第一篇：開關(guān)電源工作頻率的原理分析

開關(guān)電源工作頻率的原理分析

一、開關(guān)電源的原理和發(fā)展趨勢

第一節(jié)

高頻開關(guān)電源電路原理

高頻開關(guān)電源由以下幾個部分組成：

圖12-1

(一)主電路

從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程，包括：

1、輸入濾波器：其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾，同時也阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。

2、整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電，以供下一級變換。

3、逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。

4、輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。

(二)控制電路

一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達(dá)到輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。

(三)檢測電路

除了提供保護(hù)電路中正在運行中各種參數(shù)外，還提供各種顯示儀表數(shù)據(jù)。

(四)輔助電源

提供所有單一電路的不同要求電源。

第二節(jié)

開關(guān)控制穩(wěn)壓原理

圖12-2 開關(guān)K以一定的時間間隔重復(fù)地接通和斷開，在開關(guān)K接通時，輸入電源E通過開關(guān)K和濾波電路提供給負(fù)載RL，在整個開關(guān)接通期間，電源E向負(fù)載提供能量；當(dāng)開關(guān)K斷開時，輸入電源E便中斷了能量的提供?？梢姡斎腚娫聪蜇?fù)載提供能量是斷續(xù)的，為使負(fù)載能得到連續(xù)的能量提供，開關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲能裝置，在開關(guān)接通時將一部份能量儲存起來，在開關(guān)斷開時，向負(fù)載釋放。圖中，由電感L、電容C2和二極管D組成的電路，就具有這種功能。電感L用以儲存能量，在開關(guān)斷開時，儲存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負(fù)載，使負(fù)載得到連續(xù)而穩(wěn)定的能量，因二極管D使負(fù)載電流連續(xù)不斷，所以稱為續(xù)流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式表示：

EAB=TON/T*E

式中TON為開關(guān)每次接通的時間，T為開關(guān)通斷的工作周期（即開關(guān)接通時間TON和關(guān)斷時間TOFF之和）。

由式可知，改變開關(guān)接通時間和工作周期的比例，AB間電壓的平均值也隨之改變，因此，隨著負(fù)載及輸入電源電壓的變化自動調(diào)整TON和T的比例便能使輸出電壓V0維持不變。改變接通時間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比，這種方法稱為“時間比率控制”（Time Ratio Control,縮寫為TRC）。

按TRC控制原理，有三種方式：

(一)、脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation,縮寫為PWM）

開關(guān)周期恒定，通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。

(二)、脈沖頻率調(diào)制（Pulse Frequency Modulation,縮寫為PFM）

導(dǎo)通脈沖寬度恒定，通過改變開關(guān)工作頻率來改變占空比的方式。

(三)混合調(diào)制

導(dǎo)通脈沖寬度和開關(guān)工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的混合。

第三節(jié)開關(guān)電源的發(fā)展和趨勢

1955年美國羅耶（GH.Roger）發(fā)明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器，是實現(xiàn)高頻轉(zhuǎn)換控制電路的開端，1957年美國查賽（Jen Sen）發(fā)明了自激式推挽雙變壓器，１９６４年美國科學(xué)家們提出取消工頻變壓器的串聯(lián)開關(guān)電源的設(shè)想，這對電源向體積和重量的下降獲得了一條根本的途徑。到了１９６９年由于大功率硅晶體管的耐壓提高，二極管反向恢復(fù)時間的縮短等元器件改善，終于做成了２５千赫的開關(guān)電源。

目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應(yīng)用于以電子計算機(jī)為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。目前市場上出售的開關(guān)電源中采用雙極性晶體管制成的１００kHz、用ＭＯＳ－ＦＥＴ制成的５００kHz電源，雖已實用化，但其頻率有待進(jìn)一步提高。要提高開關(guān)頻率，就要減少開關(guān)損耗，而要減少開關(guān)損耗，就需要有高速開關(guān)元器件。然而，開關(guān)速度提高后，會受電路中分布電感和電容或二極管中存儲電荷的影響而產(chǎn)生浪涌或噪聲。這樣，不僅會影響周圍電子設(shè)備，還會大大降低電源本身的可靠性。其中，為防止隨開關(guān)啟-閉所發(fā)生的電壓浪涌，可采用R-C或L-C緩沖器，而對由二極管存儲電荷所致的電流浪涌可采用非晶態(tài)等磁芯制成的磁緩沖器。不過，對1MHz以上的高頻，要采用諧振電路，以使開關(guān)上的電壓或通過開關(guān)的電流呈正弦波，這樣既可減少開關(guān)損耗，同時也可控制浪涌的發(fā)生。這種開關(guān)方式稱為諧振式開關(guān)。目前對這種開關(guān)電源的研究很活躍，因為采用這種方式不需要大幅度提高開關(guān)速度就可以在理論上把開關(guān)損耗降到零，而且噪聲也小，可望成為開關(guān)電源高頻化的一種主要方式。當(dāng)前，世界上許多國家都在致力于數(shù)兆Hz的變換器的實用化研究。

二、開關(guān)電源與電流檢測電路

1、功率開關(guān)電路的電路拓?fù)浞譃殡娏髂Ｊ娇刂坪碗妷耗Ｊ娇刂?。電流模式控制具有動態(tài)反應(yīng)快、補(bǔ)償電路簡化、增益帶寬大、輸出電感小、易于均流等優(yōu)點，因而取得越來越廣泛的應(yīng)用。而在電流模式的控制電路中，需要準(zhǔn)確、高效地測量電流值，故電流檢測電路的實現(xiàn)就成為一個重要的問題。

本節(jié)介紹了電流檢測電路的實現(xiàn)方法，并探討在電流檢測中常遇見的電流互感器飽和、副邊電流下垂的問題，最后用實驗結(jié)果分析了升壓電路中電流檢測方法。

2、電流檢測電路的實現(xiàn)

在電流環(huán)的控制電路中，電流放大器通常選擇較大的增益，其好處是可以選擇一個較小的電阻來獲得足夠的檢測電壓，而檢測電阻小損耗也小。

電流檢測電路的實現(xiàn)方法主要有兩類：電阻檢測（resistivesensing）和電流互感器（currentsensetransformer）檢測。

電阻檢測有兩種，如圖12-

3、圖12-4所示。

圖12-3

圖12-4

當(dāng)使用圖1直接檢測開關(guān)管的電流時還必須在檢測電阻RS旁并聯(lián)一個小RC濾波電路，如圖12-5所示。因為當(dāng)開關(guān)管斷開時集電極電容放電，在電流檢測電阻上產(chǎn)生瞬態(tài)電流尖峰，此尖峰的脈寬和幅值常足以使電流放大器鎖定，從而使PWM電路出錯。

但是在實際電路設(shè)計時，特別在設(shè)計大功率、大電流電路時采用電阻檢測的方法并不理想，因為檢測電阻損耗大，達(dá)數(shù)瓦，甚至十幾瓦；而且很難找到幾百毫歐或幾十毫歐那么小的電阻。

