从(4)式可得
θf=θj-a－(θi＋θc＋θs)≒6－(1.6+0.8)=3.6℃/w
根据上述计算散热器的热阻抗须选用3.6℃/w以下的散热器.从散热器散热面积设计图中可以查到:使用2mm厚的铝材至少需要200cm2,因此需选用140*140*2mm以上的铝散热器.
注：在实际运用中，tjmax必须降额使用，以80%额定节温来代替tjmax确保功率管的可靠工作。
4、自然风冷与强制风冷
在开关电源的实际设计过程中，通常采用自然风冷与风扇强制风冷二种形式。自然风冷的散热片安装时应使散热片的叶片竖直向上放置，若有可能则可在pcb上散热片安装位置的围钻几个通气便于空气的对流。
强制风冷是利用风扇强制空气对流，所以在风道的设计上同样应使散热片的叶片轴向与风扇的抽气向一致，为了有良好的通风效果越是散热量大的器件越应靠近排气风扇，在有排气风扇的情况下，散热片的热阻如下表所示：
5、金属pcb
随着开关电源的小型化，表面贴片元件广泛地运用到实际产品中，这时散热片难于安装到功率器件上。当前克服该问题主要采取金属pcb作为功率器件的载体，主要有铝基覆铜板、铁基覆铜板，金属pcb的散热性远好于传统的pcb且可以贴装smd元件。另有一种铜芯pcb，基板的中间层是铜板绝缘层采用高导热的环氧玻纤布粘结片或高导热的环氧树脂，它是可以双面贴装smd元件，大功率smd元件可以将smd自身的散热片直接焊接在金属pcb上，利用金属pcb中的金属板来散热。
6、发热元件的布局
开关电源中主要发热元件有大功率半导体及其散热器，功率变换变压器，大功率电阻。发热元件的布局的基本要按发热程度的大小，由小到大排列，发热量越小的器件越要排在开关电源风道风向的上风处，发热量越大的器件要越靠近排气风扇。
为了提高生产效率，经常将多个功率器件固定在同一个大散热器上，这时应尽量使散热片靠近pcb的边缘放置。但与开关电源的外壳或其它部件至少应留有1cm以上的距离。若在一块电路板中有几块大的散热器则它们之间应平行且与风道的风向平行。在垂直向上则发热小的器件排在最低层而发热大的器件排在较高处。
发热器件在pcb的布局上同时应尽可能远离对温度敏感的元器件，如电解电容等。
7、结语
开关电源的热设计应充分考虑产品所处的工作环境及实际的工作状态并将上述几种法综合运用才能设计出既经济又能充分保证半导体散热的开关电源产品。
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-14 20:03 ?1、引言
评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则[1、2、3]。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防浪涌的软启动，防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。同时，在同一开关电源电路中，设计多种保护电路的相互关联和应注意的问题也要引起足够的重视。
2、防浪涌软启动电路
开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路，在进线电源合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，采用容量较大的滤波电容器，使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流，重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏，整流桥过流损坏；轻者也会使空气开关合不上闸[4]。上述现象均会造成开关电源无常工作，为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路，以保证电源正常而可靠运行。防浪涌软启动电路通常有晶闸管保护法和继电器保护法两大类。
(1) 晶闸管保护法
图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间，输入电压经整流桥（D1～D4）和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时，逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，开关电源处于正常运行状态。
图1 采用晶闸管和限流电阻组成的防浪涌电流电路
(2) 继电器保护法
图2 采用继电器K和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路
图3 替代R2C2延迟电路
