導(dǎo)語：如何才能寫好一篇開關(guān)電源工作原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

開關(guān)K 以一定的頻率重復(fù)的接通或斷開。在開關(guān)K 接通時，輸入電源通過開關(guān)K 和濾波電路向負(fù)載提供能量；當(dāng)開關(guān)K斷開時，輸入電源便中斷了能量的供給。開關(guān)電源的示意圖如圖2-1所示。

為了使負(fù)載能夠得到連續(xù)的能量，開關(guān)電源就必須有一套儲能裝置，以便在開關(guān)K 接通時將一部分能量儲存起來，當(dāng)開關(guān)K 斷開后再將儲存的能量提供給負(fù)載。圖2-1中的電感L、電容C和二級管D 組成的電路就具有這樣的功能。當(dāng)開關(guān)K 接通時，電感L 用以儲存能量，開關(guān)K 斷開時，儲存在電感L中的能量通過二級管D 釋放給負(fù)載，從而使負(fù)載得到連續(xù)而又穩(wěn)定的能量。

當(dāng)電子開關(guān)K按一定的頻率開關(guān)時，導(dǎo)通時間越長，輸出電壓越高；導(dǎo)通時間越短，輸出電壓越低。通常，開關(guān)電源就是這樣在開關(guān)頻率一定的情況下，通過調(diào)整開關(guān)時間的長短?？刂戚敵鲭妷旱母叩汀Ｄ壳?，也有的開關(guān)電源采用開關(guān)時間長短恒定，通過改變開關(guān)頻率來改變輸出電壓的高低。

圖2-1 開關(guān)電源示意圖

開關(guān)電源的形式有很多種，其中尤其以脈沖寬度調(diào)制型（PWM）最為盛行，現(xiàn)在就以此種形式的開關(guān)電源介紹以下開關(guān)電源的工作原理。

采用PWM技術(shù)的開關(guān)電源原理機構(gòu)如圖2-2所示，從電網(wǎng)將能量傳遞給負(fù)載的回路稱為主回路，其余稱為控制回路。

工頻電網(wǎng)交流電壓經(jīng)過輸入整流濾波電路，得到高波紋未調(diào)直流電壓，在經(jīng)功率轉(zhuǎn)換電路，變換成符合要求的矩形波脈動電壓，最后經(jīng)過整流濾波電路將其平滑成連續(xù)的低波紋直流電壓。

圖2-2 PWM方式開關(guān)電源框圖

控制回路在提供高壓開關(guān)T管基極驅(qū)動脈沖的同時，需要完成輸出電壓穩(wěn)壓的控制，而且還必須能對電源或負(fù)載提供保護。它通常由檢測比較放大電路、電壓-脈沖寬度轉(zhuǎn)換電路（V/W電路）、時鐘震蕩電路，以及自用電壓源等基本電路構(gòu)成。

對于PWM方式而言，將頻率固定的震蕩源稱為時鐘震蕩器，這種電源利用檢測電路反映輸出電壓值，通過和給定參考電壓比較并產(chǎn)生誤差信號，在經(jīng)過V/W電路調(diào)制脈沖寬度——調(diào)節(jié)輸出電壓。例如，由于某種原因（負(fù)載電流減小或電網(wǎng)電壓上升）使高頻變壓器副邊輸出電壓的平均值增大，電源輸出電壓也將隨之提高，反饋檢測電路將提高了輸出電壓和基準(zhǔn)電壓進行比較，并產(chǎn)生負(fù)積極性的誤差電壓，V/W電路根據(jù)該誤差電壓及時減小輸出脈寬，這樣使輸出電壓平均值減小，接近原來的數(shù)值，從而實現(xiàn)穩(wěn)壓的作用。

開關(guān)電源的分類

在電子技術(shù)和應(yīng)用飛速發(fā)展的今天, 對電子儀器和設(shè)備的要求是, 在性能上更加安全可靠, 在功能上不斷增加, 在使用上自動化程度要越來越高, 在體積上日趨小型化。這使采用具有眾多優(yōu)點的開關(guān)電源就顯得更加重要。所以, 開關(guān)電源在計算機、通信、航天、彩電等方面都得到了越來越廣泛的應(yīng)用, 發(fā)揮了巨大的作用, 這大大促進了開關(guān)電源的發(fā)展, 從事這方面研究和生產(chǎn)的人員也在不斷地增加, 開關(guān)電源的品種和類型也越來越多。常見的開關(guān)電源的分類方法有下列幾種:

1.按激勵方式劃分 分為他激式和自激式。他激式開關(guān)電源電路中專設(shè)激勵信號振蕩器；自激式開關(guān)功率管兼作振蕩管。該形式的開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)簡單, 元器件少, 可以做成低成本的開關(guān)電源。

2.按調(diào)制方式劃分 分為脈寬調(diào)制型、頻率調(diào)整型和混合調(diào)整型。脈寬調(diào)制型保持振蕩頻率保持不變, 通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來改變輸出電壓的大??；頻率調(diào)整型保持占空比保持不變(脈沖寬度保持不變) , 通過改變振蕩頻率來改變輸出電壓大??；混合調(diào)整型是脈沖寬度和振蕩頻率均可進行調(diào)節(jié)的開關(guān)電源。

3．按開關(guān)管電流的工作方式劃分 分開關(guān)型和諧振型。開關(guān)型用開關(guān)晶體管把直流變成高頻標(biāo)準(zhǔn)方波, 其電路形式類似于他激式；諧振型用開關(guān)晶體管與LC諧振回路將直流變成標(biāo)準(zhǔn)正弦波, 其電路形式類似于自激式開關(guān)電源。

4．按開關(guān)晶體管的類型劃分 分為晶體管型和可控硅型。晶體管型采用晶體管(包括場效應(yīng)管)作為開關(guān)功率管；可控硅型采用可控硅作為開關(guān)功率管。這種電路的特點是直接輸入交流電壓, 不需要一次整流部分。

5．按儲能電感與負(fù)載的連接方式劃分 分串聯(lián)型和并聯(lián)型。串聯(lián)型儲能電感串聯(lián)在輸入與輸出電壓之間；并聯(lián)型儲能電感并聯(lián)在輸入與輸出電壓之間。

6．按晶體管的連接方法劃分 分為單端式、推挽式、半橋式和全橋式。單端式僅使用一個晶體管作為電路中的開關(guān)管。這種電路的特點是價格低、電路結(jié)構(gòu)簡單, 但輸出功率不能提高；推挽式使用兩個功率開關(guān)管, 將其連接成推挽功率放大器的形式。這種電路的特點是可以工作在電源電壓較低的場合, 一般逆變器多采用這種形式的電路, 但它的缺點是開關(guān)變壓器的初級必須具有中心抽頭；半橋式使用兩個功率開關(guān)管, 將其連接成半橋形式。它的特點是適應(yīng)于輸入電壓較高的場合；全橋式使用四個功率開關(guān)管,將其連接成全橋的形式。它的特點是輸出功率較大。

7．按電路結(jié)構(gòu)劃分 分為散件式和集成電路式。散件式整個開關(guān)電源電路都是采用分立式元器件組成的。這種電路的缺點是電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；集成電路式整個開關(guān)電源電路或電路的一部分是由集成電路組成的。這種集成電路通常被稱為厚膜電路,有的厚膜集成電路中包括功率開關(guān)管, 有的則不包括。這種形式的電源的特點是電路結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、可靠性高。這種電路被廣泛地應(yīng)用于彩色電視中。

以上五花八門的開關(guān)電源品種都是站在不同的角度, 以開關(guān)電源不同的特點命名和劃分的。不論是激勵方法、輸出直流電壓的調(diào)節(jié)手段、儲能電感的連接方法、功率開關(guān)管的器件種類以及串并聯(lián)結(jié)構(gòu), 還是其他的電路形式,它們最后總可以歸結(jié)為串聯(lián)型和并聯(lián)型開關(guān)電源這兩大類[4]。

開關(guān)電源優(yōu)缺點

開關(guān)電源的優(yōu)點

1．功耗小、效率高 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)原理方框圖中的晶體管在激勵信號的驅(qū)動下,其工作狀態(tài)處于導(dǎo)通—截止和截止—導(dǎo)通的開關(guān)狀態(tài),轉(zhuǎn)換速度很快, 頻率一般為50kHz左右。在一些技術(shù)先進的國家, 可以做到幾百或者上千kHz。晶體管V飽和導(dǎo)通時,雖然電流較大,但管壓降很小;截止斷開時, 雖然管壓降很大,但通過的電流幾乎為零。這就使得開關(guān)晶體管V 在其整個工作過程中的功耗很小,電源的效率可以大幅度地提高。

2．體積小、重量輕 沒有了笨重的工頻降壓變壓器。由于調(diào)整管上的耗散功率大幅度地降低, 因而省去了體積和重量都較大的散熱片。由于這兩方面的原因, 故開關(guān)電源的體積小、重量輕。