實際上在大功率電路中實用的是電流互感器檢測，如圖4所示。電流互感器檢測在保持良好波形的同時還具有較寬的帶寬，電流互感器還提供了電氣隔離，并且檢測電流小損耗也小，檢測電阻可選用稍大的值，如一二十歐的電阻。電流互感器將整個瞬態(tài)電流，包括直流分量耦合到副邊的檢測電阻上進(jìn)行測量，但同時也要求電流脈沖每次過零時磁芯能正常復(fù)位，尤其在平均電流模式控制中，電流互感器檢測更加適用，因為平均電流模式控制中被檢測的脈沖電流在每個開關(guān)周期中都回零。

圖12-5

為了使電流互感器完全地磁復(fù)位，就需要給磁芯提供大小相等方向相反的伏秒積。在多數(shù)控制電路拓?fù)渲?，電流過零時占空比接近100％，所以電流過零時磁復(fù)位時間在開關(guān)周期中只占很小的比例。要在很短的時間內(nèi)復(fù)位磁芯，常需在電流互感器上加一個很大的反向偏壓，所以在設(shè)計電流互感器電路時應(yīng)使用高耐壓的二極管耦合在電流互感器副邊和檢測電阻之間。

3、防止電流檢測電路飽和的方法

如果電流互感器的磁芯不能復(fù)位，將導(dǎo)致磁芯飽和。電流互感器飽和是一個很嚴(yán)重的問題，首先是不能正確測量電流值，從而不能進(jìn)行有效的電流控制；其次使電流誤差放大器總是“認(rèn)為”電流值小于設(shè)定值，這將使電流誤差放大器過補(bǔ)償，導(dǎo)致電流波形失真。

電流互感器檢測最適合應(yīng)用在對稱的電路，如推挽電路、全橋電路中。對于單端電路，特別是升壓電路，會產(chǎn)生一些我們必須關(guān)注的問題。對于升壓電路，電感電流就是輸入電流，那么在電流連續(xù)工作方式時，不管充電還是放電，電感電流總是大于零，即在直流值上疊加一個充放電的波形。因此電流互感器不能用于直接測量升壓電路的輸入電流，因為電感電流不能回零而使直流值“丟失”了；并且電流互感器因不能磁復(fù)位而飽和，從而失去過流保護(hù)功能，輸出產(chǎn)生過壓等。在降壓電路中也存在同樣的問題，電流互感器不能用于直接測量輸出電流。

圖12-6 解決這個問題的方法是用兩個電流互感器分別測量開關(guān)電流和二極管電流，如圖12-6所示實際的電感電流是這兩個電流的合成，這樣每個電流互感器就有足夠的時間來復(fù)位了。但要注意這兩個電流互感器的匝比應(yīng)一樣，以保持檢測電阻RS上的電流對稱。

功率因數(shù)校正電路一般采用升壓電路，用雙互感器檢測，但在線電流過零時，電流互感器也特別容易飽和。因為此時的占空比約為100％，從而容易造成磁芯沒有足夠的時間復(fù)位。為此可以在外電路中采取一些措施來防止電流互感器飽和。如采用電流放大器輸出箝位來限制其輸出電壓，并進(jìn)一步限制占空比小于100％，電路如圖12-7所示。設(shè)定箝位電壓的過程很簡單，在剛起動時電流放大器箝位在一個相對較低的值（大約4V），系統(tǒng)開始工作，但過零誤差很大；一旦系統(tǒng)正常工作后，箝位電壓將升高，電流互感器接近飽和，箝位電壓最多升到6.5V（低電壓大負(fù)載時）并且電流的THD在可接受的范圍內(nèi)（<10％），以限制最大占空比。設(shè)定的箝位電壓不能太低，否則將使電流過零畸變大。

如果需要更好的特性或需要運行在寬范圍，可以用圖12-8的電路，這個電路將根據(jù)線電壓反向調(diào)節(jié)箝位電壓。

圖12-7

圖12-8

每個電流脈沖都使磁芯復(fù)位以克服磁芯飽和的方法，除了改進(jìn)外電路還可以改進(jìn)電流檢測電路。一般利用電流檢測電路自復(fù)位，即利用磁芯中存儲的能量和電流互感器的開路阻抗在短時間內(nèi)產(chǎn)生足夠的伏秒積來復(fù)位。但當(dāng)占空比大于50％，特別是接近100％時，可能沒有足夠的時間來使磁芯復(fù)位，這時除電流放大器輸出箝位外，還可以采用強(qiáng)制復(fù)位電路。

圖12-9 強(qiáng)制磁芯復(fù)位的電路很多，如使用附加線圈或中心抽頭的線圈，但最簡單的方法是采用圖12-

9、圖12-10所示電路來強(qiáng)制磁芯復(fù)位。脈沖電流來時強(qiáng)制復(fù)位電路和自復(fù)位電路的工作沒有差別，當(dāng)復(fù)位時從VCC通過Rr來的電流加入磁芯復(fù)位電流，寄生電容快速充電，副邊電壓反向，伏秒積增加，磁芯復(fù)位速度加快。如果需要得到負(fù)的檢測電壓而又不想用負(fù)電壓強(qiáng)制復(fù)位時則用圖12-10所示電路。

對于電流檢測電路磁芯復(fù)位還要考慮的一個因素是副邊線圈的漏電感和分布電容。為了減小損耗，一般選擇匝比較大的電流互感器，但匝比大，副邊線圈的漏電感和分布電容大。漏電感影響電流上升和下降的時間，分布電容則影響電流互感器的帶寬。并且在磁芯復(fù)位時，副邊電感和分布電容諧振，如果分布電容大，則諧振頻率低，周期長，那么在占空比大、磁芯復(fù)位時間短時，副邊線圈就沒有足夠的時間來釋放能量使磁芯復(fù)位了。所以應(yīng)盡量不選擇匝比太大的電流互感器。

圖12-10

電流互感器的下垂效應(yīng)

電流互感器副邊的脈沖電流要減去電流互感器繞組上的脈沖電壓在副邊產(chǎn)生的一個從零開始隨時間線性增長的磁化電流，才等于檢測電阻上的電流，該磁化電流的大小為：

Idroop=nUs / Ls·△t（1）

式中：US——副邊電壓

LS——副邊電感

n——Ns/Np

Δt——電流波脈寬

剛開始時副邊電流是原邊電流的n倍，但隨時間增加，磁化電流加大，副邊電流下降得很厲害，這就是電流互感器的下垂效應(yīng)。所以為了得到較大的副邊檢測電壓不應(yīng)完全靠增加檢測電阻Rs的值來實現(xiàn)，也要靠減小副邊下垂效應(yīng)來增加副邊的脈沖電流，同時Rs的值大也將使磁芯復(fù)位困難。

如式（1）所示，副邊電感值越大，下垂效應(yīng)越小；匝比越小，下垂效應(yīng)也越小，但最好不要靠減少副邊的匝數(shù)來減小匝比，因為這將使副邊的電感減小了，應(yīng)在空間允許的情況下增加原邊匝數(shù)來減小匝比。