图2是采用继电器K和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。电源接通瞬间，输入电压经整流（D1～D4）和限流电阻R1对滤波电容器C1充电，防止接通瞬间的浪涌电流，同时辅助电源Vcc经电阻R2对并接于继电器K线包的电容器C2充电，当C2上的电压达到继电器K的动作电压时，K动作，其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1，电源进入正常运行状态。限流的延迟时间取决于时间常数（R2C2），通常选取为0.3～0.5s。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡，延迟电路可采用图3所示电路替代R2C2延迟电路。
3、过压、欠压及过热保护电路
进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害，主要表现在器件因承受的电压及电流能力超出正常使用的围而损坏，同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制，为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。
温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明[5]，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10%，温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6，为了避免功率器件过热造成损坏，在开关电源中亦需要设置过热保护电路。
图4 过压、欠压、过热保护电路
图4是仅用一个4比较器LM339及几个分立元器件构成的过压、欠压、过热保护电路。取样电压可以直接从辅助控制电源整流滤波后取得，它反映输入电源电压的变化，比较器共用一个基准电压，N1.1为欠压比较器，N1.2为过压比较器，调整R1可以调节过、欠压的
动作阈值。N1.3为过热比较器，RT为负温度系数的热敏电阻，它与R7构成分压器，紧贴于功率开关器件IGBT的表面，温度升高时，RT阻值下降，适当选取R7的阻值，使N1.3在设定的温度阈值动作。N1.4用于外部故障应急关机，当其正向端输入低电平时，比较器输出低电平封锁PWM驱动信号。由于4个比较器的输出端是并联的，无论是过压、欠压、过热任一种故障发生，比较器输出低电平，封锁驱动信号使电源停止工作，实现保护。如将电路稍加变动，亦可使比较器输出高电平封锁驱动信号。
4、缺相保护电路
由于电网自身原因或电源输入接线不可靠，开关电源有时会出现缺相运行的情况，且掉相运行不易被及时发现。当电源处于缺相运行时，整流桥某一臂无电流，而其它臂会重过流造成损坏，同时使逆变器工作出现异常，因此，必须对缺相进行保护。检测电网缺相通常采用电流互感器或电子缺相检测电路。由于电流互感器检测成本高、体积大，故开关电源中一般采用电子缺相保护电路。图5是一个简单的缺相保护电路。三相平衡时，R1～R3结点H 电位很低，光耦合输出近似为零电平。当缺相时，H点电位抬高，光耦输出高电平，经比较器进行比较，输出低电平，封锁驱动信号。比较器的基准可调，以便调节缺相动作阈值。该缺相保护适用于三相四线制，而不适用于三相三线制。电路稍加变动，亦可用高电平封锁PWM信号。
图5 三相四线制的缺相保护电路
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-12 15:18 ?现在，大多数的外设都使用开关电源进行变压。虽然开关电源具有体积小，工作效率高，稳压效果好等特点，但是由于开关电源是直接与市电相连的，市电电压的变化和浪涌都可能造成开关电源的损坏。开关电源的电路较为复杂，不少爱好者对电源损坏束手无策，其实，只要我们对它有一定的了解，维修起来也并非难事。
开关电源的原理大致相同，在这里，我们以HP3748打印机配套的开关电源无电压输出为例，来讲解开关电源的工作原理与故障检查的法。
了解工作原理
如果要学会排除开关电源的故障，我们得对其工作原理以及哪些元件易损坏有个了解。当市电从输入端输入时，首先到达由电容和电感组成L型或π型滤波电路进行滤波，以消除市电中的浪涌电压和干扰信号，提高电源质量。同时，在市电输入端还串接有保险管，当电源发生短路性故障时，保险管熔断，避免故障扩大化。并且，现在大多数的开关电源输入端还并有压敏电阻。这种电阻当电压正常时，阻值为无穷大，不影响电路的工作。而一旦电压过高，压敏电阻将短路，使通过保险管的电流增大，保险管熔断，避免了因高压致其他元件损坏。