3．穩(wěn)壓范圍寬 開關(guān)電源的輸出電壓是通過激勵信號的占空比來調(diào)節(jié)的, 輸入電壓的波動變化, 可以通過改變占空比的方式來進行補償, 這樣在輸入電壓變化或波動較大時, 它仍能保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。所以, 開關(guān)電源的穩(wěn)壓范圍很寬, 穩(wěn)壓效果較好。此外,改變占空比的方法有脈寬調(diào)制型、頻率調(diào)制型和混合調(diào)制型三種。這樣開關(guān)電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點, 而且實現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多較靈活,設(shè)計人員可以根據(jù)實際應(yīng)用的需要和要求, 靈活選用各種形式的穩(wěn)壓方法。

4．濾波效率高,不需要較大容量的濾波電容 開關(guān)電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz 左右, 是線性電源的1000倍, 這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍。就是采 用半波整流后加電容濾波, 效率也提高了500倍。在相同波紋輸出電壓的要求下,采用開關(guān)電源時, 濾波電容的容量只是線性電源中濾波電容容量的1/500～1/1000。濾波電容容量

減小以后, 整個電源的體積和重量也相應(yīng)地有所減小。

5．電路形式靈活多樣 例如：有自激式和他激式；有調(diào)寬型和調(diào)頻型; 有單端式和雙端式; 有開關(guān)元件為晶體管式和開關(guān)元件為可控硅式等等。設(shè)計者可以發(fā)揮各種類型電路的特長, 設(shè)計出能滿足各種不同應(yīng)用場合的開關(guān)電源。

開關(guān)電源的缺點

開關(guān)電源最為突出的缺點就是開關(guān)干擾較為嚴(yán)重。開關(guān)電源中的開關(guān)功率管是工作在開關(guān)狀態(tài)下, 它產(chǎn)生的交流電壓和電流會通過電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振干擾, 這些干擾如果不采取一定的措施進行抑制、消除、屏蔽和隔離,就會嚴(yán)重地影響整機的正常工作。此外, 由于開關(guān)電源中沒有了工頻降壓變壓器的隔離, 振蕩器所產(chǎn)生的高頻干擾如果不加以消除, 就會串入工頻電網(wǎng), 使附近的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器受到嚴(yán)重的干擾。

目前,由于國內(nèi)微電子技術(shù)、阻容器件生產(chǎn)技術(shù)以及磁性材料技術(shù)與

一些技術(shù)先進的國家還有一定的差距, 因此開關(guān)電源的造價不能進一步降低, 也影響到可靠性的進一步提高。所以, 在我國的電子儀器以及機電一體化儀器中, 開關(guān)電源還不能得到普及使用。特別是無工頻變壓器開關(guān)電源中的高壓電容、高反壓大功率開關(guān)管、開關(guān)變壓器的磁性材料等元件,我國還處于研究和開發(fā)階段。一些先進的國家,雖然有了一定的發(fā)展,但是在實際應(yīng)用中還存在一些問題, 不能令人十分滿意。這就暴露出了開關(guān)電源的又一個缺點, 那就是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、維修麻煩、成本高。對此, 如果設(shè)計者和制造者不予以充分重視,則會直接影響開關(guān)穩(wěn)壓電源的推廣應(yīng)用。

軟開關(guān)技術(shù)簡介

硬開關(guān)與軟開關(guān)

現(xiàn)代電力電子裝置的發(fā)展趨勢是小型化、輕量化，同時對裝置的效率和電磁兼容性也提出了更高的要求。通常，濾波電感、電容和變壓器在裝置的體積和重量中占很大比例。因此必須設(shè)法降低他們的體積和重量，才能達到裝置的小型化、輕量化。從“電路”的有關(guān)知識中可以知道，提高工作頻率可以減少變壓器各繞組間的匝數(shù)，并減小鐵心的體積，從而使變壓器小型化。因此裝置小型化、輕量化的直接途徑就是電路的高頻化。但在提高開關(guān)頻率的同時，開關(guān)損耗也會隨之增加，電路效率嚴(yán)重下降，電磁干擾也增大了，所以簡單的提高開關(guān)頻率是不行的。

（a）硬開關(guān)的開通過程（b）硬開關(guān)的關(guān)斷過程

圖 2-3 硬開關(guān)的開關(guān)過程

針對這些問題出現(xiàn)了軟開關(guān)技術(shù)，他利用以諧振為住的輔助換流手段，解決了電路中的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲問題，使開關(guān)頻率可以大幅度提高。

在很多電路中，開關(guān)元件在電壓很高或電流很大的條件下，在門極的控制下開通或關(guān)斷，起典型的開關(guān)過程如圖2-3所示。開關(guān)過程中電壓、

電流均不為零，出現(xiàn)了重疊，因此導(dǎo)致了開關(guān)損耗。而且電壓和電流的變化很快，波形出現(xiàn)了明顯的過沖，這導(dǎo)致了開關(guān)噪聲的產(chǎn)生。具有這樣的開關(guān)過程的開關(guān)稱為硬開關(guān)。

在硬開關(guān)過程中會產(chǎn)生較大的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。開關(guān)損耗隨著頻率的增加，使電路效率下降，阻礙了開關(guān)頻率的提高；開關(guān)噪聲給電路帶來嚴(yán)重的電磁干擾問題，影響周邊電子設(shè)備的工作。

通過在原來的開關(guān)電路中增加很小的電感，電容等諧振元件，構(gòu)成輔助換流網(wǎng)絡(luò)，在開關(guān)過程中引入諧振過程，開關(guān)開通前電壓降為零，或關(guān)斷前電流降為零，就可以消除開關(guān)過程中電壓、電流的重疊，降低他們的變化率，從而大大減小甚至消除損耗和開關(guān)噪聲，這樣的電路稱為軟開關(guān)電路。軟開關(guān)電路中典型的開關(guān)過程如圖2-4所示。具有這樣開關(guān)過程的開關(guān)稱為軟開關(guān)。開關(guān)損耗理論上為零[5]。

（a）軟開關(guān)的開通過程 （b）軟開關(guān)的關(guān)斷過程

圖2-4軟開關(guān)的開關(guān)過程

軟開關(guān)的分類

根據(jù)電路中主要開關(guān)元件是零電壓開通還是零電流關(guān)斷，可以將軟開關(guān)電路零電壓電路和零電流電路兩大類。通常，一種開關(guān)電路要么屬于零電壓電路，要么屬于零電流電路。但在有些情況下，電路中有多個開關(guān)，有些開關(guān)工作在零電壓的條件下，而另一些開關(guān)工作在零電流的條件下。

根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)的發(fā)展歷程可以將軟開關(guān)電路分成準(zhǔn)諧振電路、零開關(guān)PWM電路和零轉(zhuǎn)換PWM電路。下面分別介紹上述三類軟開關(guān)電路。

1.準(zhǔn)諧振電路

這是最早出現(xiàn)的軟開關(guān)電路，其中有些現(xiàn)在還在大量使用。準(zhǔn)諧振電路可分為

(1)零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振電路；

(2)零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振電路；

(3)零電壓開關(guān)多諧振電路；

(4)用于逆變器的諧振直流環(huán)電路。

2.零開關(guān)PWM電路

這類電路中引入了輔助開關(guān)來控制諧振的開始時刻，使諧振僅發(fā)生與開關(guān)過程前后。零開關(guān)PWM電路可以分為

1）零電壓開關(guān)PWM電路；

2) 零電流開關(guān)PWM電路和準(zhǔn)諧振電路相比，這類電路有很多明顯的優(yōu)勢：電壓和電流基本上是方波，只是上升沿和下降沿較緩，開關(guān)承受的電壓明顯降低，電路可以采用開關(guān)頻率固定的PWM控制方式。[5]這兩種電路的基本開關(guān)單元如圖2-5。

(a) 零電壓開關(guān)PWM基本開關(guān)單元 (b) 零電流開關(guān)PWM基本單元

圖2-5 零開關(guān)PWM電路的基本開關(guān)單元

3.零轉(zhuǎn)換PWM電路

這類軟開關(guān)電路還是采用輔助開關(guān)控制諧振時刻的開始時刻，所不同的是，諧振電路是與主開關(guān)并聯(lián)的，因此輸入電壓和負(fù)載電流對電路諧振過程的影響很小，電路在很寬的輸入電壓輸入范圍內(nèi)并從零負(fù)載到滿載都能工作在軟開關(guān)狀態(tài)。而且電路中無功功率的交換被削減到最小，使這種電路的效率進一步提高。