5、實驗結(jié)果

在功率因數(shù)校正電路中，使用如圖12-6所示的檢測電路，并采用如上所述防磁芯飽和及減小下垂效應(yīng)的措施，在電流互感器的變比為1∶50，副邊電感為30mH,取副邊電壓為2V,電流波脈寬為5μs時,得：

相對于十多安培的檢測電流，該電流下降效應(yīng)并不明顯。

6、結(jié)語

電流檢測在電流控制中起著重要的作用，電流檢測分為電阻檢測和電流互感器檢測。為了減少損耗，常采用電流互感器檢測。在電流互感器檢測電路的設(shè)計中，要充分考慮電路拓?fù)鋵z測效果的影響，綜合考慮電流互感器的飽和問題和副邊電流的下垂效應(yīng)，以選擇合適的磁芯復(fù)位電路、匝比和檢測電阻。

第二篇：長虹NC-3機(jī)芯彩電開關(guān)電源工作原理分析

長虹NC-3機(jī)芯彩電開關(guān)電源工作原理分析

NC-3開關(guān)電源是一種非常優(yōu)良的電源，常用在高檔的大屏幕彩電中。它采用開關(guān)管恒流源激勵，具有適應(yīng)電壓范圍寬的優(yōu)點。它還采用負(fù)載過流保護(hù)、過壓欠壓保護(hù)、開關(guān)管過流保護(hù)和延遲導(dǎo)通等多項保護(hù)措施，保證了電源的高可靠性和安全性。

NC-3開關(guān)電源也是目前各類電源中電路最復(fù)雜的一種。它由許多分立元件組成，其中有三極管22只，二極管20多只，光電耦合器2只，穩(wěn)壓集成塊2只，取樣放放大器組件1只，電阻、電容器就更多了。

NC-3機(jī)芯開關(guān)電源是由日本東芝公司開發(fā)的。我國采用NC-3機(jī)芯開關(guān)電源的彩電有長虹C2919系列、C2939系列和C3418等。北京2931H型彩電也是采用NC-3開關(guān)電源。NC-3開關(guān)電源是眾多開關(guān)電源大家族中頗具有代表性的一種，有許多機(jī)型的開關(guān)電源與NC-3開關(guān)電源相似，或者是NC-3開關(guān)電源電路的簡化。例如，長虹NC-2機(jī)芯開關(guān)電源與NC-3開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)組成和工作原理基本相同，只是NC-2開關(guān)電源無開機(jī)限流電路。另外，行過流保護(hù)和高壓限制采用的是X射線保護(hù)方式，而不是采用待機(jī)控制方式。又如A6機(jī)芯開關(guān)電源是NC-3開關(guān)電源的簡化，它的開關(guān)變壓器初級側(cè)的振蕩、穩(wěn)壓、過壓欠壓保護(hù)、開關(guān)管過流保護(hù)和延遲導(dǎo)通電路皆相同，只是元件代號不同，恒流源控制的方式略有差異。另外，A6機(jī)芯開關(guān)電源無工作/待機(jī)方式，它是采用繼電器控制來實現(xiàn)遙控交流關(guān)機(jī)和無信號交流關(guān)機(jī)。因此，只要掌握了NC-3開關(guān)電源電路的基本結(jié)構(gòu)和各功能電路的工作原理，與此類似的開關(guān)電源就很容易掌握了。

基本電路工作原理NC-3開關(guān)電源電路可劃分為五個功能區(qū)：1區(qū)為振蕩穩(wěn)壓電路；2區(qū)為工作/待機(jī)控制電路；3區(qū)為恒流源激勵電路；4區(qū)為行振蕩控制電路；5區(qū)為負(fù)載過流保護(hù)電路。

需要說明的是，為了使電路圖清晰而又一目了然，繪制時不求電路的完整性，只畫出三極管、光電耦合器、穩(wěn)壓取樣組件以及與陳述工作原理有關(guān)的二極管、電阻、電容等關(guān)鍵性元件，而把與陳述工作原理無關(guān)的電阻、電容、二極管等非關(guān)鍵性元件省去不畫，甚至有的三極管的極外連接線路也省略。此外，開關(guān)變壓器次級回路的整流濾波及穩(wěn)壓等大家熟悉的電路也省略不畫。

1.開關(guān)電源振蕩基本條件

橋式整流輸出的＋300V通過開關(guān)變壓器T803繞組6-1加到開關(guān)管VQ83的集電極。R828為振蕩啟動電阻，它在開機(jī)時為開關(guān)管VQ83提供基極電流，使VQ83導(dǎo)通。T803繞組9-7為振蕩反饋繞組，為開關(guān)管VQ83振蕩提供所需要的正反饋電壓或負(fù)反饋電壓，使VQ83能迅速飽和導(dǎo)通或截止。C820是振蕩時的充放電電容器。

2.正常工作狀態(tài)

正常工作狀態(tài)包括電源的自激振蕩、穩(wěn)壓控制和開關(guān)管恒流激勵。機(jī)器正常工作時，CPU(DQA1)腳輸出0V低電平，經(jīng)插接件XPA7A(131)端加至VQ836基極，使VQ836飽和導(dǎo)通，繼而使VQ831和VQ842導(dǎo)通，VQ841截止，VQ828隨之截

止，對NQ826不產(chǎn)生影響，即待機(jī)控制電路不影響常規(guī)穩(wěn)壓電路，開關(guān)電源工作在正常穩(wěn)壓工作狀態(tài)。此外，開關(guān)變壓器T803次級分別輸出115V、24.5V、18V、16V、10V等各路電壓，相應(yīng)電路開始工作。

VQ836導(dǎo)通時，使VQ834導(dǎo)通，VQ871截止，VQ870飽和導(dǎo)通，發(fā)射極輸出10VH·VCC電壓，行掃描系統(tǒng)正常工作。

穩(wěn)壓過程如下：當(dāng)變壓器輸出的電壓由115V升高時，使誤差取樣放大器VQ87①端(即內(nèi)部三極管基極上偏置電阻)電壓升高，②端(內(nèi)部三極管集電極)電壓下降，NQ826導(dǎo)通程度增加，VQ824、VQ822導(dǎo)通程度增加，VQ822對VQ83基極的分流作用增加，VQ83提前截止，導(dǎo)通的脈沖寬度變窄，使輸出電壓下降，從而維持115V基本不變。輸出電壓由115V下降時的穩(wěn)壓過程與之相反，不再贅述。