经过滤波后的交流电经二极管桥式整流电路和高压大容量电容滤波后，生成300V的高压直流电压，之后该电压经电阻降压和简单稳压后送入振荡控制电路以生成振荡信号，生成的振荡信号通过电源振荡管放大后，配合高频变压器，会被转变为低压交流电压，低压交流电压再经过一次整流滤波后，就可以生成各种可供设备使用的低压直流电了。另外，在主电压输出端，还设有电压采样反馈电路，将当前电压反馈回振荡控制电路，一旦主电压由于负载变化而产生电压漂移时，振荡控制电路将改变振荡脉宽，以保证输出电压的稳定性。同时，
当负载短路时，采样反馈信号也会及时通知振荡控制电路，停止电压的输出，避免电源因过载而损坏。
故障检测的法
对开关电源有了一个基本了解后，我们来看看故障的检测与维修法。
首先应观察电源保险管是否损坏。如保险管损坏，不能急于更换，必须要先检查电源是否存在短路现象。法：用万用表的电阻挡测试电源保险管后的交流端（测试点一），其正常电阻应在数十千欧姆以上，如电阻为零，则说明电源存在交流短路现象。另外，我们还应重点检查电源的交流滤波电容是否损坏；同时如果有压敏电阻的话，还应检查这一电阻。
如上述测试结果正常，我们接着应检测电源的四个整流二极管（测试点二）。在正常状态下，二极管的正向电阻为数k（用万用表×1k挡测试），反向电阻接近无穷大。如发现测试结果不正常，则需更换。顺着排查下来，接着要做的是测试电源的直流电阻这一部位（测试点三），其正常电阻也在数k，如电阻为零，则说明存在直流短路。造成直流短路的原因比较多，像滤波电容短路性损坏、电源振荡管损坏，振荡集成块及外围电路部分损坏都可能造成短路现象。在此，需要说明的是在更换电源振荡管之前，必须确定振荡集成块及外围电路正常，否则会造成电源管的再次损坏。
排除了开关电源上述问题后，说明故障大多存在于振荡控制电路、采样反馈电路或负载上。这时，我们应先检查振荡集成块的供电电路是否正常（测试点四），其正常的电压应该在10V左右（特别提醒：由于测试电压应在通电情况下进行，而电源板上有高压的市电，因此要特别注意人身安全，不可尝试直接触摸电源的任部分）。
如该点无电压或电压很低，首先要检查降压电阻是否损坏；其次再检查振荡集成块和其外部的供电电路是否正常。如外围电路未发现故障，建议更换振荡集成块。当然，有时候电源不能正常输出电压也有可能是由于负载短路使电源保护造成的。对这款电源而言，我们只须将
输出线拔除，检查输出电压是否正常（测试点五），即可确定故障部位。前面的故障排除后，最后还应该检查反馈电路部分，一般来说这部分故障主要集中在光电耦合器和其放大电路上，要特别注意。
总结
当然，上述法并不能解决电源所有的问题，但对于开关电源日常较容易出现的一些问题还是行之有效的。希望通过这次介绍，能起到一个抛砖引玉的作用，对大家解决开关电源中遇到的小问题有所帮助。
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-11 17:15 ?电压控制型开关电源会对开关电流失控，不便于过流保护，并且响应慢、稳定性差。
与之相比，电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，能克服电流失控的缺点，并且性能可靠、电路简单。据此，我们用UC3842芯片设计了一个电流控制型开关电源。为了提高输出电压的精度，系统没有采用离线式结构，而采用直接反馈式结构。本系统在设计上充分考虑了电磁兼容性和安全性，可广泛应用于工业、家电、视听和照明设备。
电流控制型开关电源的原理框图
电流型控制是针对电压型控制的缺点而发展起来的，在保留了电压控制型的输出电压反馈控制部分外，又增加了一个电流反馈环节，其原理框如图1所示。
?标签：开关电源明纬电源开关电源厂分类：综合电源技术更新日期：2009-03-21 17:10 ?开关电源具有体积小、效率高等一系列优点，在各类电子产品中得到广泛的应用。
但由于开关电源的控制电路比较复杂、输出纹波电压较高，所以开关电源的应用也受到一定的限制。
电子装置小型轻量化的关键是供电电源的小型化，因此需要尽可能地降低电源电路中的损耗。开关电源中的调整管工作于开关状态，必然存在开关损耗，而且损耗的大小随开关频率的提高而增加。另一面，开关电源中的变压器、电抗器等磁性元件及电容元件的损耗，也随频率的提高而增加。
目前市场上开关电源中功率管多采用双极型晶体管，开关频率可达几十kHz；采用MOSFET的开关电源转换频率可达几百kHz。为提高开关频率必须采用高速开关器件。对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路，这种工作式称为谐振开关式。它可以极大地提高开关速度，原理上开关损耗为零，噪声也很小，这是提高开关电源工作频率的一种式。采用谐振开关式的兆赫级变换器已经实用化。
