中國臺灣明緯開關電源型號

開關電源產品應用于工業(yè)自動化控制、設備、科研設備、led照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫(yī)療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，led燈具，通訊設備，視聽產品，安防監(jiān)控，led燈袋，電腦機箱，數(shù)碼產品和儀器類等領域。

主要類型編輯

現(xiàn)代開關電源有兩種：一種是直流開關電源；另一種是交流開關電源。

開關電源內部結構這里主要介紹的只是直流開關電源，其功能是將電能質量較差的原生態(tài)電源（粗電），如市電電源或蓄電池電源，轉換成滿足設備要求的質量較高的直流電壓（精電）。直流開關電源的核心是dc/dc轉換器。因此直流開關電源的分類是依賴dc/dc轉換器分類的。也就是說，直流開關電源的分類與dc/dc轉換器的分類是基本相同的，dc/dc轉換器的分類基本上就是直 流開關電源的分類。

直流dc/dc轉換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類：一類是有隔離的稱為隔離式dc/dc轉換器；另一類是沒有隔離的稱為非隔離 式dc/dc轉換器。

隔離式dc/dc轉換器也可以按有源功率器件的個數(shù)來分類。單管的dc/dc轉換器有正激式（forward）和反激式（flyback）兩種。雙管dc/dc轉換器 有雙管正激式（doubletransistor forward converter），雙管反激式（double transistr flyback converter）、推挽式（push-pull converter） 和半橋式（half-bridge converter）四種。四管dc/dc轉換器就是全橋dc/dc轉換器（full-bridge converter）

非隔離式dc/dc轉換器，按有源功率器件的個數(shù)，可以分為單管、雙管和四管三類。

開關電源內部結構圖單管dc/dc轉換器共有六種，即降壓式（buck）dc/dc轉換器 ，升壓式（boost）dc/dc轉換器、升壓降壓式（buck boost）dc/dc轉換器、cuk dc/dc轉換器、zeta dc/dc轉換器和sepic dc/dc轉換器。在這六種 單管dc/dc轉換器中，buck和boost式dc/dc轉換器是基本的，buck-boost、cuk、zeta、sepic式dc/dc轉換器是從中派生出來的。雙管dc/dc轉換 器有雙管串接的升壓式（buck-boost）dc/dc轉換器。四管dc/dc轉換器常用的是全橋dc/dc轉換器（full-bridge converter）。

隔離式dc/dc轉換器在實現(xiàn)輸出與輸入電氣隔離時，通常采用變壓器來實現(xiàn)，由于變壓器具有變壓的功能，所以有利于擴大轉換器的輸出應用 范圍，也便于實現(xiàn)不同電壓的多路輸出，或相同電壓的多種輸出。

在功率開關管的電壓和電流定額相同時，轉換器的輸出功率通常與所用開關管的數(shù)量成正比。所以開關管數(shù)越多，dc/dc轉換器的輸出功率越大，四管式比兩管式輸出功率大一倍，單管式輸出功率只有四管式的1/4。

非隔離式轉換器與隔離式轉換器的組合，可以得到單個轉換器所不具備的一些特性。

按能量的傳輸來分，dc/dc轉換器有單向傳輸和雙向傳輸兩種。具有雙向傳輸功能的dc/dc轉換器，既可以從電源側向負載側傳輸功率，也可 以從負載側向電源側傳輸功率。

dc/dc轉換器也可以分為自激式和他控式。借助轉換器本身的正反饋信號實現(xiàn)開關管自持周期性開關的轉換器，叫做自激式轉換器，如洛耶爾 （royer）轉換器就是一種典型的推挽自激式轉換器。他控式dc/dc轉換器中的開關器件控制信號，是由外部的控制電路產生的。