為了適應(yīng)～220V大范圍的變化，提高輸出電壓的穩(wěn)定性，開關(guān)管VQ83采用恒流源激勵。圖1中3區(qū)的NQ829、VQ839和VQ840組成恒流激勵控制電路。在待機(jī)狀態(tài)時，這三只管子均處于導(dǎo)通狀態(tài)，C821上的電壓被短路，恒流源停止工作。在正常工作時，由于VQ836飽和導(dǎo)通，VQ834也飽和導(dǎo)通，使其集電極變?yōu)榈碗娖剑訬Q829、VQ839、VQ840均處于截止?fàn)顟B(tài)，對恒流激勵無影響。恒流源的工作原理是：在開關(guān)管截止期間，T803繞組8正7負(fù)的脈沖電壓通過VD820向C821充電至6V。VQ83導(dǎo)通時，T803上的脈沖電壓為7正8負(fù)，VD820截止，T8039正8負(fù)的脈沖電壓給VQ820基極加上正脈沖偏壓使其導(dǎo)通。C821上的電壓通過R822和VQ820向VQ83基極注入不受交流電壓影響的恒定直流，以實現(xiàn)超寬電源(交流90～270V)供電。

3.待機(jī)狀態(tài)

接通電源，開關(guān)電源便進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。另外，CPU(DQA1)接收遙控器待機(jī)指令后，開關(guān)電源由正常工作狀態(tài)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。待機(jī)狀態(tài)時，開關(guān)電源工作于低頻間歇振蕩，各路輸出電壓均降低一半左右，此時穩(wěn)壓取樣組件VQ87截止而參與工作。同時恒流源斷開，行掃描系統(tǒng)也停止工作。

待機(jī)時，CPU(DQA1)腳輸出5V高電平，經(jīng)插接件加至VQ836基極，使VQ836截止，VQ836集電極無5V輸出，導(dǎo)致VQ831截止。VQ831截止后，VQ842的基極電位將隨著開關(guān)電源的＋24.5V電壓的變化而變化。VQ841、VQ842構(gòu)成差動放大器，VQ841基極加有固定偏壓(由穩(wěn)壓＋5V分壓得到)，所以，VQ841、VQ842就隨著開關(guān)電源輸出電壓的升降而輪流導(dǎo)通。當(dāng)24.5V輸出電壓上升時，VQ842基極電位上升，當(dāng)VQ842基極電位高于VQ841基極電位時，VQ842截止，VQ841導(dǎo)通，VQ828、NQ826、VQ824、VQ822相繼導(dǎo)通，VQ83因其基極電流被旁路而截止，振蕩電路停止振蕩。停振后24.5V輸出電壓下降，當(dāng)VQ842基極電位下降到低于VQ841的基極電位時，VQ842導(dǎo)通、VQ841截止，VQ828、NQ826、VQ824、VQ822相繼截止，VQ83導(dǎo)通，開關(guān)電源重新自激振蕩。上述過程周而復(fù)始，便產(chǎn)生低頻間歇振蕩。待機(jī)狀態(tài)＋24.5V輸出降為＋10V，經(jīng)NQ85(圖中未畫)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，從其④端輸出＋5V電壓，為CPU提供＋5V工作電源，維持微處理器正常工作。同時也為VQ841、VQ842組成的差動放大器提供待機(jī)狀態(tài)時所必需的＋

5V電壓，保證VQ841加有固定偏壓。

待機(jī)狀態(tài)時，VQ834截止，集電極輸出高電平，NQ829導(dǎo)通，VQ839、VQ840相繼導(dǎo)通，C821上的電壓(即恒流源工作電源)被短路，恒流激勵電路失去供電而停止工作，不能向開關(guān)管VQ83基極注入恒定的基流，保證電源工作在輕負(fù)荷狀態(tài)。

待機(jī)狀態(tài)時，CPU(DQA1)腳輸出高電壓，VQ836和VQ834相繼截止，VQ871導(dǎo)通，VQ870截止，其射極不能輸出電壓，行振蕩電路失去供電而停振，行掃描系統(tǒng)停止工作。

保護(hù)電路工作原理

1.開關(guān)管延遲導(dǎo)通控制原理開關(guān)管截止時，開關(guān)變壓器繞組6-1與并聯(lián)的電容會構(gòu)成諧振電路產(chǎn)生脈沖高電壓，若VQ83在此時導(dǎo)通極易損壞，故該機(jī)設(shè)有圖2所示的由T803繞組8-

7、VD834、C834、VQ821組成的延遲電路，使高壓脈沖過后VQ83再導(dǎo)通。其延遲導(dǎo)通原理為：在VQ83截止期間，T803繞組8-7上的脈沖電壓經(jīng)VD834對C834充電，并經(jīng)VQ821的發(fā)射結(jié)放電使其導(dǎo)通，因此時VQ83基極電流被旁路而不能導(dǎo)通。隨著C834放電電流減小使VQ821截止時，高壓脈沖已經(jīng)過去，這時VQ83導(dǎo)通，保護(hù)VQ83不致?lián)p壞。

2.過壓保護(hù)原理

當(dāng)輸入電源交流電壓過高或開關(guān)電源穩(wěn)壓系統(tǒng)失靈時，開關(guān)電源輸出電壓升高，T803繞組8-7上的脈沖電壓升高，經(jīng)VD820對C821的充電電壓也升高；當(dāng)C821上的電壓超過9V時(正常時為6V)，穩(wěn)壓管VD821擊穿使VQ821正偏，VQ821通過VQ820導(dǎo)通，使VQ83基流被旁路而截止，開關(guān)電源停止工作。由上述可知T803繞組8-7上的脈沖電壓經(jīng)VD820對C821所充電壓(6V)，不僅是恒流源VQ820的工作電源，同時又是過壓保護(hù)管VQ821的工作電源；VQ821既是開關(guān)管延遲導(dǎo)通控制管，又是過壓保護(hù)控制管。

3.欠壓保護(hù)原理

當(dāng)交流輸入電壓低于90V時，經(jīng)橋整流的＋300V電壓低于下限值，經(jīng)R868和R869分壓加到VQ832基極的電壓相應(yīng)降低，引起VQ832導(dǎo)通，進(jìn)而引起VQ824、VQ822相繼導(dǎo)通，使VQ83截止，達(dá)到保護(hù)目的。

4.開關(guān)管過流保護(hù)原理

當(dāng)某種原因使流過開關(guān)管VQ83的電流過大時，其發(fā)射極電阻(R838//R839)上的壓降將增加，經(jīng)R832、R835分壓后加到VQ825基極的正偏壓增加，VQ825導(dǎo)通，從而使VQ822因基極電流增加而飽和導(dǎo)通，VQ83因無基極電流而載止，達(dá)到保護(hù)目的。

5.開機(jī)限流原理

由于C809容量較大(560μF)，在開機(jī)瞬間有很大的沖擊電流會熔斷保險絲F801，故在整流電路中串入電阻R882和熱敏電阻R781進(jìn)行限流。剛開機(jī)時，C809上的電壓尚未建立，繼電器KSR82不工作，常開觸點是斷開著的，大電流

流過時R871電阻迅速增加，限制了開機(jī)瞬間的沖擊電流。當(dāng)電源工作穩(wěn)定后，C826兩端電壓使VD837擊穿，進(jìn)而使VQ837導(dǎo)通，集電極電流流過KSR82的線包而使KSR82動作，觸點閉合，限流電阻被短路，電路進(jìn)入正常工作。