开关电源的集成化与小型化已成为现实。然而，把功率开关管与控制电路都集成在同一芯片上，必须解决电隔离和热绝缘的问题。
1．1开关电源的基本构成
开关电源采用功率半导体器件作为开关器件，通过期性间断工作，控制开关器件的占空比来调整输出电压。开关电源的基本构成如图1所示，其中DC/DC变换器进行功率转换，它是开关电源的核心部分，此外还有起动、过流与过压保护、噪声滤波等电路。输出采样电路（R1、R2）检测输出电压变化，与基准电压Ur比较，误差电压经过放大及脉宽调制（PWM）电路，再经过驱动电路控制功率器件的占空比，从而达到调整输出电压大小的目的。图2
是一种电路实现形式。
DC/DC变换器有多种电路形式，常用的有工作波形为波的PWM变换器以及工作波形为准正弦波的谐振型变换器。图1开关电源的基本构成图2开关型稳压电源的原理电路
对于串联线性稳压电源，输出对输入的瞬态响应特性主要由调整管的频率特性决定。但对于开关型稳压电源，输入的瞬态变化比较多地表现在输出端。提高开关频率的同时，由于反馈放大器的频率特性得到改善，开关电源的瞬态响应问题也能得到改善。负载变化瞬态响应主要由输出端LC滤波器特性决定，所以可以利用提高开关频率、降低输出滤波器LC 乘积的法来改善瞬态响应特性。
1．2开关型稳压电源的分类
开关型稳压电源的电路结构有多种：
（1）按驱动式分，有自励式和他励式。
（2）按DC/DC变换器的工作式分：①单端正励式和反励式、推挽式、半桥式、全桥式等；②降压型、升压型和升降压型等。
（3）按电路组成分，有谐振型和非谐振型。
（4）按控制式分：①脉冲宽度调制(PWM)式；②脉冲频率调制(PFM)式；③PWM 与PFM混合式。
（5）按电源是否隔离和反馈控制信号耦合式分，有隔离式、非隔离式和变压器耦合式、光电耦合式等。
以上这些式的组合可构成多种式的开关型稳压电源。因此设计者需根据各种式的特征进行有效地组合，制作出满足需要的高质量开关型稳压电源。
图1 电流控制型开关电源的原理框图
电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，环为电流控制环，外环为电压控制环。当U O变化导致UF变化，或I变化导致US变化时，都会使PWM电路的输出脉冲占空比发生变化，从而改变UO，达到输出电压稳定的目的。
电流型控制芯片UC3842
UC3842是一块功能齐全、较为典型的单端电流型PWM控制集成电路，包含误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、部基准电源和欠压锁定等单元。它提供8端口双列直插塑料封装和14端口塑料表面贴装封装，部结构如图2所示。
图2 UC3842部电路
8端口双列直插塑料封装的UC3842各管端口功能简介。
①端口COMP是部误差放大器的输出端。
②端口VFB是反馈电压输入端，与部误差放大器同相输入端的+2.5V基准电压进行比较，产生误差电压，控制脉冲的宽度。
③端口ISENSE是电流传感端。在应用电路中，在MOSFET的源极串接一个小阻值的取样电阻，将脉冲变压器的电流转换成电压并送入③端口，控制脉冲的宽度。
④端口RT/CT是定时端。锯齿波振荡器的振荡频率f=1.8/（RT·CT），电流模式工作频率可达500kHz。
⑤端口GND是接地。
⑥端口OUTPUT是输出端，此端口为图腾柱式输出，驱动电流的峰值高达l.0A。
⑦端口VCC是电源。当供电电压低于16V时，UC3824不工作，此时耗电在1mA以下。芯片工作后，输入电压可在10～30V之间波动，工作电流约为15mA。
⑧端口VREF是基准电压输出，可输出精确的+5V基准电压，电流可达50mA。
UC3842构成电流控制型开关电源
1 电路组成
UC3842构成的电流控制型开关电源电路如图3所示。
图3 UC3842构成电流控制型开关电源
2 工作原理
220V交流电先通过滤波网络滤掉各种干扰。电阻R1主要用来消除断电瞬间残留的电压，热敏电阻RT1可以限制浪涌电流，压敏电阻VDR保护电路免受雷电的冲击。然后，再经过B1整流、C4滤波，获得约300V直流电压后分两路输出：一路经开关变压器T加到MOSFET Q1的漏极，另一路经R3加到C17的正端。当C17的正端电位升到≥R16时，⑦
端口得工作电压，UC3842电路启动，⑥端口电位上升，Q1开始导通，同时⑧端口的5V电压通过电路建立。C17容量最好在lO0μF以上,否则电源将出现打嗝现象。C12滤波电容消除在开关时会产生尖峰脉冲，C11为消噪电容，R6、C13决定锯齿波振荡器的振荡频率，R9、C15用来确定误差放大器的增益和频响。C14起斜坡补偿作用，能提高采样电压的可靠性。正常工作后，线圈N2上的高频电压经过D2、R17、C18、D3为UC3842提供工作电压。