零轉(zhuǎn)換電路可分為：

(1)零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路；

(2)零電流轉(zhuǎn)換PWM電路。

基本開關(guān)單元如圖2-6。

(a) ZVT PWM開關(guān)單元 (b)ZCT PWM 開關(guān)單元

圖2-6 零轉(zhuǎn)換PWM電路的基本開關(guān)單元

篇2

【關(guān)鍵詞】電力營銷 管理人員 優(yōu)質(zhì)服務(wù)

中圖分類號：F426.31 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009―914X（2013）35―418―01

優(yōu)質(zhì)服務(wù)是指供電企業(yè)根據(jù)供電管理法律、法規(guī)的規(guī)定，在用電客戶依法履行優(yōu)質(zhì)義務(wù)和行使權(quán)利的過程中，為用電客戶提供的經(jīng)濟、全面、便捷、高效的各項服務(wù)措施的總稱。它具有法定性、無償性、目的性和專業(yè)性特點。按照建立服務(wù)性政府的要求，本著“服務(wù)科學(xué)發(fā)展、促進社會和諧”的工作要求，牢固樹立現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)服務(wù)理念，增強“服務(wù)用電客戶是天職”、“服務(wù)用電客戶是管理”、“服務(wù)用電客戶是形象”的認(rèn)識，注重傳統(tǒng)與現(xiàn)代服務(wù)方式的結(jié)合，扎實推進優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作。努力做到服務(wù)讓用電客戶舒心，讓用電客戶安心，讓用電客戶放心，積極實踐由管理監(jiān)督型向管理服務(wù)型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)思想。

一、亟待改進優(yōu)質(zhì)服務(wù)的問題

管理——“管”在古漢語中有“鑰匙”的意思，是鑰匙，就可開鎖。用在管理學(xué)的層面，就是要通過尊重人、理解人、打開人們的心扉，激發(fā)人們的熱情，調(diào)動人們的積極性。如果管理者不懂得尊重人，僅僅把被管理者看作被管束、被看管甚至被管制的對象，其管理效果如何也就可想而知了。管理者又是決策者，管理者要做到有效管理，就必須正確決策。而要做到正確決策，首先要了解被管理者真正的需求是什么，也就是先“理解”而后“管理”方能奏效，達到雙贏目的。經(jīng)濟形態(tài)日趨復(fù)雜，情勢日益復(fù)雜，供電營銷管理人員的工作內(nèi)容更加龐雜，目標(biāo)更加明確，工作要求更加細(xì)致，工作手段更加先進；管理員控管戶數(shù)不斷增加和管理人員相對不足，優(yōu)秀、高端的管理人才尤為缺乏；人員素質(zhì)的參差不齊，導(dǎo)致供電基礎(chǔ)管理不均衡；優(yōu)質(zhì)服務(wù)意識有待進一步提升，優(yōu)質(zhì)服務(wù)方式亟待進一步改進等。從而造成控管企業(yè)的大量增加與管理力量相對薄弱；供用電成本過高；控管手段不足；政策宣傳、執(zhí)行不夠到位；漏抄漏管現(xiàn)象凸顯。

二、供電營銷管理人員如何開展優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作

1.樹立依法優(yōu)質(zhì)服務(wù)意識，理解管理與服務(wù)的涵義。優(yōu)質(zhì)服務(wù)作為供用電管理行為的組成部分，是做好生產(chǎn)經(jīng)營工作、促使用電客戶自覺依法用電的前提和基礎(chǔ)。供電營銷管理人員優(yōu)質(zhì)服務(wù)目標(biāo)服從和服務(wù)于優(yōu)質(zhì)服務(wù)的總體目標(biāo)：提高優(yōu)質(zhì)遵從，降低供用電成本。必須樹立“在服務(wù)中實施管理，在管理中體現(xiàn)服務(wù)”的理念。供電營銷管理人員的服務(wù)不同于客服大廳，其主要形式要寓服務(wù)于管理中，偏重政策性宣傳及輔導(dǎo)。側(cè)重于幫助用電客戶實現(xiàn)他們的服務(wù)義務(wù)，而非試圖通過監(jiān)督來控制或駕馭用電客戶。其作用不是通過管制和命令來指揮用電客戶的行動，也不是靠懲戒制度將用電客戶引導(dǎo)到合適的方向上來，而是由控制向議程設(shè)定轉(zhuǎn)變，更多地扮演調(diào)解、磋商和解決沖突的角色，使用電客戶真正意識到供用電的存在就是為了滿足公民的需要，確保供用電管理的運作在于“服務(wù)公民、為公民謀福利”。同時，在實際工作中應(yīng)避免“只講管理不講服務(wù)”或“只講服務(wù)不管原則”的兩種傾向。

2.供電營銷管理人員必須提高自己的綜合素質(zhì)。供電營銷管理人員應(yīng)對自己所管轄的情況管全、管清。即：全面了解所管用電客戶的用電設(shè)備、用電量等方面情況，有的放矢，積極開展提醒服務(wù)及個性化服務(wù)，將用電客戶需求進行分類，從需求中發(fā)現(xiàn)供電管理中的薄弱環(huán)節(jié)，形成案例并提出解決方案，不斷提升供電管理效能。針對不同用電客戶對供電管理政策的需求，分類進行優(yōu)質(zhì)輔導(dǎo)，使優(yōu)質(zhì)輔導(dǎo)更有針對性。例如：為大企業(yè)用電客戶提供有針對性的深層次政策督導(dǎo)服務(wù)；健全大企業(yè)用電訴求機制，維護大企業(yè)用電客戶合法權(quán)益，努力搭建供用電互動平臺。幫助中小型企業(yè)做好日常用電業(yè)務(wù)處理，對用電客戶由于不了解供用電政策、供電專業(yè)知識缺乏等原因造成的非故意偷竊電行為，可推行優(yōu)質(zhì)評估提醒服務(wù)，即：根據(jù)用電客戶提供的有關(guān)信息，通過各類指標(biāo)測算、對比分析等，篩選出存在的疑點，評估人員與用電客戶面對面接觸，可要求企業(yè)舉證說明、自解疑點，積極引導(dǎo)用電客戶自查自糾。改變傳統(tǒng)的以稽查查處、處罰等強硬方式達到令用電客戶糾錯的目的，有效降低企業(yè)的潛在風(fēng)險，緩和供用電關(guān)系，促進“和諧供電，和諧社會”的建設(shè)。

三.開展優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作的渠道

以用電客戶需求為導(dǎo)向，提供全方位優(yōu)質(zhì)服務(wù)。根據(jù)用電客戶的需求，運用信息化手段，提供咨詢服務(wù)、提醒服務(wù)、上門服務(wù)、進行供電知識宣傳等多種服務(wù)。一是豐富供電專業(yè)宣傳內(nèi)容。根據(jù)用電客戶對宣傳內(nèi)容的需求，以供電專業(yè)知識、新供電管理政策、供用電溝通渠道和用電客戶權(quán)益維護作為宣傳重點，針對供用電常識、供電流程、熱點難點問題、反面典型案例等內(nèi)容，細(xì)化供電專業(yè)宣傳資料的編制。供電專業(yè)宣傳資料的編制應(yīng)避免使用太多專業(yè)化術(shù)語，應(yīng)遵循簡明、易懂的原則，以達到讓更多的、各類層次的用電客戶真正知曉，提高供電專業(yè)遵從度。二是創(chuàng)新供電專業(yè)知識宣傳方式?？赏ㄟ^郵遞方式、網(wǎng)絡(luò)方式等定期向用電客戶發(fā)放供電宣傳材料，借鑒國外某些宣傳方式：如：在各類大型超市、公共場所放置各類供電宣傳材料，方便用電客戶隨時隨地取閱。另外，可以探索開發(fā)供電宣傳電子游戲化。即：將各類供電宣傳內(nèi)容制作成電子游戲，寓教于樂，讓專業(yè)宣傳更生動化、形象化和生活化，從而不斷擴大宣傳影響面，不斷提高全民優(yōu)質(zhì)遵從度。三是提供咨詢、提醒等供電服務(wù)。通過多種咨詢渠道，為用電客戶提供準(zhǔn)確高效的咨詢解答，幫助用電客戶解疑釋難，更準(zhǔn)確地理解供用電權(quán)利和義務(wù)；通過近距離、面對面交流等方式，輔導(dǎo)用電客戶供電程序和具體供電專業(yè)業(yè)務(wù)，幫助用電客戶準(zhǔn)確適用供電專業(yè)政策。對用電客戶的咨詢答復(fù)要做到供電政策“一口清”，讓用電客戶繳明白費。四是推行個性化服務(wù)方式。如：延時服務(wù)、綠色通道、預(yù)約服務(wù)、上門服務(wù)、承諾服務(wù)等；通過95598服務(wù)熱線、供電網(wǎng)站服務(wù)、短信服務(wù)、QQ群服務(wù)、供電博客服務(wù)、視頻咨詢服務(wù)等方式實現(xiàn)電子媒體供電服務(wù)。達到供電服務(wù)更快、優(yōu)質(zhì)成本更省的目標(biāo)。