6.負(fù)載過流保護(hù)原理

負(fù)載過流保護(hù)包括行掃描過流保護(hù)、場掃描過流保護(hù)和高壓限制(顯像管束流限制)等。第5區(qū)。NC-3開關(guān)電源的負(fù)載過流保護(hù)是通過可控硅控制工作/待機(jī)控制電路使電源進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)來實現(xiàn)的。當(dāng)115V負(fù)載電流(即行掃描電流)正常時，R470兩端壓降較小，VQ470截止，對115V供電無影響。當(dāng)行掃描輸出電路過流時，在取樣電阻R470上的壓降較大，使VQ470導(dǎo)通，VD475擊穿，觸發(fā)VD471可控硅導(dǎo)通，從而導(dǎo)致VQ838導(dǎo)通，VQ836截止，于是開關(guān)電源處于待機(jī)狀態(tài)，達(dá)到保護(hù)電源和行負(fù)載電路的目的。

當(dāng)場掃描輸出電路有故障使＋27V電源的負(fù)載電流過大時，R364上的壓降增大，正常工作時截止的VQ360此時導(dǎo)通，VD361擊穿，VD471被觸發(fā)導(dǎo)通，導(dǎo)致VQ838導(dǎo)通，VQ836截止，使開關(guān)電源處于待機(jī)狀態(tài)。

高壓限制電路取樣于行輸出變壓器T461次級繞組7-4上的脈沖電壓經(jīng)整流濾波產(chǎn)生的16V電壓。當(dāng)16V電壓超過一定限度時，VD474擊穿，VD471被觸發(fā)導(dǎo)通，導(dǎo)致VQ838導(dǎo)通，VQ836截止，開關(guān)電源處于待機(jī)狀態(tài)。

第三篇：用5l0380r組成的開關(guān)電源的工作原理

用5L0380R組成的開關(guān)電源的工作原理

通達(dá)TDR—6000S數(shù)字機(jī)開關(guān)電源核心元件采用集成塊5L0380R，該集成塊外觀像一只塑封中功率管，內(nèi)部完成了振蕩、輸出等功能，整個開關(guān)電源電路簡潔，功耗較低，性能優(yōu)越。其工作原理是：220V交流電壓經(jīng)過電源開關(guān)和保險管進(jìn)入由C101和L101組成的干擾抑制濾波器，再經(jīng)橋式整流、濾波后得到+300V左右的直流電壓。當(dāng)電源接通瞬間，+300V電壓經(jīng)啟動支路電阻R102、R103給IC101（5L0380R）③腳一個脈沖，其內(nèi)部的開關(guān)管處于微導(dǎo)通狀態(tài)，此時在5L0380R的②腳有電流通過，開關(guān)變壓器的①—②繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢耦合到正反饋繞組③—④，感應(yīng)電壓經(jīng)整流、濾波后注入5L0380R的③腳，使開關(guān)管進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，完成開關(guān)電源的啟動過程。開關(guān)變壓器次級各繞組經(jīng)各自整流、濾波電路輸出不同的直流電壓，供給解碼器主板。該電源輸出電壓的穩(wěn)定是通過+3.3V電壓經(jīng)過R111、R110、R112、C104和IC103（TL431A）組成的比較放大電路控制光電耦合器IC102（PC817）來實現(xiàn)的。當(dāng)+3.3V電壓由于某種原因升高時，+3.3V電壓經(jīng)R111、R110分壓后接在IC103（TL431A）基準(zhǔn)端R，與IC103內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，通過改變輸出端K電壓來增大光電耦合器IC102中發(fā)光二極管的電流及發(fā)光強(qiáng)度，使光電耦合器導(dǎo)通，進(jìn)而使5L0380R④腳內(nèi)接的電壓變換管導(dǎo)通，將內(nèi)部開關(guān)管基極鉗位至地，迫使電源停振，使輸出電壓下降。當(dāng)+3.3V電壓降低時，其穩(wěn)壓過程與上述過程相反，從而穩(wěn)定了輸出電壓。故 障 檢 修

1、開機(jī)燒保險

此類故障說明機(jī)內(nèi)存在嚴(yán)重的短路，故障多發(fā)生于開關(guān)變壓器之前，應(yīng)重點檢查C101、CD101是否漏電，D101—D104和IC101是否損壞。

2、無輸出電壓

先檢查CD101兩端有無+300V直流電壓，如無則應(yīng)檢查NTC101是否斷路，如正常則檢查開關(guān)變壓器①—②繞組是否斷路，如未斷路，應(yīng)重點檢查啟動支路電阻R102、R103和正反饋電路中整流二極管D106、限流電阻R104是否損壞。

3、電源電壓輸出過高或過低此類故障一般是電壓反饋網(wǎng)絡(luò)元件發(fā)生了變化，應(yīng)檢查與IC102、IC103相連電路各元件有無損壞。有時開關(guān)電源的某組電源的元件或與這組電源相連的主板元件有短路故障，也會使各組輸出電壓下降，但此時可聽到開關(guān)變壓器因負(fù)載過重而發(fā)出的“吱吱”聲，應(yīng)注意兩種故障現(xiàn)象的區(qū)別。對于后一種原因引起的故障，可通過逐一斷開D107、D108、D109、D110、D111、D112的方法，觀察輸出電壓及故障現(xiàn)象加以判斷。

第四篇：開關(guān)電源行業(yè)分析范文

本報告詳盡描述了中國開關(guān)電源行業(yè)運行的環(huán)境，重點研究并預(yù)測了其下游行業(yè)發(fā)展以及對開關(guān)電源需求變化的長期和短期趨勢。針對當(dāng)前行業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇與威脅，提出了我們對開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展的投資及戰(zhàn)略建議。本報告以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膬?nèi)容、翔實的數(shù)據(jù)、直觀的圖表幫助開關(guān)電源企業(yè)準(zhǔn)確把握行業(yè)發(fā)展動向、正確制定企業(yè)競爭戰(zhàn)略和投資策略。我們的主要數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局、國家信息中心、海關(guān)總署等業(yè)內(nèi)權(quán)威專業(yè)研究機(jī)構(gòu)以及我中心的實地調(diào)研。本報告整合了多家權(quán)威機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)資源和專家資源，從眾多數(shù)據(jù)中提煉出了精當(dāng)、真正有價值的情報，并結(jié)合了行業(yè)所處的環(huán)境，從理論到實踐、宏觀與微觀等多個角度進(jìn)行研究分析，其結(jié)論和觀點力求達(dá)到前瞻性、實用性和可行性的統(tǒng)一。這是我中心經(jīng)過市場調(diào)查和數(shù)據(jù)采集后,由專家小組歷時一年時間精心制作而成。它是業(yè)內(nèi)企業(yè)、相關(guān)投資公司及政府部門準(zhǔn)確把握行業(yè)發(fā)展趨勢，洞悉行業(yè)競爭格局、規(guī)避經(jīng)營和投資風(fēng)險、制定正確競爭和投資戰(zhàn)略決策的重要決策依據(jù)之一，具有重要的參考價值！

