开关电源工作原理

开关电源工作原理,第1张

开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,pwm开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
与线性电源相比,pwm开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压组数。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于,误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。

戴尔1100w服务器电源的启动原理是,当电源插入电源插座后,电源开关将被接通,电源模块将开始工作,模块将检测电源输入电压,并调整模块内部电路,以便于提供稳定的电源输出。当模块完成调整后,它将向主板发出启动信号,以便主板开始正常工作。

电脑插电后,电源会处于待机状态,此时待机电源开关变压器供给一个5VSB供电到主板,
1按下机箱开关键,就是电源开关变压器供电和主控IC接通,主控IC内部震荡电路启动,生成脉冲信号。(一些列脉冲、放大、升压、整流、滤波,最后输出稳定直流电给电脑工作,)。
2当关机或常按电脑开关键,电源开关电路的高电压接通主控IC,使其内部震荡电路会停止震荡,让电源处于待机状态。(主控IC短路、过流、过压、欠压时停止工作,这其实也是一个保护电路)
3电脑电源插电后会输出一个稳定5VSB供电,即使不开机也会耗电5W,所以电脑关机后建议切断所有电源。

开关电源让开关管以每秒很高的频率处于不断的开关状态,在开关管的集电极上当的变压器两端的电位不断正负正负的变化,使得直流电通过开关电源变成交流电,是一个AC~DC~AC的过程,开关电源还包括很多闭环电路,比如过流过压保护,稳压电路等等

不知道你说的是什么电源,有电路图才好,但具体开关电源的开机的原理大概如下:
1、输入整流滤波后取一个电压给电源的控制IC供电,IC得电后根据外围线路配置输出相应的波形控制开关管
2、开关管振荡后产品就开机了,然后高频变压器换能后,次级整流滤波后输出。
3、当然了,还有一个闭环反馈的环路,以维持电源的工作正常。
任何一个电子产品都有一个开机过程,开关电源也不例外。每个电源的开机都是不一样,看电路怎么做(跟控制芯片关系很大)

人们使用的任何电器都有开关,电源开关是由很多的零件组成的,电源开关管就是其中的一个小零件,有了电源开关才能保证电源开关的正常使用。我们要想完全掌握了解开关的组成,就要把各个零件的作用学习一下,电源开关管虽然是个小零件,但是没有它,开关就不能正常的发挥其作用,大家想要深入的了解其原理,就要知道电源开关管的具体作用都有什么。

  电源开关管的作用

开关管的作用就是把直流电变成高频交流电,方便用于升压或降压。高压整流-高压滤波-开关管逆变-高频降压-低压整流-低压滤波-稳压输出,等步骤,其中技术要求最高的地方就是“开关管逆变”,就是把220V的直流电逆变成高频的交流电,这里频率是普通照明电路中频率的几百倍,这样用一个很小的变压器就可以实现降压,而且滤波效果也非常好,可以得到非常纯净的直流稳压电源,供给娇弱的计算机电路使用。

电源开关管工作原理分析

开关电源在第一个工作周期,由于输出电压要对滤波储能电容充电,因为充电电流很大,负载会很重(或相当于负载短路),因此一般的开关电源都要采取软启动措施,开始的时候占空比很小,然后才慢慢地趋于正常,即开始的时候输出功率很小,然后才慢慢变大。或开始的时候,工作电压比较低,然后才慢慢升高到正常值。

严格地说,开关电源永远都工作在非稳定状态,所谓稳定也只是相对而言。例如,开关电源的稳压过程就是这样的:当输出电压升高时,经过取样比较,取样电路会输出一个误差信号给脉宽调制电路,使占空比减小,从而使输出电压降低;当输出电压降低之后,经过取样比较,取样电路又会输出一个误差信号给脉宽调制电路,使占空比增加,从而使输出电压升高,这样反复循环,开关电源的输出电压将永远是按一定的频率在电压的平均值上下摆动,所谓的稳压只不过是输出电压的平均值比较稳定而已。

对于流过开关变压器初级线圈的电流也不是一个稳定值,一般都是一个锯齿波,整流输出电流也一样。对LED进行恒流驱动,一般也是指经滤波之后,滤波器输出的电流比较稳定,此稳定也是指平均值,而滤波器的输入电流一般都是一个锯齿波。

电源开关管的作用要从原理了解起,原理完全熟悉了,作用问题也就迎刃而解了,我们对电源开关一定要有详细的认知,因为与电打交道是十分危险的。电源开关可以掌控整个电路,它起着关键的作用,有了电源开关,我们就可以控制着电器与电路,并且不用直接接触电,能够减小人们使用电的危险程度,如今电源开关出现在每个家庭当中,充当着十分重要的作用。

原理简介
开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。 与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压组数。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。 控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于,误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。 开关电源有两种主要的工作方式:正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小,但是工作过程相差很大,在特定的应用场合下各有优点。
电路原理
所谓开关电源,顾名思义,就是这里有一扇门,一开门电源就通过,一关门电源就停止通过,那么什么是门呢,开关电源里有的采用可控硅,有的采用开关管,这两个元器件性能差不多,都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的,脉冲信号正半周到来,控制极上电压升高,开关管或可控硅就导通,由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通,通过开关变压器传到次级,再通过变压比将电压升高或降低,供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来,电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压,电源调整管截止,300V电源被关断,开关变压器次级没电压,这时各电路所需的工作电压,就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时,重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器,因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢,这就需要有个振荡电路产生,我们知道,晶体三极管有个特性,就是基极对发射极电压是065-07V是放大状态,07V以上就是饱和导通状态, -01V- -03V就工作在振荡状态,那么其工作点调好后,就靠较深的负反馈来产生负压,使振荡管起振,振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定,振荡频率高输出脉冲幅度就大,反之就小,这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢,一般是在开关变压器上,单绕一组线圈,在其上端获得的电压经过整流滤波后,作为基准电压,然后通过光电耦合器,将这个基准电压返回振荡管的基极,来调整震荡频率的高低,如果变压器次级电压升高,本取样线圈输出的电压也升高,通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高,这个电压加到振荡管基极上,就使振荡频率降低,起到了稳定次级输出电压的稳定,太细的工作情况就不必细讲了,也没必要了解的那么细的,这样大功率的电压由开关变压器传递,并与后级隔开,返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开,所以前级的市电电压,是与后级分离的,这就叫冷板,是安全的,变压器前的电源是独立的,这就叫开关电源。说到这里吧。
开关条件


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