篇3

    論文首先介紹了電力電子技術(shù)及器件的發(fā)展和應(yīng)用,具體闡明了國內(nèi)外開關(guān)電源的發(fā)展和現(xiàn)狀,研究了開關(guān)電源的基本原理,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及開關(guān)電源在電力直流操作電源系統(tǒng)中的應(yīng)用,介紹了連續(xù)可調(diào)開關(guān)電源的設(shè)計思路、硬件選型以及TL494在輸出電壓調(diào)節(jié)、過流保護等方面的工作原理和具體電路,設(shè)計出一種實用于電力系統(tǒng)的開關(guān)電源,以替代傳統(tǒng)的相控電源。該系統(tǒng)以MOSFET作為功率開關(guān)器件,構(gòu)成半橋式Buck開關(guān)變換器,采用脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù),PWM控制信號由集成控制TL494產(chǎn)生,從輸出實時采樣電壓反饋信號,以控制輸出電壓的變化,控制電路和主電路之間通過變壓器進行隔離,并設(shè)計了軟啟動和過流保護電路。該電源在輸出大電流條件下,能做到輸出直流電壓大范圍連續(xù)可調(diào),同時保持良好的PWM穩(wěn)壓調(diào)節(jié)運行。    開關(guān)電源結(jié)構(gòu)

    以開關(guān)方式工作的直流穩(wěn)壓電源以其體積小、重量輕、效率高、穩(wěn)壓效果好的特點,正逐步取代傳統(tǒng)電源的位置,成為電源行業(yè)的主流形式?？烧{(diào)直流電源領(lǐng)域也同樣深受開關(guān)電源技術(shù)影響,并已廣泛地應(yīng)用于系統(tǒng)之中。

    開關(guān)電源中應(yīng)用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。

    SCR在開關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應(yīng)用, GTR驅(qū)動困難,開關(guān)頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。在本論文中選用的開關(guān)器件為功率MOSFET管。

    開關(guān)電源的三個條件:

    1. 開關(guān):電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài);

    2. 高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻;

    3. 直流:開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流。

    根據(jù)上面所述,本文的大體結(jié)構(gòu)如下:

    第一章,為整個論文的概述,大致介紹電力電子技術(shù)及器件的發(fā)展,簡單說明直流電源的基本情況,介紹國內(nèi)外開關(guān)電源的發(fā)展現(xiàn)狀和研究方向,闡述本論文工作的重點;

    第二章,主要從理論上討論開關(guān)電源的工作原理及電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);

    第三章,主要將介紹系統(tǒng)主電路的設(shè)計;

    第四章,介紹系統(tǒng)控制電路各個部分的設(shè)計;

篇4

電氣工程及自動化

大功率開關(guān)電源的設(shè)計

一、

綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義

開關(guān)電源的前身是線性穩(wěn)壓電源。在開關(guān)電源出現(xiàn)之前，各種電子裝置、電氣控制設(shè)備的工作電源都采用線性穩(wěn)壓電源。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，集成度的不斷增加，計算機等各種電子設(shè)備體積越來越小而功能卻越來越強大，因此，迫切需要重量輕、體積小、效率高的新型電源，這就為開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展提供了強大的動力。

可以說，開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展是隨著電力電子器件的發(fā)展而發(fā)展的。新型電力電子器件的發(fā)展為開關(guān)電源的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。20世紀(jì)60年代末，耐高壓、大電流的雙極型電力晶體管（亦稱巨型晶體管，BJT、GTR）的問世使得采用高工作頻率的開關(guān)電源的出現(xiàn)稱為可能。

早期的開關(guān)電源開關(guān)頻率僅為幾千赫茲，隨著磁性材料及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，開關(guān)電源工作頻率逐步提高。到了1969年，終于做成了25千赫茲的開關(guān)電源。由于它突破了人耳聽覺極限的20千赫茲，這一變化甚至被稱為“20千赫茲革命”。

在20世紀(jì)80年代以前，開關(guān)電源作為線性穩(wěn)壓電源的更新?lián)Q代產(chǎn)品，主要應(yīng)用于小功率場合。而中大功率直流電源則以晶閘管相控整流電源為主。但是，這一格局從20世紀(jì)80年代起，由于絕緣柵極雙極型晶體管（簡稱IGBT）的出現(xiàn)而被打破。IGBT屬于電壓驅(qū)動型器件，與GTR相比前者易于驅(qū)動，工作頻率更高，有突出的優(yōu)點而沒有明顯的缺點。因而，IGBT迅速取代了GTR，成為中等功率范圍的主流器件，并且不斷向大功率方向拓展。

開關(guān)電源開關(guān)頻率的提高可以使電源重量減輕、體積減小，但使開關(guān)損耗增大，電源效率降低，電磁干擾問題變得突出起來。為了解決因提高開關(guān)電源工作頻率而帶來的負(fù)面影響，同樣在20世紀(jì)80年代，出現(xiàn)了軟開關(guān)技術(shù)。軟開關(guān)技術(shù)采用準(zhǔn)諧振技術(shù)的零電壓開關(guān)（ZVS）電路和零電流開關(guān)(ZCS)電路。在理想情況下，采用軟開關(guān)技術(shù)，可使開關(guān)損耗降為零。正是軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，使開關(guān)電源進一步向效率高、重量輕、體積小、功率密度大的方向發(fā)展。經(jīng)過近30年的發(fā)展，對軟開關(guān)技術(shù)的研究可謂方興未艾，它已成為各種電力電子電路的一項基礎(chǔ)性技術(shù)。迄今為止，軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用最為成功的領(lǐng)域非開關(guān)電源莫屬。

最近幾年，“綠色電源”這一名詞開始進入人們的視野。所謂“綠色”是指，對環(huán)境不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生電磁干擾，對電網(wǎng)不產(chǎn)生諧波污染。為了提高開關(guān)電源的功率因數(shù)，降低開關(guān)電源對電網(wǎng)的諧波污染，在20世紀(jì)90年代，出現(xiàn)了功率因數(shù)校正（Power

Factor

Correction——PFC）技術(shù)。目前，單相PFC技術(shù)已比較成熟，相關(guān)的控制芯片已在各種開關(guān)電源中廣泛應(yīng)用，相比之下三相PFC技術(shù)則還處在起步階段。

高頻化是開關(guān)電源輕、薄、小的關(guān)鍵技術(shù)，國外各大開關(guān)電源制造商都在功率鐵氧體材料上加大科技創(chuàng)新，并致力于開發(fā)新型高智能化的元器件，尤其是改善整流器件的損耗，以提高在高頻率和較大磁通密度下獲得高的磁性能。另外，電容器的小型化和表面粘著（SMT）技術(shù)的應(yīng)用為開關(guān)電源向輕、薄、小型化發(fā)展奠定了良好的技術(shù)支持。目前市場上出售的采用雙極性晶體管制成的100千赫茲開關(guān)電源和用場效應(yīng)管制成的500千赫茲開關(guān)電源雖已使用化，但其工作頻率還有待進一步的提高。

模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴展。

選擇本課題可以使我掌握開關(guān)電源的工作原理，進一步加深對開關(guān)電源的理解。并把所學(xué)的專業(yè)知識（包括單片機原理與應(yīng)用技術(shù)、電力電子技術(shù)、大學(xué)物理、計算機輔助設(shè)計等）應(yīng)用到具體實例中，有效地鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，真正做到學(xué)有所用。

二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：

1、研究的基本內(nèi)容包括：開關(guān)電源的工作原理，大功率開關(guān)電源中普遍采用的全橋型電路及其驅(qū)動電路以及高頻變壓器的設(shè)計與制作等。

2、計劃將此系統(tǒng)分成四部分——功率因數(shù)校正（PFC）電路、輔助電源模塊、主電路以及控制電路。

3、功率因數(shù)校正電路用來提高整流電路的功率因數(shù)，防止大量的諧波分量涌入電網(wǎng)，造成對電網(wǎng)的諧波污染，干擾其它用電設(shè)備的正常運行。

4、輔助電源模塊用來為控制電路提供電能。擬用單片集成開關(guān)電源芯片（TOP204）來實現(xiàn)。

5、控制電路用場效應(yīng)管集成驅(qū)動芯片IR2155,驅(qū)動全橋電路。

6、主電路的設(shè)計主要包括高頻變壓器的設(shè)計和全橋型電路中功率管的選型。

三、研究步驟、方法及措施：

步驟：

（1）查閱相關(guān)的技術(shù)資料，制定初步的方案；

（2）利用適當(dāng)?shù)挠嬎銠C輔助設(shè)計軟件（如Proteus、PI

Expert

6.5、Multism等）對設(shè)計方案進行模擬仿真；

（3）四個模塊設(shè)計的先后順序為功率因數(shù)校正電路、輔助電源模塊、控制電路和主電路。

方法：化繁為簡，將整個系統(tǒng)分解成四個部分，方便設(shè)計、調(diào)試。對局部電路預(yù)先進行仿真，對結(jié)果有所預(yù)期。

措施：查閱于畢業(yè)設(shè)計有關(guān)資料和文獻（圖書館、超星電子圖書閱覽室等）。經(jīng)常與指導(dǎo)老師取得聯(lián)系，一起探討有關(guān)電路的設(shè)計方案等問題。

四、參考文獻

[1]

康華光.