第一章 開關(guān)電源基本概述

第一節(jié) 開關(guān)電源概念

第二節(jié) 開關(guān)電源工作原理

第三節(jié) 開關(guān)電源分類

第四節(jié) 開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展動向

第五節(jié) 開關(guān)電源發(fā)展歷程簡介

第六節(jié) 開關(guān)電源的應(yīng)用領(lǐng)域

第二章 國內(nèi)外開關(guān)電源技術(shù)研究及趨勢

第一節(jié) 開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的十個關(guān)注點

第二節(jié) 國外開關(guān)電源的技術(shù)發(fā)展方向

第三節(jié) 開關(guān)電源五大前沿技術(shù)分析

第四節(jié) 開關(guān)電源主要廠商最新技術(shù)進(jìn)展情況

第五節(jié) 開關(guān)電源行業(yè)技術(shù)變革與產(chǎn)品革新

一、技術(shù)變革可能會改變行業(yè)競爭格局

二、產(chǎn)品革新能力是競爭力的重要組成部分

三、開關(guān)電源產(chǎn)品多方面關(guān)鍵技術(shù)尚待突破

第六節(jié) 開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展趨勢研究

第三章 2007-2008年中國開關(guān)電源市場總體狀況分析

第一節(jié) 我國開關(guān)電源市場運行現(xiàn)狀分析

一、開關(guān)電源行業(yè)和市場特點

二、開關(guān)電源生產(chǎn)量和銷售量

三、開關(guān)電源的應(yīng)用結(jié)構(gòu)

四、國內(nèi)市場總需求量和產(chǎn)銷平衡狀況

第二節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)市場需求情況

二、計算機(jī)行業(yè)對開關(guān)電源的配套采購需求情況

三、通信行業(yè)對開關(guān)電源的配套采購需求情況

第三節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)市場特征分析

一、市場結(jié)構(gòu)

二、需求特征

三、產(chǎn)業(yè)布局

四、市場集中度

五、價值鏈分析

第四節(jié) 我國開關(guān)電源產(chǎn)品市場價格分析

一、價格消費特征分析

二、主要品牌產(chǎn)品價位分析

三、價格與成本的關(guān)系分析

四、如何分析競爭對手的價格策略

五、價格仍將在競爭中占重要地位

六、品牌戰(zhàn)略

第四章 2008-2012年中國開關(guān)電源市場供銷分析預(yù)測

第一節(jié) 我國開關(guān)電源的生產(chǎn)分析

一、行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模高速增長

二、產(chǎn)業(yè)地區(qū)分布情況

二、優(yōu)勢企業(yè)加速擴(kuò)能，產(chǎn)業(yè)集中度提高

四、0EM與0DM生產(chǎn)

五、行業(yè)生產(chǎn)所面臨的幾個問題

六、未來幾年行業(yè)產(chǎn)量變化趨勢

第二節(jié) 主要企業(yè)開關(guān)電源產(chǎn)品供銷調(diào)查分析

一、計算機(jī)電源

二、消費電子電源

三、通信電源

第三節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)進(jìn)出口分析

一、我國開關(guān)電源出口及增長情況

二、主要海外市場分布情況

三、經(jīng)營海外市場的主要品牌

第五章 開關(guān)電源應(yīng)用市場分析

第一節(jié) PC機(jī)市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展態(tài)勢

第二節(jié) 通信產(chǎn)業(yè)市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展態(tài)勢

第三節(jié) 家用電子產(chǎn)品市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展態(tài)勢

一、彩電

二、DVD

三、數(shù)字電視機(jī)頂盒

第六章 2007-2008年中國開關(guān)電源市場競爭格局分析

第一節(jié) 開關(guān)電源市場競爭格局

一、開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)鏈分析

二、當(dāng)前市場競爭格局

第二節(jié) 開關(guān)電源行業(yè)品牌分析

一、品牌總體情況

二、品牌傳播

三、品牌美譽(yù)度

四、代理商對開關(guān)電源品牌的選擇情況

五、主要城市市場對主要開關(guān)電源品牌的認(rèn)知水平

第三節(jié) 開關(guān)電源市場競爭態(tài)勢及未來展望

第七章 優(yōu)勢企業(yè)運營與競爭力分析

第一節(jié) 國營金陽器材廠

一、企業(yè)基本概況

二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析

三、企業(yè)核心競爭力分析

第二節(jié) 中達(dá)電通股份有限公司

一、企業(yè)基本概況

二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析

三、企業(yè)核心競爭力分析

第三節(jié) 合肥華耀電子工業(yè)有限公司

一、企業(yè)基本概況

二經(jīng)營狀況與財務(wù)分析

三、企業(yè)核心競爭力分析

第四節(jié) 無錫聯(lián)美蘭達(dá)電子有限公司

一、企業(yè)基本概況

二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析

三、企業(yè)核心競爭力分析

第五節(jié) 廈門富士電氣化學(xué)有限公司

一、企業(yè)基本概況

二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析

三、企業(yè)核心競爭力分析

第六節(jié) 廈門臺和電子有限公司

一、企業(yè)基本概況

二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析

三、企業(yè)核心競爭力分析

第七節(jié) 福州山昌電子有限公司

一、企業(yè)基本概況

二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析

三、企業(yè)核心競爭力分析

第八節(jié) 深圳市核達(dá)中遠(yuǎn)通電源技術(shù)有限公司

一、企業(yè)基本概況

三、企業(yè)核心競爭力分析

第九節(jié) 中國長城計算機(jī)深圳股份有限公司

一、企業(yè)基本概況

二、經(jīng)營狀況與財務(wù)分析

三、企業(yè)核心競爭力分析

第八章 2007年中國開關(guān)電源上下游相關(guān)行業(yè)運行分析

第一節(jié) 五金行業(yè)運行情況

一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

二、市場前景預(yù)測

第二節(jié) 塑料行業(yè)運行情況

一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

二、市場前景預(yù)測

第三節(jié) 變壓器行業(yè)運行情況

一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

二、市場前景預(yù)測

第九章 2007-2010年中國開關(guān)電源行業(yè)市場前景預(yù)測

第一節(jié) 競爭格局變化趨勢

第二節(jié) 市場供需平衡預(yù)測

第三節(jié) 產(chǎn)品價格走勢預(yù)測

第四節(jié) 產(chǎn)品發(fā)展前景展望

一、高頻大功率開關(guān)電源應(yīng)用前景廣闊

二、通信開關(guān)電源前景無限

三、單片開關(guān)電源最新應(yīng)用技術(shù)

