開關(guān)電源結(jié)構(gòu)及基本原理課程課件

開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和基本原理開關(guān)電源工作原理通過高頻開關(guān)技術(shù)將輸入的較高的交流電壓(AC)轉(zhuǎn)換為PC電腦工作所需要的較低的直流電壓(DC)開關(guān)電源的中心思想：用提高工作頻率等手段來提高電源的功率密度，進(jìn)而達(dá)到減少變壓器的體積和重量的目的。采用開關(guān)變換的顯著優(yōu)點是大大提高了電能的轉(zhuǎn)換效率，典型的PC電源效率為70%-75%，而相應(yīng)的線性穩(wěn)壓電源的效率僅有50%左右。輸出電壓的穩(wěn)定則是依賴對脈沖寬度的改變來實現(xiàn)，這就叫做脈寬調(diào)制PWM。開關(guān)電源工作流程當(dāng)市電進(jìn)入電源后，先經(jīng)過扼流線圈和電容濾波去除高頻雜波和干擾信號，然后經(jīng)過整流和濾波得到高壓直流電。接著通過開關(guān)電路把直流電轉(zhuǎn)為高頻脈動直流電，再送高頻開關(guān)變壓器降壓。然后濾除高頻交流部分，這樣最后輸出供電腦使用相對純凈的低壓直流電?？驁D一個典型的半橋式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)流程圖EMI器件功率輸出PWM主變壓器整流濾波驅(qū)動變壓器開關(guān)管AC輸入SB器件輔助變壓器SB輸出取樣供電控制VCC常用元器件性能及主要參數(shù)介紹電阻電容電感二極管三極管變壓器比較器PWM控制器電路圖一個典型的電路圖開關(guān)銅電源該原理振示意軌圖1經(jīng)過粉了EM毀I濾波缺電路汗以及PF散C電路返的交博流電啦波形2整流耍濾波眾電路已后的顛波形骨輸出3從高妹壓濾掌波電挺容出仿來的側(cè)電壓完波形4經(jīng)過澤開關(guān)賄管后摩的波黑形5經(jīng)過酷變壓詳后的砍波形6低壓守整流晚后的婚波形7終于潮得到追了最芳終需恰要的嫁電壓抗干眨擾電聰路（EM稍I）由一炎個線艦圈和妨兩個絲式電容叛組成畏，通舅常有主兩級EM論I。功能益：濾磨除由構(gòu)電網(wǎng)威進(jìn)來浙的各齒種干顧擾信針號，脹防止膨電源頭開關(guān)侍電路擴形成怪的高圓頻擾淡竄電察網(wǎng)?？垢珊箶_電脂路（EM麗I）整流黑濾波最電路開關(guān)惠電路PF稱C電路保護紫電路電路肢結(jié)構(gòu)PF煎C電路PF卸C（Po敘we副r稱Fa鏟ct斃or循C湊or走re污ct耀io長n）即“定功率騙因數(shù)攔校正枝”，橡主要鋤用來伏表征抱電子財產(chǎn)品饞對電椒能的秒利用恥效率獻(xiàn)。功浸率因勢數(shù)越蠢高，粱說明極電能聲的利崖用效柄率越竹高。臺通過CC初C認(rèn)證洞的電欄腦電池源，菌都必值須增死加PF腥C電路肥。PC電源知采用匪傳統(tǒng)盯的橋具式整綠流、扔電容薄濾波鏈電路爽會使AC輸入困電流化產(chǎn)生暖嚴(yán)重泳的波粗形畸貫變，注向電奧網(wǎng)注零入大糟量的建高次哲諧波武，因竭此網(wǎng)誕側(cè)的辭功率倒因數(shù)暮不高楊，僅溉有0.往6左右擊，并講對電粘網(wǎng)和尼其它圖電氣暈設(shè)備墾造成召嚴(yán)重矮諧波磁污染躍與干堤擾。PF夕C有兩王種，帶一種評是無裂源PF耐C（也稱正被動侵式PF派C），一種唐是有吸源PF妥C（也稱優(yōu)主動膜式PF覺C）。無源PF啊C無源PF欲C一般學(xué)采用購電感毅補償請方法吸，通振過使悉交流訊輸入吵的基時波電仁流與旗電壓巨之間扇相位裝差減察小來軌提高澤功率戰(zhàn)因數(shù)秩，但水無源PF除C的功玻率因艙數(shù)不怖是很誼高，場只能蔑達(dá)到0.桃7~騾0.寨8。位置謝在第艱二層屋濾波法之后絕，全巾橋整渾流電保路之悼前。有源PF棄C輸入收電壓地可以須從90V到27足0V；高于0.遭99的線果路功筆率因姻數(shù)，跪并具勺有低田損耗嫂和高技可靠另等優(yōu)盟點；有源PF紛C電路窗可用置作輔芬助電梨源，漠而不占再需憶要輔土助電少源變租壓器志；輸出暑不隨川輸入性電壓壟波動搬變化榴，因蝴此可陜獲得欣高度搭穩(wěn)定章的輸芳出電澇壓；有源PF嗽C輸出DC電壓黨紋波榮很小晶，且禁呈10愛0Hz仗/1撓20傘Hz（工頻2倍）個的正材弦波食，因萌此采俱用有么源PF糧C的電膛源不退需要筋采用康很大牢容量俯的濾胡波電典容。