開關(guān)電源工作原理

開關(guān)電源的工作過程相當(dāng)容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導(dǎo)通時(shí)，電壓低，電流大；關(guān)斷時(shí)，電壓高，電流小）/功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。缺點(diǎn)是如果均流母線短路或者某一個(gè)模塊故障，將會(huì)導(dǎo)致母線電壓下降。與線性電源相比，PWM開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實(shí)現(xiàn)的。開關(guān)電源伯特圖脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計(jì)成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅(qū)動(dòng)功率管之前要經(jīng)過一個(gè)電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。開關(guān)電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應(yīng)用場(chǎng)合下各有優(yōu)點(diǎn)。

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開關(guān)電源-PCB布局需要注意的有以下方面

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1：流過大電流的電解電容需要并聯(lián)使用是，應(yīng)該盡量使用相同規(guī)格電容，要相互靠近，不宜分開。并聯(lián)的電容需要均流，所以要保持相同的阻抗，不同電容阻抗不一樣，總阻抗還跟pcb走線長度，溫度環(huán)境相關(guān)，分開使用后很難保證這兩方面參數(shù)保持一致。

2：電解電容和薄膜電容（包括安規(guī)電容）等溫度特性不怎么好，持續(xù)高溫情況下會(huì)影響穩(wěn)定性跟壽命，這類電容自身一般不怎么發(fā)熱，但是如果貼近或靠近發(fā)熱量大的元件，如功率電感，變壓器，功率MOS，橋堆，功率二極管，大功率電阻等將嚴(yán)重影響穩(wěn)定性和壽命。變壓器飛線的PCB孔徑需考慮到較大飛線直徑，必要是預(yù)留兩組一大一小的PCB孔。

3：大功率電阻有條件的話盡量豎起來放增加空氣對(duì)流，如要橫放，千萬不要讓電阻管體貼著pcb，這樣會(huì)影響電阻散熱還可能會(huì)烤黃pcb板材。

4：可調(diào)電阻等微調(diào)元件不要貼近或靠近發(fā)熱量大的元件（如功率變壓器），一方面因?yàn)闇囟葧?huì)電阻的阻值和壽命，進(jìn)而影響可調(diào)電路部分精準(zhǔn)度，另一方面可調(diào)電阻等一般帶有機(jī)械部分和塑料部分，這些都是不能耐高溫的，容易老化損害。

5：工作在低溫場(chǎng)合的pcb，特別是面積比較大的時(shí)候，必須要在板材無各處盡量均勻的打洞和割槽，不然經(jīng)過強(qiáng)烈熱脹冷縮之后，pcb會(huì)變形甚至銅箔翹起。

6：光耦和控制IC不宜放在變壓器磁芯結(jié)合處切線正下方（臥式變壓器尤為嚴(yán)重），因?yàn)檫@個(gè)地方散磁通和漏磁通很大，影響到光耦所在的反饋回路，容易使電源不穩(wěn)定。

7：貼片電容很容易在生產(chǎn)過程中被壓壞，所以pcb的貼片面盡量貼一下比較高貼片電容要高一點(diǎn)的貼片元件，這是為了保護(hù)貼片電容。

8：插件面盡量讓散熱器高度略高于較高的電解電容和磁性元件，并使pcb插件面朝下，貼片面朝上的方式擺放時(shí)保持平衡，這樣有利于在生產(chǎn)中保護(hù)磁芯不被碰裂，電解電容不被擠扁，并有利于調(diào)試和維修焊接。

開關(guān)電源變壓器的作用

以下內(nèi)容由中自恒立為您提供，今天我們來分享開關(guān)電源的相關(guān)內(nèi)容，希望對(duì)同行業(yè)的朋友有所幫助！

開關(guān)電源變壓器和開關(guān)管一起構(gòu)成一個(gè)自激(或他激)式的間歇振蕩器,從而把輸入直流電壓調(diào)制成一個(gè)高頻脈沖電壓。

起到能量傳遞和轉(zhuǎn)換作用.在反激式電路中, 當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),變壓器把電能轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能儲(chǔ)存起來,當(dāng)開關(guān)管截止時(shí)則釋放出來。在正激式電路中,當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),輸入電壓直接向負(fù)載供給并把能量儲(chǔ)存在儲(chǔ)能電感中。當(dāng)開關(guān)管截止時(shí),再由儲(chǔ)能電感進(jìn)行續(xù)流向負(fù)載傳遞。開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。

開關(guān)電源內(nèi)部主要損耗

要提高開關(guān)電源的效率，就必須分辨和粗略估算各種損耗。開關(guān)電源內(nèi)部的損耗大致可分為四個(gè)方面：開關(guān)損耗、導(dǎo)通損耗、附加損耗和電阻損耗。這些損耗通常會(huì)在有損元器件中同時(shí)出現(xiàn)。

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