按照開關管的開關條件，dc/dc轉換器又可以分為硬開關（hard switching）

開關電源和軟開關（soft switching）兩種。硬開關dc/dc轉換器的開關器件 是在承受電壓或流過電流的情況下，開通或關斷電路的，因此在開通或關斷過程中將會產生較大的交疊損耗，即所謂的開關損耗（switching loss）。當轉換器的工作狀態(tài)一定時開關損耗也是一定的，而且開關頻率越高，開關損耗越大，同時在開關過程中還會激起電路分布電感和寄生 電容的振蕩，帶來附加損耗，因此，硬開關dc/dc轉換器的開關頻率不能太高。軟開關dc/dc轉換器的開關管，在開通或關斷過程中，或是加于 其上的電壓為零，即零電壓開關（zero-voltage-switching，zvs），或是通過開關管的電流為零，即零電流開關（zero-current·switching，zcs）。這種軟開關方式可以顯著地減小開關損耗，以及開關過程中激起的振蕩，使開關頻率可以大幅度提高，為轉換器的小型化和模塊化創(chuàng)造 了條件。功率場效應管（mosfet）是應用較多的開關器件，它有較高的開關速度，但同時也有較大的寄生電容。它關斷時，在外電壓的作用下， 其寄生電容充滿電，如果在其開通前不將這一部分電荷放掉，則將消耗于器件內部，這就是容性開通損耗。為了減小或消除這種損耗，功率場 效應管宜采用零電壓開通方式（zvs）。絕緣柵雙極性晶體管（insu1ated gate bipo1ar tansistor，igbt）是一種復合開關器件，關斷時的電流拖 尾會導致較大的關斷損耗，如果在關斷前使流過它的電流降到零，則可以顯著地降低開關損耗，因此igbt宜采用零電流（zcs）關斷方式。igbt在 零電壓條件下關斷，同樣也能減小關斷損耗，但是mosfet在零電流條件下開通時，并不能減小容性開通損耗。諧振轉換器（resonantconverter ，rc）、準諧振轉換器（qunsi-tesonant converter，qrc）、多諧振轉換器（mu1ti-resonantconverter，mrc）、零電壓開關pwm轉換器（zvs pwm converter）、零電流開關pwm轉換器（zcs pwm converter）、零電壓轉換（zero-vo1tage-transition，zvt）pwm轉換器和零電流轉換（zero- vo1tage-transition，zvt）pwm轉換器等，均屬于軟開關直流轉換器。電力電子開關器件和零開關轉換器技術的發(fā)展，促使了高頻開關電源的發(fā)展。

基本組成編輯

開關電源大致由主電路、

開關電源控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成。

1、主電路

沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側的沖擊電流。

輸入濾波器：其作用是過濾電網存在的雜波及阻礙本機產生的雜波反饋回電網。

整流與濾波：將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電。

逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關電源的核心部分。

輸出整流與濾波：根據(jù)負載需要，提供的直流電源。

2、控制電路

一方面從輸出端取樣，與設定值進行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù)，經保護電路鑒別，提供控制電路對電源進行各種保護措施。

3、檢測電路

提供保護電路中正在運行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。

4、輔助電源

實現(xiàn)電源的軟件（遠程）啟動，為保護電路和控制電路（pwm等芯片）工作供電。

主要分類編輯

人們在開關電源技術領域是邊開發(fā)相關電力電子器件，

320w單組開關電源邊開發(fā)開關變頻技術，兩者相互促進推動著開關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。開關電源可分為ac/dc和dc/dc兩大類。

微型低功率開關電源

開關電源正在走向大眾化，微型化。開關電源將逐步取代變壓器在生活中的所有應用，低功率微型開關電源的應用要首先體現(xiàn)在，數(shù)顯表、智能電表、手機充電器等方面?，F(xiàn)階段在大力推廣智能電網建設，對電能表的要求大幅提高，開關電源將逐步取代變壓器在電能表上面的應用。

反轉式串聯(lián)開關電源

反轉式串聯(lián)開關電源與一般串聯(lián)式開關電源的區(qū)別是，這種反轉式串聯(lián)開關電源輸出的電壓是負電壓，正好與一般串聯(lián)式開關電源輸出的正電壓極性相反；并且由于儲能電感l(wèi)只在開關k關斷時才向負載輸出電流，因此，在相同條件下，反轉式串聯(lián)開關電源輸出的電流比串聯(lián)式開關電源輸出的電流小一倍。

發(fā)展方向編輯

開關電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關電源小型化，并使開關電源進入更的應用領域，特別是在領域的應用，推動了開關電源的發(fā)展前進，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。開關電源可分為ac/dc和dc/dc兩大類，dc/dc變換器現(xiàn)已實現(xiàn)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，并已得到用戶的認可，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。另外，開關電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。

開關電源中應用的電力電子器件主要為二極管、igbt和mosfet、變壓器。

scr在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用，gtr驅動困難，開關頻率低，逐漸被igbt和mosfet取代。