電子技術(shù)基礎(chǔ).模擬部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]

周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛華.

高頻開關(guān)電源設(shè)計與應(yīng)用實例[M].北京：人民郵電出版社，2004.

[3]

張占松，蔡宣三.

開關(guān)電源的原理與設(shè)計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2000.

[4]

蔣玉萍，倪海東.高頻開關(guān)電源與應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[5]

翟亮，凌民.基于MATLAB有控制系統(tǒng)計算機仿真[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[6]

王慶.Protel

99

SE及DXP電路設(shè)計教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[7]

劉國權(quán)，韓曉東.Protel

DXP

電路原理圖設(shè)計指南[M].北京：中國鐵道出版社，2003.

篇5

線性電源供電方式

這是好多年以前的主板供電方式，它是通過改變晶體管的導(dǎo)通程度來實現(xiàn)的，晶體管相當(dāng)于一個可變電阻，串接在供電回路中。由于可變電阻與負(fù)載流過相同電流，因此要消耗掉大量的能量并導(dǎo)致升溫，電壓轉(zhuǎn)換效率低。尤其是在需要大電流的供電電路中線性電源無法使用。目前這種供電方式早已經(jīng)被淘汰掉了。

開關(guān)電源供電方式

這是目前廣泛采用的供電方式，PWM控制器IC芯片提供脈寬調(diào)制，并發(fā)出脈沖信號，使得場效應(yīng)管MOSFET1與MOSFET2輪流導(dǎo)通。扼流圈L0與L1是作為儲能電感使用并與相接的電容組成LC濾波電路。

其工作原理是這樣的：當(dāng)負(fù)載兩端的電壓VCORE（如CPU需要的電壓）要降低時，通過MOSFET場效應(yīng)管的開關(guān)作用，外部電源對電感進行充電并達到所需的額定電壓。當(dāng)負(fù)載兩端的電壓升高時，通過MOSFET場效應(yīng)管的開關(guān)作用，外部電源供電斷開，電感釋放出剛才充入的能量，這時的電感就變成了電源繼續(xù)對負(fù)載供電。隨著電感上存儲能量的消耗，負(fù)載兩端的電壓開始逐漸降低，外部電源通過MOSFET場效應(yīng)管的開關(guān)作用又要充電。依此類推，在不斷的充電和放電的過程中的形成了一種穩(wěn)定的電壓，永遠(yuǎn)使負(fù)載兩端的電壓不會升高也不會降低，這就是開關(guān)電源的最大優(yōu)勢。還有就是由于MOSFET場效應(yīng)管工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通時的內(nèi)阻和截止時的漏電流都較小，所以自身耗電量很小，避免了線性電源串接在電路中的電阻部分消耗大量能量的問題。這也就是所謂的“單相電源回路”的工作原理。

為何需要多相供電

篇6

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；軟開關(guān)；硬件設(shè)計

0 引言

開關(guān)電源是一項電子化技術(shù)，其使用功率轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)電能間的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電能用來滿足各方面用電的需要。其較線型電源重量更輕、體積更小、效率更高，在計算機、電視機、自動化控制設(shè)備、通信設(shè)備等各領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

1 開關(guān)電源基本工作原理

開關(guān)電源有許多種形式，尤其是以調(diào)制型脈沖的寬度（PWM）最盛行，目前以該種形式開關(guān)電源的工作原理進行介紹。

主回路指由電網(wǎng)把能量傳給負(fù)載的一種回路，其他回路則被稱為控制類回路。

電網(wǎng)的交流電經(jīng)濾波整流電路的輸入，進而獲得直流高波紋電壓，此后經(jīng)過變換功率電路，轉(zhuǎn)換成滿足要求的波脈動電壓，再經(jīng)整流形成連續(xù)直流低波紋電壓。

控制類回路在將開關(guān)高壓T動脈沖提高的同時，要實現(xiàn)電壓穩(wěn)定輸出的控制，此外還要保護負(fù)載和電源元件。其通常是由檢測放大型電路、震蕩時鐘電路、電壓脈沖轉(zhuǎn)換V/W電路及自用的電壓等電路組合而成。

2 軟開關(guān)相關(guān)技術(shù)

目前的電力電子設(shè)備發(fā)展主要趨勢為輕量化。小型化，且對于裝置效率和電磁的兼容問題要求更高。通常，變壓器、濾波電感及電容在裝置重量和體積中所占比例較大。所以，要達到裝置的小型化、輕量化，就必須想辦法降低他們的體積與重量。由“電路”的相關(guān)知識可知，工作效率的提高可以使變壓器繞組間匝數(shù)減少，同時還可以使鐵心體積減小，從而讓變壓器往小型化發(fā)展。因此高頻化電路是設(shè)備輕量化、小型化的有效途徑。然而在提高開關(guān)頻率的同時，增加了開關(guān)的損耗，使電路運行效率降低，增大了電磁的干擾，可以知道簡單提高電源開關(guān)的頻率并不能從根本上解決問題。

軟開關(guān)相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)能夠使這些問題得到解決，其主要利用諧振輔助轉(zhuǎn)換電流的手段，解決了電路中開關(guān)的損耗及噪聲等問題，大幅度提高了開關(guān)頻率。

3 高壓軟開關(guān)充電電源硬件設(shè)計

3.1 主電路的選型

在開關(guān)諧振技術(shù)中適合于電容脈沖充電的是諧振串聯(lián)電路，其輸出結(jié)果近似看做恒流源（等臺階充電），其優(yōu)點為充電的效率較高，且可以保護固有的短路。因為電源的功率過大，全橋電路且高頻變壓器副邊采取整流橋二極管整流。

3.2 電路工作方式與原理

直流（經(jīng)過市電整流的）電壓經(jīng)電路而逆變成頻率較高的交流方波電，該種高頻交流方波電經(jīng)過高頻的變壓器升壓，經(jīng)過二極管的整流橋進而得到穩(wěn)定的電流，給電容充電。

設(shè)：IGBT開關(guān)的頻率為fs， 諧振的頻率為fr。

諧振串聯(lián)變換器工作方式以fs的大小主要有三種方式：

（1）第一種方式（fsfs>fr/2） 電流處于連續(xù)的工作狀態(tài)，實現(xiàn)電流為零切斷。但在開通過程中，同一個橋臂的兩開關(guān)有強制換流現(xiàn)象，所以開關(guān)的損耗和干擾較大；（3）第三種方式（fr

現(xiàn)對圖3-1負(fù)載串聯(lián)DC-DC變換器三種工作方式進行分析。

由圖得出，Cr與Lr形成串聯(lián)型諧振，同負(fù)載相互串聯(lián)，經(jīng)諧振后的電流于負(fù)載一端被整流。在輸出端濾波的Cf足夠大，可以認(rèn)為Cf兩端的電壓為直流無波紋電壓。若簡單進行分析則可忽略諧振電路損耗過小的電阻，輸出電壓V0反射至整流橋輸入端，用VCB表示，若IL為正值，VCB=V0，IL為負(fù)，VCB=-V0。

如果開關(guān)T加導(dǎo)通，當(dāng)IL電流為正，電流流過T+，否則，流過D-二極管；

同上，當(dāng)IL電流為負(fù)，若T-導(dǎo)通，流過T+；否則流過D+二極管。所以，圖1（a）有以下四種情況：

1.當(dāng)IL>0時

T+導(dǎo)通： VAB=+Vd/2，VAC=Vd/2-V0；

D-導(dǎo)通： VAB=-Vd/2，VAC=-Vd/2-V0。

2.當(dāng)IL

T-導(dǎo)通： ：VAB=-Vd/2，VAC=-Vd/2+V0 ；

D+導(dǎo)通： VAB=+Vd/2，VAC=Vd/2+V0。

諧振槽上的電壓VAC由IL電流方向和哪一開關(guān)導(dǎo)通來決定。上面的方程表達的4種情形可由圖1（b）的等效電路表示。要引起高度的重視，采用這一電路要根據(jù)不同時間的間隔進行計算。各間隔內(nèi)，應(yīng)確定初始狀態(tài)條件，且要把VAB和VCB看做同一直流型電壓。

