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开关电源基本知识介绍

週期性開關的變換器)
隔離型: 正激式(Forward Converter)﹑反激式(Flyback Converter)﹑推挽式(Push-pull converter) ﹑半橋式 (Half-bridge converter)﹑全橋式(Full-bridge 按DC/DC變換器 converter) 的工作方式划分 非隔離型: 降壓式(Buck Converter)﹑升壓式(Boost Converter)﹑ 升降壓式(Buck/Boost Converter)﹑Cuk Converter﹑Zeta Converter﹑Sepic Converter
AT: 6Pin+6Pin
PC機電源在286到早 期的586是AT電源。 AT電源共有四路輸出 (+5V、-5V、+12V、 -12V),另外還向主 板提供一個P.G信號
ATX: 20Pin
Intel 在1997年推出的 ATX電源標準,它主要增 加了3.3V和+5VSB兩路輸 出電壓和一個PS-ON信號。 利用+5VSB和PS-ON信號, 就可以實現軟件關機、鍵 盤開機、網絡遠程喚醒等 功能。
开关电源的新技術:
軟開關技術--減小開 關晶體管在轉換过程 中產生的損耗功率。
零電壓开关: 1)在开关管 開通前﹐ 使 其電壓下降 到零﹔ 2)在开关管 關斷時﹐使 其電壓保持 在零﹐或限 制電壓上昇 率
零電流开关
开关电源基本知识零介绍電壓开关
二.開關電源的分類
分類方法
類別
他激式(開關器件控制信號由專門的控制電路產生)﹑ 按激励方式划分 自激式(借助于變換器本身的正反饋信號實現開關管自持
一.开关电源同线性电源比較
線性电源 簡單示意圖
110/220Vac 50Hz變壓 整流濾波 低壓直流 DC-DC調整穩壓部分穩定低壓直流輸出
線性電源Q1工作在放大區
DC-DC調整穩壓部分
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輸出電壓的穩定性由 UZ和UBE的恆定性決定:
UL=UZ-UBE
RC限制Q1的耗散功率: UCE =U0- UL -IC*RC
限制短路電流: ICmax=U0/RC
一.开关电源同线性电源比較
开关电源 簡單示意圖
110/220Vac 整流濾波高壓直流(300Vdc) DC-DC調整穩壓部分穩定低壓直流輸出
100kHz 變壓
取樣 比較 電路
开关管
PWM---Pulse Width Modulation 脈沖寬度調制
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三.開關電源的原理介紹
電腦電源的工作原理 開關電源:1)首先對市電進行整流和濾波而輸出高壓直
流電,2)然後用開關電路將直流電轉換為高頻率的脈動直 流電並送到高頻開關變壓器上,此時可以選擇體積小巧的 鐵氧體變壓器來完成高壓到低壓的轉換,3)然後再對輸出 的低壓電進行整流和濾波並最後輸出.
實際電路中選用大功率的三極管或場效應管來做為開關, 根據控制電路的信號導通和截止,工作頻率達到數十KHz或 數百KHz,然後與開關變壓器、高、低壓整流濾波電路就構 成了一個簡易的開關電源。當需要提升輸出電壓時就增加開 關需管導通的時間,反之則增加截止的時間,控制十分靈活
一.开关电源同线性电源比較
开关电源:
開關晶體管在截止和 導通兩種轉換狀態下 ﹐通常只有很小的損 耗功率。
電壓波形 電流波形
開關晶體管在轉 換过程中產生的損耗 功率最大。
开关管的 开通損耗
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开关管的 关斷損耗
一.开关电源同线性电源比較
零電流开关:1)在开关管開通時﹐使其電流 保持在零﹐或限制電流上昇率﹔ 2)在开 关管關斷前﹐使其電流減小到零
市電的頻率固定在50Hz/60Hz上,採 提高工作頻率(達到數十KHz或數百KHz)
用矽鋼片做為變壓器的磁性材料, 來減少變壓器的體積和重量,採用鐵氧
因此變壓器的轉換效率低。
體做為變壓器的磁性材料。
調整管損耗功率大,尤其是大功率的 調整管功耗小,机内温升低, 輸出多路的 线性電源往往是重量重, 體積大, 低電壓大電流的直流電要具備各種保護 不適合電腦工業化的輕便开設关計电原源基則本知. 识功介能绍 。
電磁輻射和干擾會比較大,紋波比較大.
(35~60%),體積龐大,不具有保護功 瞬態響應較差﹐控制電路要複雜的多。
能等特點
調整管工作于放大區(損耗功率大﹐ 调整管工作在截止区和饱和区,即开关狀
採用大功率調整管﹐及大的散熱器), 態。它截止时,相当机械开关的断开,
連續控制的.
饱和时,相当于机械开关的闭合。
按控制信號的隔 採用變壓器的隔離方式﹑採用光電耦合的隔離方式 離方式划分
按過流保護方式 划分
開關電流檢測方式﹑輸出電流檢測方式
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二.開關電源的分類
Power Supply Development 電源供應器發展史
AT ATX ATX 12V ATX 12V LN二.開關電源的分類 三.開關電源的原理介紹 四.電腦電源的主要電性能參數指標 五.電腦電源的EMC電磁兼容要求 六.電腦電源的Safety 七.Label/Marking 八.Environmental
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一.开关电源同线性电源比較
穩壓電源的目的: 提供穩定的低壓直流, 即從市電110/220Vac
ATX 12V: 20Pin+4Pin
為了滿足大功率CPU的 要求,ATX 12V對CPU供 電的4PIN +12V電壓提 高至+12.8V(+/-12%) 降低了MAIN CONNECT 的+12V電流強度.
ATX 12V LN(Low Noise):24Pin+4Pin
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在ATX/ATX 12V的電源的 基礎上重新定義Main Connect 的Pin腳由 20Pin 增加到24Pin,增 加了對風扇的控制(FAN CMD、FAN OFF、FAN SINK、3.3V R/S),不 與以前的ATX電源兼容。
3.3V/5V/12Vdc
傳統的线性稳压电源 現代的開關稳压電源
優點
電磁輻射和干擾會比較小, 紋波小. 其具有功耗小效率高(可達70~95%),稳 瞬態響應較好﹐控制電路要簡單。 压范围宽,可靠安全,體積小、重量輕、
轉換效率高、自身發熱量小
缺點
調整管工 作狀態
變壓器工 作頻率和 材料 特點原因
承受過載﹑短路能力差﹑效率低
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