第十章 2008-2010年中國開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展預(yù)測

第一節(jié)開關(guān)電源發(fā)展環(huán)境分析

第二節(jié) 產(chǎn)品及技術(shù)發(fā)展趨勢展望

第三節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展預(yù)測

第四節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)存在的問題

第十一章 2008-2010年中國開關(guān)電源行業(yè)投資規(guī)劃指引

第一節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)投資環(huán)境分析

第二節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)投資潛力分析

第三節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)投資吸引力分析

第四節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)盈利水平分析

一、行業(yè)盈利驅(qū)動因素帶來的影響

二、企業(yè)實力變動趨勢

三、企業(yè)成功同核心競爭力的匹配程度

第五節(jié) 我國開關(guān)電源行業(yè)投資機(jī)會與風(fēng)險預(yù)警

一、投資機(jī)會分析

二、投資風(fēng)險預(yù)警

第六節(jié) 我國開關(guān)電源投資策略與建議

圖表目錄部分

圖表 1 開關(guān)電源原理圖

圖表 22002-2007年消費電子市場總量及其增長變化趨勢

圖表 3我國消費電子市場主要品類的市場規(guī)模

圖表 42007年計算機(jī)行業(yè)上市公司計算機(jī)產(chǎn)品收入規(guī)模 單位：萬元

圖表 52003-2007年電信綜合價格水平下降情況

圖表 62007年電信業(yè)務(wù)收入構(gòu)成圖表 72003-2007年郵政、電信固定資產(chǎn)投資情況

圖表 8我國2000-2006年開關(guān)電源進(jìn)出口差量變動

圖表 9世界開關(guān)電源需求情況

圖表 10我國2000-2006年開關(guān)電源進(jìn)出口對比

圖表 11我國2000-2006年開關(guān)進(jìn)出口均價變動

圖表 122001-2006年我國臺式PC銷售量及其同比增長 單位：萬臺

圖表 132001-2006年我國筆記本銷售量及其同比增長 單位：萬臺

圖表 142008-2011年世界筆記本與液晶顯示器未來需求增長預(yù)測單位：萬臺圖表 152004-2007年各月通信業(yè)務(wù)收入比較

圖表 162007年1-11月我國電信業(yè)務(wù)收入構(gòu)成圖表 172007年1-11月我國電信各項業(yè)務(wù)收入同比增長率

圖表 182006-2007年同期東、中、西部通信業(yè)務(wù)收入 單位：億元

圖表 192007年11月排名前十名省份通信業(yè)務(wù)收入情況 單位：億元

圖表 202007年1-11月我國有線機(jī)頂盒銷量構(gòu)成圖

圖表 212008年我國機(jī)頂盒市場品牌構(gòu)成圖

圖表 22國營金陽器材廠產(chǎn)量收入情況

圖表 23國營金陽器材廠盈利情況

圖表 24國營金陽器材廠資產(chǎn)負(fù)債情況

圖表 25國營金陽器材廠成本費用情況

圖表 26中達(dá)電通股份有限公司產(chǎn)量收入情況

圖表 27中達(dá)電通股份有限公司盈利情況

圖表 28中達(dá)電通股份有限公司資產(chǎn)負(fù)債情況

圖表 29中達(dá)電通股份有限公司成本費用情況

圖表 30合肥華耀電子工業(yè)有限公司產(chǎn)量收入情況

圖表 31合肥華耀電子工業(yè)有限公司盈利情況

圖表 32合肥華耀電子工業(yè)有限公司資產(chǎn)負(fù)債情況

圖表 33合肥華耀電子工業(yè)有限公司成本費用情況

圖表 34無錫聯(lián)美蘭達(dá)電子有限公司產(chǎn)量收入情況

圖表 35無錫聯(lián)美蘭達(dá)電子有限公司盈利情況

圖表 36無錫聯(lián)美蘭達(dá)電子有限公司資產(chǎn)負(fù)債情況

圖表 37無錫聯(lián)美蘭達(dá)電子有限公司成本費用情況

圖表 38廈門富士電氣化學(xué)有限公司產(chǎn)量收入情況

圖表 39廈門富士電氣化學(xué)有限公司盈利情況

圖表 40廈門富士電氣化學(xué)有限公司資產(chǎn)負(fù)債情況

圖表 41廈門富士電氣化學(xué)有限公司成本費用情況

圖表 42廈門臺和電子有限公司產(chǎn)量收入情況

圖表 43廈門臺和電子有限公司盈利情況

圖表 44廈門臺和電子有限公司資產(chǎn)負(fù)債情況

圖表 45廈門臺和電子有限公司成本費用情況

圖表 46福州山昌電子有限公司產(chǎn)量收入情況

圖表 47福州山昌電子有限公司盈利情況

圖表 48福州山昌電子有限公司資產(chǎn)負(fù)債情況

圖表 49福州山昌電子有限公司成本費用情況

圖表 50深圳市核達(dá)中遠(yuǎn)通電源技術(shù)有限公司產(chǎn)量收入情況

圖表 51深圳市核達(dá)中遠(yuǎn)通電源技術(shù)有限公司盈利情況

圖表 52深圳市核達(dá)中遠(yuǎn)通電源技術(shù)有限公司資產(chǎn)負(fù)債情況

圖表 53深圳市核達(dá)中遠(yuǎn)通電源技術(shù)有限公司成本費用情況

圖表 54中國長城計算機(jī)深圳股份有限公司產(chǎn)量收入情況

圖表 55中國長城計算機(jī)深圳股份有限公司盈利情況

圖表 56中國長城計算機(jī)深圳股份有限公司資產(chǎn)負(fù)債情況

圖表 57中國長城計算機(jī)深圳股份有限公司成本費用情況

圖表 582003-2008年第一季度我國GDP總量及增長情況 圖表 592008年我國宏觀經(jīng)濟(jì)主要指標(biāo)預(yù)測

圖表 602003-2007年我國固定資產(chǎn)投資及其同比增長 單位：億元圖標(biāo) 61略。。。

第五篇：開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

從我國開關(guān)電源的發(fā)展過程可以了解國際開關(guān)電源發(fā)展的一個側(cè)面，雖然一般說來，我國技術(shù)發(fā)展水平與國際先進(jìn)水平平均有5～10年差距。70年代起，我同在黑白電視機(jī)，中小型計算機(jī)中開始應(yīng)用5V，20-200A，20kHZ AC－ DC開關(guān)電源。80年代進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用階段，并開發(fā)研究0.5～5MHz準(zhǔn)諧振型軟開關(guān)電源。80年代中，我國通信（如程注交換機(jī)）電源在AC－DC及DC－DC開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域中所六比重還比較低。80年代末我國通信電源大規(guī)模更新?lián)Q代，傳統(tǒng)的鐵磁穩(wěn)壓-整流電源和晶閘管（Thyristor，原稱可控硅元件）相控穩(wěn)壓電源為大功率（48V，6kw）AC－DC開關(guān)電源（通信系統(tǒng)中常稱為開關(guān)型整流器SMR）所持代；并開始在辦公室自動化設(shè)備中得到應(yīng)用。工業(yè)應(yīng)用方面，在鍋爐火焰控制，繼電保護(hù)，激光，彩色TV，離子管燈絲發(fā)射電流調(diào)節(jié)，離子注射機(jī)，鹵鎢燈控制等系統(tǒng)中均有應(yīng)用。

