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開關電源設計原理開關電源設計模塊

這是壹個電器化的時代,開關電源是我們生活當中必不可少的,只要有電的地方就會有開關電源,別看開關是非常小的物件,如果在夜晚沒有開關,燈就不會亮我們就會找不到方向,我們都知道電源開關,但我們不知道它的原理是什麽,下面就由我們來介紹壹下開關電源設計原理與模塊。

壹、開關電源設計工作原理

顧名思義,開關電源就是利用電子開關器件(如晶體管、場效應管、可控矽閘流管等),通過控制電路,使電子開關器件不停地“接通”和“關斷”,讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調制,從而實現DC/AC、DC/DC電壓變換,以及輸出電壓可調和自動穩壓。

開關電源壹般有三種工作模式:頻率、脈沖寬度固定模式,頻率固定、脈沖寬度可變模式,頻率、脈沖寬度可變模式。前壹種工作模式多用於DC/AC逆變電源,或DC/DC電壓變換;後兩種工作模式多用於開關穩壓電源。另外,開關電源輸出電壓也有三種工作方式:直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。同樣,前壹種工作方式多用於DC/AC逆變電源,或DC/DC電壓變換;後兩種工作方式多用於開關穩壓電源。

根據開關器件在電路中連接的方式,目前比較廣泛使用的開關電源,大體上可分為:串聯式開關電源、並聯式開關電源、變壓器式開關電源等三大類。其中,變壓器式開關電源(後面簡稱變壓器開關電源)還可以進壹步分成:推挽式、半橋式、全橋式等多種;根據變壓器的激勵和輸出電壓的相位,又可以分成:正激式、反激式、單激式和雙激式等多種;如果從用途上來分,還可以分成更多種類。

二、開關電源設計模塊

開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類,DC/DC變換器現已實現模塊化,且設計技術及生產工藝在國內外均已成熟和標準化,並已得到用戶的認可,但AC/DC的模塊化,因其自身的特性使得在模塊化的進程中,遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。

當今軟開關技術使得DC/DC發生了質的飛躍,美國VICOR公司設計制造的多種ECI軟開關DC/DC變換器,其最大輸出功率有300W、600W、800W等,相應的功率密度為(6、2、10、17)W/cm3,效率為(80-90)%。日本NemicLambda公司最新推出的壹種采用軟開關技術的高頻開關電源模塊RM系列,其開關頻率為(200~300)kHz,功率密度已達到27W/cm3,采用同步整流器(MOS-FET代替肖特基二極管),是整個電路效率提高到90%。

三、開關電源維修方法

1、修理開關電源時,首先用萬用表檢測各功率部件是否擊穿短路,如電源整流橋堆,開關管,高頻大功率整流管;抑制浪湧電流的大功率電阻是否燒斷。再檢測各輸出電壓端口電阻是否異常,上述部件如有損壞則需更換。

2、第壹步完成後,接通電源後還不能正常工作,接著要檢測功率因數模塊(PFC)和脈寬調制組件(PWM),查閱相關資料,熟悉PFC和PWM模塊每個腳的功能及其模塊正常工作的必備條件。

開關是我們生活當中所有電子產品所有需要到的部分,對於電子設備來說開關是非常重要的,那通過以上小編為大家介紹的開關電源設計方面的知識大家也了解了,在以後遇到這方面的問題我們也就不好壹無所知了。