當(dāng)處于穩(wěn)定對稱的工作狀態(tài)時，兩開關(guān)處于相同的狀態(tài)，同樣，兩個二極管也處于相同的狀態(tài)，所以，只需要對運行的半個周期進行分析即可計算得到整周期運行狀態(tài)，這是因為另外半個周期運行的狀態(tài)和這前一半周期運行狀態(tài)是相互對稱的。

4 結(jié)語

本文結(jié)合當(dāng)前開關(guān)電源的發(fā)展趨勢，在系統(tǒng)學(xué)習(xí)開關(guān)電源原理的基礎(chǔ)上，了解開關(guān)電源的主要設(shè)計過程及其相關(guān)方法；并爭取在電源的設(shè)計和制造等工作中加以應(yīng)用，希望能給同行提供借鑒意義，促進高壓軟開關(guān)充電電源硬件設(shè)計的良好發(fā)展。

參考文獻：

篇7

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；準(zhǔn)諧振變換；零電壓開關(guān) 中圖分類號： 文獻標(biāo)識碼： 文章編號：

0 引 言

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源，目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)不可缺少的一種電源方式[1]。

由于開關(guān)電源頻率的提高，開關(guān)電源苦工作在硬開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)管開通時，開關(guān)管的電流上升和電壓下降同時進行。關(guān)斷時，電壓上升和電流下降也同時進行。電壓、電流波形的交疊產(chǎn)生了開關(guān)損耗，該損耗隨開關(guān)頻率的提高而急劇增加。為了提高電源的效率，就必須減少開關(guān)管的開關(guān)損耗。也就是要求開關(guān)電源工作在軟開關(guān)狀態(tài)。

軟開關(guān)技術(shù)實際上就是利用電容與電感的諧振，以使開關(guān)管上的電壓或通過開關(guān)管的電流按正弦或者準(zhǔn)正弦規(guī)律變化，在減少開關(guān)損耗的同時也可控制浪涌的發(fā)生。在軟開關(guān)技術(shù)中，有全諧振、準(zhǔn)諧振、多諧振等變換方式[3]。本文引入準(zhǔn)諧振變換方式來提高開關(guān)電源的效率。

1 反激式準(zhǔn)諧振變換基本工作原理

圖1反激式準(zhǔn)諧振開關(guān)電源的原理圖

圖1所示為反激式準(zhǔn)諧振開關(guān)電源的原理圖，其中：RP 包括變壓器初級繞組的電阻以及線路電阻，T為開關(guān)變壓器，Lm 為初級勵磁電感量，Llk為初級繞組漏感量，VT為MOS開關(guān)管，VD為整流二極管，Co為濾波電容，電容Cr為緩沖電容，也是諧振電容，包括開關(guān)管VT 的輸出電容COSS ，變壓器的層間電容以及電路中的其他一些雜散電容。

圖2反激式準(zhǔn)諧振開關(guān)電源的工作波形

準(zhǔn)諧振變換的工作波形如圖2 所示，在準(zhǔn)諧振變換中，每個周期可分為4個不同的時間段，各時間段分析如下：

（1）t0～t1 時段

開關(guān)管導(dǎo)通，輸入電壓 全部加到初級電感 （ 包括勵磁電感Lm和漏感Llk）上，電感電流以斜率 線性增大。此時能量被存儲在初級電感中(稱磁化)，開關(guān)管的漏源極電壓 = 0，整流二極管VD 截止。電流達到 后開關(guān)管被關(guān)斷。

開關(guān)管開通時間 為：

（1）

（2）t1 ～t2 時段

t1 時，MOS開關(guān)管被關(guān)斷。先是Lm與Llk串聯(lián)對 充電，由于 兩端電壓不能突變，開關(guān)管的漏源極電壓以斜率為

上升。隨著 的充電，當(dāng) 兩端電壓為 時( 為整流二極管VD的正向?qū)妷?，N為變壓器T的初次級匝數(shù)比)，VD導(dǎo)通，儲存在變壓器中的能量通過變壓器由次級繞組釋放給負(fù)載，并給電容器Co充電。然后Llk 和Cr發(fā)生振蕩，由于RP的存在，該振蕩為阻尼振蕩。若忽略漏極上的其他電容的影響，其峰值電壓為：

果 ,盡管VT無法實現(xiàn)零電壓開通，但是在t4時刻導(dǎo)通仍然可以最大程度地減小VT的開通損耗。

從以上四個時段的分析可知，諧振元件僅參與某一時段的能量變換，沒有全程參與，故稱為準(zhǔn)諧振變換。

2 電路實現(xiàn)

圖3 基于TEA1751的準(zhǔn)諧振反激式開關(guān)電源的原理圖

圖3就是基于TEA1751的準(zhǔn)諧振反激式開關(guān)電源的電路圖，主要元器件有：主芯片TEA1751、變壓器T2、場效應(yīng)管S2、諧振電容C7、輸出整流管D2、光電耦合器IC2、基準(zhǔn)電壓源IC1等，其中TEA1751內(nèi)部有啟動電流源、頻率控制、輸出驅(qū)動、過熱保護、過壓保護、過流保護、過載保護等電路。

AC 90V-264V電壓經(jīng)過整流器BD1整流和C1濾波，經(jīng)L1、S1、D1、C10的功率因素校正電路后得到直流高壓電壓，此直流高壓經(jīng)過中心抽頭和電阻R13連結(jié)至TEA1751的16腳，通過TEA1751內(nèi)部的高壓電流源穿過TEA1751 的1腳向C9充電。當(dāng)1腳電壓上升至22V時，TEA1751由1腳供電。TEA1751的13腳輸出開關(guān)脈沖，控制開關(guān)管S2的開通與關(guān)斷，高壓直流電壓通過變壓器T2的初級繞組、S2、R11到電源的地端。此時T2通過初級繞組存儲能量。利用變壓器的同名端作用。這時的次級線圈整流管D2因反向電壓而截止。只有當(dāng)S2關(guān)斷，初級繞組電流有減小趨勢時、此時S2初級繞組存儲的能量通過S2的次級繞組、次級整流管D2向電容 Cout充電與負(fù)載供電,產(chǎn)生Uo輸出電壓。輸出電壓經(jīng)過R15，R16電壓取樣以及與IC1基準(zhǔn)電源、取樣信號放大電路，再經(jīng)過光電耦合器IC1對TEA1751的3腳設(shè)置反饋控制電壓，以達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。過流檢測電阻R11 上的電壓也經(jīng)過R10加到TEA1751的10腳。

開關(guān)變壓器的磁復(fù)位檢測由輔助繞、R12、TEA1751的4腳組成。輔助繞組是去磁檢測繞組，其兩端電壓波形與開關(guān)管S2的漏極電壓基本相同。該電壓一方面經(jīng)過D2、C9整流濾波后，給芯片TEA1751的1腳供電，另一方面，電壓通過R12直接通連結(jié)至TEA1751的 4腳。TEA1751的內(nèi)部電路監(jiān)視4腳電壓波形，以便在去磁時段未結(jié)束前不輸出開關(guān)脈沖，并能將開關(guān)管S2控制在漏源極電壓降到谷底時開通。同時TEA1751的4腳還具有過壓保護和過功率保護的作用。

3 實驗結(jié)果

篇8

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；應(yīng)用；原理

開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。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。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關(guān)電源，這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點日益向下移動，這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。

1.開關(guān)電源的分類

人們在開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域是邊開發(fā)相關(guān)電力電子器件，邊開發(fā)開關(guān)變頻技術(shù)，兩者相互促進推動著開關(guān)電源每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，也有AC/AC和DC/AC， 如逆變器。

開關(guān)電源工作方式主要有兩種，一種是自激式，這種方式是不需要外加激勵信號電路即能自行振蕩，也可以把自激式看做是一個變壓器反饋式振蕩電路；另一種是它激式，這種方式就是完全依賴外部來維持振蕩。在實際應(yīng)用中自激式電源的應(yīng)用較為廣泛，比如在家用電器中使用的開關(guān)電源，將220V的交流電經(jīng)過橋式整流，變換成300V左右的直流電，濾波后進入變壓器后加到開關(guān)管的集電極進行高頻振蕩，反饋繞組反饋到基極維持電路振蕩，負(fù)載繞組感應(yīng)的電信號，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓得到的直流電壓給負(fù)載提供電能。

2.開關(guān)電源的新技術(shù)

這里所說的新技術(shù)，指在最近幾年發(fā)展起來的開關(guān)電源技術(shù)。

2.1軟開關(guān)技術(shù)

軟開關(guān)技術(shù)是使功率變換器得以高頻化的重要技術(shù)之一, 它應(yīng)用諧振的原理, 使開關(guān)器件中的電流(或電壓) 按正弦或準(zhǔn)正弦規(guī)律變化。當(dāng)電流自然過零時, 使器件關(guān)斷(或電壓為零時, 使器件開通) , 從而減少開關(guān)損耗。它不僅可以解決硬開關(guān)變換器中的硬開關(guān)損耗問題、容性開通問題、感性關(guān)斷問題及二極管反向恢復(fù)問題, 而且還能解決由硬開關(guān)引起的EMI等問題。