当开关管导通时，整流电压加在开关变压器初级绕组上的电能变成磁能储存在开关变压器中。开关管截止后，能量通过次级绕组释放到负载上。D7、D8是脉冲整流二极管，C7、R5吸收旁路开机瞬间出现的脉冲电流，L3、C8、C9、C10组成滤波电路。输出电压可由下式描述。
UO=UI(TON/KTOFF)
式中，UO为输出电压，UI为整流电压，K为变压器的变压比，TON为Q1的导通时间，TOFF为Q2的截止时间。
由上式可知，输出电压和开关管的导通时间及输入电压成正比，与变压器的变压比及开关管的截止时间成反比。C16、R12、D5用来限制栅极电压和电流，进而改善Q1开关速度，有利于改善电磁兼容性。R13主要来防止Q1栅极悬空，D1、R4、C5和D6、R16、C20构成两级吸收回路，用于吸收尖峰电压，防止Q1损坏。
系统中的稳压电路有：
●电流反馈电路。Q1源极串接取样电阻R15，把电流信号变为电压信号，送入UC3842部的电流检测比较器同相端。当Q1导通，电流斜率上升时，取样电阻R15的电压增加。一旦R15的电压等于电流检测比较器反相端的电压，部触发器复位，Q1截止，即实现了以电流控制⑥端口激励脉冲的占空比来稳定输出电压。C19用来抑制取样电流的尖脉冲。
●电压反馈电路。主要由可编程精密稳压器TL431和线性光电耦合器PC817组成。输出电压经R21、R22分压后得到取样电压，送到可编程精密稳压器TL431的参考端口，改变R21、R22的阻值，使TL431的稳压值变化，即可改变开关电源的输出电压。C21、R19对可编程精密稳压器TI431部放大器进行相位补偿。系统通过改变光电耦合器U2的发光强度来改变UC3842反馈端电压以实现稳压。当输出电压升高时，TL431两端的电压UKA保持不变，光电耦合器控制端电流增大，②端口反馈端电压值随之增大，UC3842部的电流检测比较器反相端的电压变低，输出端⑥端口的脉冲信号占空比变低，开关管的导通时间减少，输出电压降低；反之，如果输出电压下降时，UC3842的输出脉冲占空比增大，输出电压增高，达到稳压目的。另一面，⑦端口电源电压由D2整流、C18滤波产生，反映了输出电压的变化，起到反馈作用，使输出电压稳定。
●电路有前馈线调整功能。在负载不变时，输入电压突然增加，开关变压器的感应电流由于输入电压增加而迅速斜升，因反馈信号和误差信号尚未改变，限流作用发生比较快，故脉冲宽度变得比较窄。所以，市电的变化在影响输出之前己被补偿，即提高了对输入电压的响应速度。
图4斜率补偿
当系统工作在占空比大于50％或连续电感电流条件下，会产生谐波振荡，它是由固定频率和峰值电流取样同时工作所引起，图4A显示了这种现象。在t0时刻，Q1导通，电感电流以斜率m1上升，t1时刻，电流取样输入到达由控制电压建立的门限。这导致Q1截止，电流以斜率m2下降，直至下一个振荡期。如果系统有一个扰动加到控制电压上，产生一个小的△I（图中虚线），系统将不稳定。
为了能使系统在占空比大于50％或连续电感电流条件下仍能可靠工作，将④端口的锯齿波电压通过射极跟随器Q2送入③端口，从而在电流取样端上增加了一个与脉宽调制时钟同步的人为斜坡，可以在后续期将△I扰动减小至零，如图4B所示。该补偿斜坡的斜率必须等于或略大于m2/2，系统才具有稳定性。
系统设计的保护电路有：
●输出过压保护电路Ⅰ。当输出电压较高，通过电压反馈电路使得②端口电压超过2.5V 时，部触发器复位，外接Q1截止，达到输出过压保护的目的。
●输出过压保护电路Ⅱ。当输出电压升高，高于D9的击穿电压时，稳压二极管D9击穿，可控硅SCR触发导通，使光电耦合器二极管的负端电压降为0V，光电耦合器饱和，②端口电压为最大值，Q1一直截止，达到输出过压保护的目的。
●输出过流、过载保护电路。在电路过流、过载时，输出电压降低，Q3、D4、R8构成次级过流、过载保护电路。当次级未过载时，Q3、D4截止；当次级过载时，Q3、D4导通，④端口电位下降，锯齿波振荡器停振，达到过流、过载保护的目的。
● Q1过流保护电路。当电源电压异常时，开关回路的电流增大，取样电阻R15上的电压超过1V时，部触发器复位，外接Q1截止，有效地保护了Q1。
结论
本系统采用UC3842设计的电流控制型开关电源，克服了电压控制型开关电源电压调整率和负载调整率差的缺点，并且性能可靠，电路简单。该电源是20～80W的小功率开关电源的理想电源。
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