開關電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。

開關電源由于開關電源輕、小、薄的關鍵技術是高頻化，因此國外各大開關電源制造商都致力于同步開發(fā)高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體材料上加大科技，以提高在高頻率和較大磁通密度（bs)下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項關鍵技術。smt技術的應用使得開關電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關電源的輕、小、薄。開關電源的高頻化就必然對傳統(tǒng)的pwm開關技術進行，實現(xiàn)zvs、zcs的軟開關技術已成為開關電源的主流技術，并大幅提高了開關電源的工作效率。對于高可靠性指標，美國的開關電源生產商通過降低運行電流，降低結溫等措施以減少器件的應力，使得產品的可靠性大大提高。

模塊化是開關電源發(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)，可以設計成n+1冗余電源系統(tǒng)，并實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴展。針對開關電源運行噪聲大這一缺點，若單獨追求高頻化其噪聲也必將隨著增大，而采用部分諧振轉換電路技術，在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉換技術的實際應用仍存在著技術問題，故仍需在這一領域開展大量的工作，以使得該項技術得以實用化。

電力電子技術的不斷，使開關電源產業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。要加快我國開關電源產業(yè)的發(fā)展速度，就必須走技術之路，走出有中國特色的產學研聯(lián)合發(fā)展之路，為我國國民經濟的高速發(fā)展做出貢獻。

工作原理編輯

開關電源的工作過程相當容易理解，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開關電源是讓功率晶體管工作在導通和關斷的狀態(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（在導通時，電壓低，電流大；關斷時，電壓高，電流?。?功率器件上的伏安乘積就是功率半導體器件上所產生的損耗。

與線性電源相比，pwm開關電源更為工作過程是通過“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現(xiàn)的。

開關電源伯特圖脈沖的占空比由開關電源的控制器來調節(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，可以設計成與線性調節(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）在驅動功率管之前要經過一個電壓/脈沖寬度轉換單元。

開關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，在特定的應用場合下各有優(yōu)點。

工作條件編輯

1、開關：電力電子器件工作在開關狀態(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：開關電源輸出的是直流而不是交流

主要特點編輯

1、體積小、重量輕：由于沒有工頻變壓器，所以體積和重量只有線性電源的20～30%。

2、功耗小 功率晶體管工作在開關狀態(tài)，所以晶體管上的功耗小，轉 化，一般為60～70%，而線性電電源只有30～40%。

工作模式編輯

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、可控硅閘流管等），

開關電源及電路圖通過控制電路，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(xiàn)dc/ac、dc/dc電壓變換，以及輸出電壓可調和自動穩(wěn)壓。[1]

開關電源一般有三種工作模式：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。種工作模式多用于dc/ac逆變電源，或dc/dc電壓變換；后兩種工作模式多用于開關穩(wěn)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，種工作方式多用于dc/ac逆變電源，或dc/dc電壓變換；后兩種工作方式多用于開關穩(wěn)壓電源。

根據(jù)開關器件在電路中連接的方式，開關電源，大體上可分為：串聯(lián)式開關電源、并聯(lián)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（后面簡稱變壓器開關電源）還可以進一步分成：推挽式、半橋式、全橋式等多種；根據(jù)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。

使用指南編輯

輸出計算

因開關電源工作，一般可達到80%以上，故在其輸出電流的選擇上，應準確測量或計算用電設備的吸收電流，以使被選用的開關電源具有高的性能比，通常輸出計算公式為：

is=kif

式中：is—開關電源的額定輸出電流；

if—用電設備的吸收電流；

k—裕量系數(shù)，一般取1.5～1.8；

接地

開關電源比線性電源會產生更多的干擾，對共模干擾敏感的用電設備，應采取接地和屏蔽措施，按ice1000、en61000、fcc等emc限制，開關電源均采取emc電磁兼容措施，因此開關電源一般應帶有emc電磁兼容濾波器。如利德華福技術的ha系列開關電源，將其fg端子接大地或接用戶機殼，方能滿足上述電磁兼容的要求。

保護電路

開關電源在設計中必須具有過流、過熱、短路等保護功能，故在設計時應保護功能齊備的開關電源模塊，并且其保護電路的技術參數(shù)應與用電設備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設備或開關電源。

接線

l：接220v交流火線

n：接220v交流零線

fg：接大地

g：直流輸出的地

+5v：輸出+5v點的端口

adj：是在一定范圍內調輸出電壓的，開關電源上輸出的額定電壓本來出廠時是固定的，也就是標稱額定輸出電壓，設置此電位器可以讓用戶根據(jù)實際使用情況在一個較小的范圍內調節(jié)輸出電壓，一般情況下是不需要調整它的。