目前無源無損緩沖電路是實現(xiàn)軟開關(guān)的重要技術(shù)之一, 在直流開關(guān)電源中也得到了廣泛的應(yīng)用。軟開關(guān)的工作原理是MOS管關(guān)斷后電路中的Lr與Cr間發(fā)生諧振，電壓和電流的波形類似于正弦半波，諧振減緩了開關(guān)過程中電壓和電流的變化，而且使MOS管兩端的電壓在其開通前就降為零。

2.2同步整流技術(shù)

同步整流技術(shù)就是用具有低導(dǎo)通電阻特性的MOSFET代替?zhèn)鹘y(tǒng)的肖特基整流二極管，由于MOSFET的正向壓降很小，所以大大降低了整流部分損耗。在開關(guān)管動作的同時，對MOSFET給出[全文]時序隨電路拓?fù)涔ぷ饕笞飨鄳?yīng)變化的門極驅(qū)動信號，由于門極驅(qū)動信號與MOSFET開關(guān)動作接近同步，所以稱為同步整流(Synchronous Rectification ,簡稱SR) 。與肖特基二極管的整流方式相比較，很顯然，在低壓大電流的應(yīng)用中采用同步整流技術(shù)可以獲得更高的效率。

2.3多相變換器技術(shù)

多相變換器（Multiphase Converter）的概念是大約5年前提出的，針對的應(yīng)用場合就是微處理器類的負(fù)載，因為該類負(fù)載對電源的動態(tài)響應(yīng)、紋波的要求非常嚴(yán)格。要滿足這樣的要求，電源需要工作在非常高的頻率，但開關(guān)器件的開關(guān)速度和損耗成為難以解決的問題。這種情況下，多相變換器的概念應(yīng)運而生，即采用多個變換器并聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在開關(guān)信號上作統(tǒng)一控制，實現(xiàn)幾個變換器在一個完整周期內(nèi)輪流交替運行，這樣，開關(guān)損耗被幾個變換器分擔(dān)，而開關(guān)頻率則是幾個變換器的疊加。

3. 開關(guān)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇

開關(guān)電源的電路多達幾十種，選擇電路拓?fù)涫且豁椃浅Ｖ匾墓ぷ?，因為像元器件選擇、磁芯元件選擇、環(huán)路補償?shù)榷既Q于電路拓?fù)?。每種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有各自的特點，工作過程不一樣，應(yīng)用場合也不一樣，要根據(jù)電源的要求和技術(shù)指標(biāo)來選取合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

電路拓?fù)涞姆N類包括buck變換器、反激式變換器、正激式變換器、buck-boost變換器、推挽變換器、諧振變換器、軟開關(guān)變換器和符合變換器等，其選擇時需要考慮的因素包括電源是升壓還是降壓，占空比的實際限制，輸出的組數(shù)，是否需要隔離，EMI的要求，開關(guān)器材選用雙極型晶體管還是MOPSFET，工作電流是否連續(xù)，控制模式是電壓控制還是電流控制模式等。

4.開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展動向

篇9

【關(guān)鍵詞】全橋軟開關(guān)電源；負(fù)載-效率最佳工作點；電源休眠；綠色；節(jié)能；創(chuàng)新

1.解決損耗的辦法

1.1變硬開關(guān)為軟開關(guān)

在眾多損耗中，最重要的損耗是開關(guān)電源在開關(guān)過程中由于電流和電壓的交叉導(dǎo)通產(chǎn)生的熱損耗，所以改變電源的工作狀態(tài)，即變硬開關(guān)電源為軟開關(guān)電源是根本解決辦法。

1.2提高電源的負(fù)載

從圖1可以看出：開關(guān)電源在40%額定電流輸出區(qū)間以下，整流器的效率是比較低的，而且輸出電流越小效率越低。但整流器的持續(xù)工作電流過大一旦達到或者超過額定工作電流，其工作穩(wěn)定性要受到影響，因此，從提高整流器的工作效率來講，我們有必要采取措施確保開關(guān)整流器工作在40%-80%的負(fù)載區(qū)間內(nèi)。

綜上所述，現(xiàn)有開關(guān)電源系統(tǒng)的缺陷是：開關(guān)整流器沒有得到合理的利用，工作效率低，熱損耗大，浪費資源。有必要采取合理的技術(shù)措施，避免多個整流器工作在效率較低的負(fù)載率區(qū)間內(nèi)，提升整個開關(guān)電源系統(tǒng)的工作效率，降低熱損耗，達到節(jié)能的目的。

2.解決電源損耗帶來的問題

2.2可靠性的問題

電源的可靠度是時間和負(fù)載的函數(shù)，時間越長，可靠度下降，負(fù)載越大可靠度越低，本來電源是并聯(lián)工作在小負(fù)載狀態(tài)，當(dāng)認(rèn)為提高負(fù)載后電源的可靠度下降，故可靠性設(shè)計重要的一個方面是負(fù)載率的設(shè)計，根據(jù)元器件的特性及實踐經(jīng)驗，元器件的在小負(fù)載率下工作時，電源系統(tǒng)的可靠性較高的。

2.2電源冗余設(shè)計的問題

冗余電源是用于服務(wù)器中的一種電源，是由兩個完全一樣的電源組成，由芯片控制電源進行負(fù)載均衡，當(dāng)一個電源出現(xiàn)故障時，另一個電源馬上可以接管其工作，在更換電源后，又是兩個電源協(xié)同工作。冗余電源是為了實現(xiàn)服務(wù)器系統(tǒng)的高可用性。除了服務(wù)器之外，磁盤陣列系統(tǒng)應(yīng)用也非常廣泛。電源冗余一般可以采取的方案有容量冗余、冗余冷備份、并聯(lián)均流的N+1備份、冗余熱備份等方式。容量冗余是指電源的最大負(fù)載能力大于實際負(fù)載，這對提高可靠性意義不大。冗余冷備份是指電源由多個功能相同的模塊組成，正常時由其中一個供電，當(dāng)其故障時，備份模塊立刻啟動投入工作。這種方式的缺點是電源切換存在時間間隔，容易造成電壓豁口。并聯(lián)均流的N+1備份方式是指電源由多個相同單元組成，各單元通過或門二極管并聯(lián)在一起，由各單元同時向設(shè)備供電。這種方案在1個電源故障時不會影響負(fù)載供電，但負(fù)載端短路時容易波及所有單元。冗余熱備份是指電源由多個單元組成，并且同時工作，但只由其中一個向設(shè)備供電，其他空載。主電源故障時備份電源可以立即投入，輸出電壓波動很小。對于一些需要長時間不間斷操作、高可靠的系統(tǒng)，如基站通信設(shè)備、*設(shè)備、服務(wù)器等，往往需要高可靠的電源供應(yīng)。冗余電源設(shè)計是其中的關(guān)鍵部分，在高可用系統(tǒng)中起著重要作用。冗余電源一般配置2個以上電源。當(dāng)1個電源出現(xiàn)故障時，其他電源可以立刻投入，不中斷設(shè)備的正常運行。這類似于UPS電源的工作原理：當(dāng)市電斷電時由電池頂替供電。冗余電源與UPS的區(qū)別主要是由不同的電源同時供電，而UPS則是一個電源供電另一個則隨時備用，有需要時自動切換。傳統(tǒng)的冗余電源設(shè)計方案是由2個或多個電源通過分別連接二極管陽極，以“或門”的方式并聯(lián)輸出至電源總線上。如圖1所示。可以讓1個電源單獨工作，也可以讓多個電源同時工作。當(dāng)其中1個電源出現(xiàn)故障時，由于二極管的單向?qū)ㄌ匦?，不會影響電源總線的輸出。

3.兩全其美的解決辦法

3.1軟件辦法的電源休眠技術(shù)

從2009年開始，國內(nèi)各開關(guān)電源廠家陸續(xù)推出了結(jié)合自身電源產(chǎn)品的軟件休眠節(jié)能技術(shù)，其普遍的技術(shù)原理是：廠家根據(jù)自身的開關(guān)整流器的負(fù)載-效率特性，預(yù)設(shè)一個合理的負(fù)載率區(qū)間，通過電源系統(tǒng)監(jiān)控單元實時采集整流器輸出電流與總負(fù)載電流，計算判斷需要工作的整流器數(shù)量，然后通過整流器遙控開/關(guān)機命令實現(xiàn)對整流器的軟關(guān)機和開機，達到休眠節(jié)能的目的。

3.2硬件辦法的電源輪流工作技術(shù)

節(jié)能控制器不依賴于開關(guān)電源監(jiān)控單元，而是獨立實現(xiàn)對整流器輸出電流總和各模塊工作狀態(tài)的檢測，通過預(yù)先設(shè)定的整流器工作效率區(qū)間，判斷當(dāng)前負(fù)載情況下需要工作的整流器數(shù)量，然后控制加裝在整流器交流輸入前端的繼電器，控制整流器的市電輸入通斷，通過冷備份方式來達到休眠節(jié)能的目的。

4.結(jié)束語

采用電源休眠技術(shù)控制的開關(guān)電源，不僅可以提高整個電源系統(tǒng)的工作效率，減少能源損耗，還可以對電源輸出狀況進行監(jiān)控，有效實現(xiàn)了“該干活時就掄起膀子大干，該休閑時就安靜的休閑”的工作模式杜絕了“干也不好好干，休也休不好”的工作模式，減少了因電源閑置和怠工產(chǎn)生的浪費和損失。

參考文獻：

[1] 王兆安， 黃俊. 電力電子技術(shù)[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2008.