EM融I電路整流書濾波醬電路高壓與整流陜?yōu)V波予電路嶺由一僅個全姻橋（秘由四鄉(xiāng)豐個二瓦極管帝組成常）和蛛兩個戒高壓累電解鐘電容夕組成羊。把22腔0V交流宰市電蘆轉(zhuǎn)換膀成30何0V直流龜電。低壓拾整流翅濾波棍電路餓由二吸極管士和電絹解電從容組刊成(1家2V使用診快恢局復(fù)管歌，5V和3.丈3V使用圓肖特投基管)，如臣圖。關(guān)鍵連元件旁：輔泰助電供源開浸關(guān)管懲、輔槐助電晉源變幕壓器兇、三端良穩(wěn)壓饒器30根0V直流敬電通吉過輔李助電囑源開蔑關(guān)管敗成為紗脈沖戲電流菌，通玩過輔拉助電魂源變芽壓器據(jù)輸出抹二組覆交流術(shù)電壓筑，一路基經(jīng)整拋流、三端賄穩(wěn)壓根器穩(wěn)重壓，叼輸出+5VS訪B，加到寸主板找上作霸為待睡機電蟻壓；另瓶一路傲經(jīng)整嫂流濾尸波，摩輸出鳴輔助+1盛2V電源庫，供介給PW智M等芯譯片工學(xué)作。輔助休電源血電路開關(guān)倆電路——核心宣部分關(guān)鍵倦元件債：PS衡-O員N、精密敲穩(wěn)壓稍電路、PW以M控制地芯片、推動效管（酸由兩甘個三紛極管屈組成愚）、砌驅(qū)動沖變壓堆器、賺主開儉關(guān)變志壓器原理慚：由尼推動葵管和PW宮M（Pu恨ls番e理Wi株dt族h植Mo克du銹la院ti朋on）控制堤芯片昏構(gòu)成副振蕩傭電路縣，產(chǎn)爺生高勤頻脈怖沖待機明時，吉主板奇啟閉碗控制贏電路染的電循子開杏關(guān)斷脫開，PW私M控制決芯片秒封鎖妻調(diào)制濾脈寬簽輸出丹，使T2推動弄變壓樸器，T1主電踐源開莫關(guān)變蠅壓器旁停振猾，停睛止提撇供輸陣出電捆壓。受控恢啟動糞后，結(jié)主板食啟閉啟電子市開關(guān)愿接地枕。PW醋M控制獲芯片化輸出攤脈寬后調(diào)制放信號維并控憑制Q3、Q4的c極所鄙接T2推動耳變壓燥器初呀級繞巴組的雄激勵雁振蕩新，T2次級柜它激賞振蕩膨產(chǎn)生堪的感伴應(yīng)電劫勢作也用于T1主電善源開假關(guān)變翻壓器驚的一阻次繞畢組，賞二次鴨繞組躁的感餐應(yīng)電銜勢經(jīng)躁整流剩形成再＋3各3V，±5劉V，±1眼2V的輸士出電附壓。電壓字比較跑器PW癥M控制姐芯片PW澡-O棍K電路重要鬼元件油：電樹壓比圍較器軟。待機話時PW衫-O努K向主探機輸餡出零竟電平掛的電價源自芹檢信數(shù)號，廳主機跨停止書工作舊處于尸待命尾狀態(tài)睛。受控辛啟動孩后，PW刑-O經(jīng)K在開挪關(guān)電怎源輸抓出電賺壓穩(wěn)獸定后恰再延狗遲幾異百毫栗秒由0電平妻起跳續(xù)到＋5V，向主層機輸應(yīng)出高租電平侮的信法號。礦該信麗號相拾當(dāng)于AT電源尤的PG信號婦。主雙機檢吉測到PW野-O村K電源崗?fù)旰脮x的信青號后賭啟動襲系統(tǒng)磁。在主使機運基行過左程中炭若遇手市電百掉電毀或關(guān)敢機時悉，PW捧-O敵K輸出沙信號漂比AT薯X開關(guān)電忽源＋5V輸出健電壓棕提前蠢幾百煩毫秒?yún)捪?，通趨知主稀機觸飼發(fā)系亮統(tǒng)在戴電源活斷電足前自朱動關(guān)匯閉，桐防止窯突然肆掉電甚時硬晉盤磁秤頭來救不及葵移至析著陸仗區(qū)而宰劃傷連硬盤繞。

保護恥電路——七重兇保護1、輸以入端丈過壓偉保護蛙：耐金壓值廉為27斗0V的壓菜敏電版阻2、輸艙入端但過流朝保護福：保絨險絲3、輸喪出端粥過流搖保護穴：通價過導(dǎo)藥線反疑饋，克驅(qū)動未變壓促器就棋會相突應(yīng)動增作，棕關(guān)斷筐電源主的輸它出。4、輸襪出端串過壓植保護串：當(dāng)歪比較尋器檢窗測到千的輸蒸出電碌壓與謹(jǐn)基準(zhǔn)池電壓策偏差閘較大非時，唯穩(wěn)壓投管就蘭會對秒電壓虹進(jìn)行靠調(diào)整揪。5、輸籮出端勵過載販保護他：過去載?；蜃o的捷機理爐與過秀流保煤護一緩樣，舊也是菜由控逮制電痛路和迎驅(qū)動達(dá)變壓性器進(jìn)賀行的浴。6、輸觀出端壞短路岸保護規(guī)：輸社出端杠短路民時，藍(lán)比較頓器會逗偵測祥到電躁流的廉變化村，并咽通過擴驅(qū)動遺變壓物器、PW綢M關(guān)斷夕開關(guān)譜管的