90年代我國又研制開發(fā)了一批新型專用非關(guān)電源，典型例子如下： 1.衛(wèi)星開關(guān)電源。東方紅三號通信衛(wèi)星、風(fēng)云一號、二號氣象衛(wèi)星均應(yīng)用了開關(guān)電源。特點是：多路輸出，不可維修性，要求長期不改變性能，設(shè)置冗余模塊，可靠性高，EMC 滿足空間環(huán)境條件，高效，輕小。2遠(yuǎn)程火箭控制系統(tǒng)的DC－DC開關(guān)電源，要求發(fā)射過程中高度可靠。3 1000kW牽引變流器4500V／1200A GTO門控250W開關(guān)電源。4 40kW固體脈沖激光器的軟開關(guān)電源。用4臺10kw全橋多諧振ZVS變換器并聯(lián)。5．焊機(jī)用雙IGBT管正激車電壓轉(zhuǎn)換一脈定調(diào)制（ZVT－PWM）軟開關(guān)電源。輸出20kW，500A，開關(guān)頻率40kHZ，效率92％。特點是負(fù)載大范圍變化頻繁，工作環(huán)境惡劣。要求電源沖擊電流小，動態(tài)特性好，無過沖，負(fù)載個影響軟開關(guān)性質(zhì)。6.變電所在流操作系統(tǒng)開關(guān)電源。供繼電保護(hù)和自動裝置及蓄電池充電用。代替晶閘管調(diào)壓系統(tǒng)，輸出10A，180～286V。主開關(guān)管用IGBT或功率MOSFET。

7.單相和三相高功率因數(shù)整流器（有源功率同數(shù)校正器）。

可以看出20一30年中，我國開關(guān)電源的應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)性能有很大進(jìn)展，這與因家基礎(chǔ)工業(yè)和國力增強(qiáng)有密切關(guān)系，也和國際先進(jìn)開關(guān)電源技術(shù)影響有關(guān)。充分顯示了中國電源技術(shù)人員的聰明才智和艱苦奮斗的創(chuàng)業(yè)精神。90年代，中小型（500W以下）AC－DC和DC-DC開關(guān)電源的特點是：高頻化（開關(guān)頻率達(dá)300－400kHZ）以達(dá)到高功率密度，體小量輕；力求高效和高可靠；低成本；低輸出電壓（≤3V；AC輸入端高功率同數(shù)等。在今后5年內(nèi)仍然將沿這些方向發(fā)展。

主要技術(shù)標(biāo)志從技術(shù)上看，幾十年來推動開關(guān)電源性能和技術(shù)水平不斷提高的本要標(biāo)志是：

1.新型高頻功率半導(dǎo)體器件的開發(fā)使實現(xiàn)開關(guān)電源高頻化有了可能。如功率MOSFET和IGBT已完全可代替功率晶體管和晶閘管，從而使中小型開關(guān)電源下作頻率可達(dá)到400kHZ（AC－DC）和1MHZ（DC-DC）的水平。超快恢復(fù)功率二極管，MOSF ET問步整流技術(shù)的開發(fā)也為高效低電壓輸出（例如3V）開關(guān)電源的研制有了可能?，F(xiàn)正在探索研制耐高溫的高性能碳化磚功率來導(dǎo)體器件。

2.軟開關(guān)技術(shù)使高效率高頻開關(guān)變換器的實現(xiàn)有了可能。PWM開關(guān)電源按硬開關(guān)模式工作（開／關(guān)過程中電壓卜降／上升和電流上升／下降波形有交疊），因而開關(guān)損耗大。開關(guān)電源高頻化可以縮小體積重量，但開關(guān)損耗卻更大了（功耗與頻率成正比）。為此必須研究開關(guān)電比／電流波形個交更的技術(shù)，即所謂零電壓（ZVS）／本電流（ZCS）開關(guān)技術(shù)，或稱軟開關(guān)技術(shù)（相對于PWM硬開關(guān)技術(shù)而言），小功率軟開關(guān)電源效率可提高到80一85％。70年代諧報開關(guān)電源奠定了軟開關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)。以后新的軟開關(guān)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如準(zhǔn)諧振（80年代中）全橋移相ZVS－PWM，恒頻ZVS－PWM／ZCS－PWM（80年代末）ZVS －PWM有源鉗位；ZVT－PWM／ZCT-PWM（90年代初）全橋移相 ZV－ZCS－PWM（90年代中）等。我國已將最新軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用于6Kw通信電源中，效率達(dá)93%。

3.控制技術(shù)研究的進(jìn)展。如電流型控制及多環(huán)控制，電荷控制，一周期控制，功率因數(shù)控制，DSP控制；及相應(yīng)專用集成控制芯片的研制成功等，使開關(guān)電源動態(tài)性能有很大提高，電路也大幅度簡化。

4.有源功率團(tuán)數(shù)校正技術(shù)（APFC）的開發(fā)，提高了AC－DC開關(guān)電源功率因數(shù)。由于輸入端有整流一電容元件，AC－DC開關(guān)電源及一大類整流電源供電的電子設(shè)備（如逆變器，UPS）等的電網(wǎng)測功率團(tuán)數(shù)僅為0.65，80年代用APFC技術(shù)后可提高到0.95 ～0.99，既治理了電網(wǎng)的諧波“污染”，又提高了開關(guān)電源的整體效率。單相APFC是DC －DC開關(guān)變換器拓?fù)浜凸β室驍?shù)控制技術(shù)的具體應(yīng)用，而三相APFC則是三相PWM整流開關(guān)拓?fù)浜涂刂萍夹g(shù)的結(jié)合。

5.磁性元件新型磁材料和新型變壓器的開發(fā)。如集成磁路，平面型磁心，超薄型（Low profile）變壓器；以及新型變壓器如壓電式，無磁心印制電路（PCB）變壓器等，使開關(guān)電源的尺寸重量都可減少許多。

6.新型電容器和EMI濾波器技術(shù)的進(jìn)步，使開關(guān)電源小型化并提高了EMC性能。

7.微處理器監(jiān)控和開關(guān)電源系統(tǒng)內(nèi)部通信技術(shù)的應(yīng)用，提高了電源系統(tǒng)的可靠性。90年代末又提出了新型開關(guān)電源的研制開發(fā)，這也是新世紀(jì)開關(guān)電源的發(fā)展遠(yuǎn)景。如：用一級AC－DC開關(guān)變換器實現(xiàn)穩(wěn)壓或穩(wěn)流，并具有功率因數(shù)校正功能，稱為單管單級（SingleSwitch Single Stage）或4S高功率因數(shù)AC－DC開關(guān)變換器；輸出1V，50A的低電壓大電流DC－DC變換器，又稱電壓調(diào)節(jié)模塊VRM，以適應(yīng)下一代超快速微處理器供電的需求；多通道（Multi－Channel或Multi－Phase）DC－DC開關(guān)變換器；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（Server）的開關(guān)電源刊可攜帶式電子設(shè)備的高頻開關(guān)電源等。