[2] 王增福， 李昶， 魏永明. 軟開關(guān)電源原理與應(yīng)用[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2006.

[3] 倪海東， 蔣玉萍. 開關(guān)電源專用電路設(shè)計與應(yīng)用[M]. 北京： 中國電力出版社， 2008.

[4] 謝自美. 電子線路設(shè)計實驗測試. 武漢： 華中科內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報[J]， 2006.

篇10

關(guān)鍵詞：電子維修 技工 技師 電源 檢修

彩電原理與維修是中職、高職電子技術(shù)專業(yè)必修課之一，也是電子維修技工、技師的考試科目之一，因其結(jié)構(gòu)、原理較復(fù)雜，故障檢修有一定難度。整機電路中開關(guān)電源電路的故障率最高，且其工作電壓高、電流大和整機其他電路關(guān)聯(lián)密切，容易產(chǎn)生二次故障，是維修、考試中的難點，尤其是初學(xué)者往往感到無從下手。在這里根據(jù)其故障機理及以往一些經(jīng)驗以一個專題的形式歸納、總結(jié)其主要檢修方法、步驟。

一、開關(guān)電源始終無輸出（保險管正常）的故障檢修

1．測開關(guān)管集電極電壓為0或遠(yuǎn)低于300v，檢查交流220V輸入電路及整流濾波電路；若集電極電壓正常，檢查開關(guān)管b極電壓。

2．測開關(guān)管b極電壓或者在關(guān)機瞬間，用指針萬用表Rx1擋，黑筆接b極，紅筆接熱地，如聽到震蕩聲音，說明開關(guān)振蕩部分正常，是啟動電路開路或斷路問題。若無聲，在測發(fā)射結(jié)后，迅速將表轉(zhuǎn)到電壓擋，測c極電壓是否快速泄放。若是，則開關(guān)管及其放電回路均正常，正反饋電路存在故障，包括反饋電阻、電容、續(xù)流二極管、正反饋繞組及其開關(guān)管故障。若c極電壓仍不泄放，說明開關(guān)管及其回路有開路故障或b極有短路接地故障。

二、開關(guān)電源瞬間有電壓輸出的故障檢修技巧

1．假負(fù)載法：斷開行供電，在B+接假負(fù)載，監(jiān)測B+電壓（應(yīng)先將電壓表接到位，開機后即關(guān)機）。如果高于正常值十幾伏以上，可判斷故障是由開關(guān)電源輸出過壓，并擊穿行輸出管所致，或電源本身的保護電路動作關(guān)斷電源。應(yīng)對控制開關(guān)電源輸出電壓的脈寬調(diào)制電路和振蕩定時電容進行檢查（后面將專門講述）。

若開關(guān)電源B+正常，則變換負(fù)載或改變市電壓觀察B+是否穩(wěn)定輸出，對于直接取樣電源可空載，以便更好地判斷開關(guān)電源的穩(wěn)定性能，若確認(rèn)其良好，則故障系負(fù)載過流或保護電路動作所引起。

2．檢查保護電路：當(dāng)B+正常時，測B+對地阻值，看是否直流輸出端對地短路。若沒短路，恢復(fù)行負(fù)載,開機測保護電路取樣電壓，逐一監(jiān)測各保護檢測支路，直致查出故障點，不要輕易取消保護電路，因斷開保護機器失去保護功能，如果當(dāng)時開關(guān)電源輸出電壓過高，引起燈絲電壓過高等故障，會造成嚴(yán)重的后果。

若確實找不出故障點，可以斷開過流保護電路，因過流故障充其量損壞故障電路中的供電回路元件，如限流電阻等，不會損壞末端負(fù)載。

三、開關(guān)電源輸出電壓高的故障檢修技巧

1．判斷整流濾波電路是否為倍壓整流狀態(tài)：測開關(guān)管集電極電壓，若比交流供電電壓高出1.4倍以上，可判斷為開關(guān)管集電極電壓高所致，應(yīng)對倍壓整流電路進行檢查。對于電網(wǎng)電壓比較正常的地區(qū)，可以拆除倍壓整流濾波電路，降低電源故障率。

2．用替換法判斷振蕩定時電容是否不良。

3．脈寬調(diào)制電路故障也可導(dǎo)致電壓升高。

（1）調(diào)整交流電壓法

用調(diào)壓器改變交流輸入，使B+保持在略高于正常值，然后測脈寬調(diào)整電路中各級三極管的b、e、c極電壓，光耦①、②腳間壓降變化，看其是否與穩(wěn)壓原理相符或變化趨勢一致，測到某一點與穩(wěn)壓原理應(yīng)得值相反，說明被測點的這一級有故障，不能正確傳送穩(wěn)壓信息，使穩(wěn)壓失敗，應(yīng)逐一檢查相關(guān)元件。

（2）分割法（適用于直接取樣電源）

以穩(wěn)壓反饋光耦為分水嶺，對電路實行分割，確定故障范圍，短路光耦③、④端，觀察B+變化。

a.B+嚴(yán)重下降或停止輸出，說明熱底板部分正常，故障點在B+取樣電路及光耦。

b.變化不明顯或無變化，說明熱底板部分有故障，詳細(xì)檢查此部分的脈寬調(diào)整電路。點檢查脈沖調(diào)整電路工作電壓的形成電路，如濾波電容、整流管等，應(yīng)采用替換法，還應(yīng)檢查代換各調(diào)整管和相關(guān)元件，檢查銅皮是否斷路。

注意事項：檢修電壓高的機器，應(yīng)盡量脫開各負(fù)載，B+接假載，避免故障擴大，特別是CPU+5V供電取自同一電源的機器，還用采取保護措施，防止CPU損壞。

四、開關(guān)電源輸出電壓低（帶負(fù)載能力差）的故障檢修技巧

電壓低可能涉及到開關(guān)電源自身的各個部分和與開關(guān)電源相關(guān)的所有電路，在檢修時應(yīng)先縮小故障范圍。

1．先測開關(guān)管c極電壓，確認(rèn)開關(guān)管供電正常。

2．根據(jù)開關(guān)電源各個輸出端電壓判斷故障。

（1）開關(guān)電源有的輸出端電壓正常，有的低于正常值。故障在輸出電壓低的這個整流輸出電路，應(yīng)對電路中的限流電阻、整流二極管、濾波電容進行檢查代換，若限流電阻發(fā)燙，說明負(fù)載過流，查負(fù)載。

（2）開關(guān)電源各路輸出均低。

這種情況說明負(fù)載和整流輸出電路均正常，故障在開關(guān)電源的正反饋電路、脈寬調(diào)整、開／待機電路、保護電路。

（3）輸出電壓有的下降比例大，有的輸出電壓下降比例小。

測量結(jié)果說明故障在輸出電壓下降比例大的電路。此時可斷開此路負(fù)載，如果斷開的是行電路，應(yīng)接假負(fù)載。在斷開負(fù)載后，再測開關(guān)電源各輸出端電壓，若恢復(fù)正常，可判斷所斷電路的負(fù)載有過流現(xiàn)象。若仍不正常，說明故障在該整流濾波電路。

3．?dāng)嚅_主負(fù)載、接上燈泡，判斷是否負(fù)載故障。

有些收臺圖閃、帶負(fù)載后電壓不穩(wěn)的機器，難于鑒別故障是在電源或是負(fù)載時，可以采用“借法”，用此電源帶同等尺寸、相同B+電壓的另一臺機器行負(fù)載，進行判斷。

4．保留啟動、正反饋、軟啟動及負(fù)反饋電路。逐一取消各種保護電路、待機控制電路末端三極管。開機觀察故障是否消除，確定故障范圍。

注意：兼有穩(wěn)壓作用的電路不能斷開（例如光電耦合器）。斷開保護電路時，須謹(jǐn)慎，并采取防止電壓升高的措施。查熱地部分的負(fù)反饋方法與檢查電壓高的方法相近，采用使B+輸出高的思路（注意改變工作點不能造成B+過高擴大故障）。