《開關(guān)電源講》課件

《開關(guān)電源講》ppt課件2023REPORTING開關(guān)電源概述開關(guān)電源的工作原理開關(guān)電源的分類與選型開關(guān)電源的設(shè)計與優(yōu)化開關(guān)電源的故障診斷與維護(hù)開關(guān)電源的發(fā)展趨勢與展望目錄CATALOGUE2023PART01開關(guān)電源概述2023REPORTING定義開關(guān)電源是一種將電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置，通過控制開關(guān)管的工作狀態(tài)，將輸入的直流電壓或交流電壓轉(zhuǎn)換成所需的直流電壓或交流電壓輸出。開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率高，能夠減少能源的浪費。由于采用了高頻變壓器，開關(guān)電源的體積和重量相對較小。開關(guān)電源采用了負(fù)反饋控制，能夠保證輸出電壓的穩(wěn)定性。開關(guān)電源通常具有過流保護(hù)、過壓保護(hù)和欠壓保護(hù)等功能，能夠保證用電設(shè)備和電網(wǎng)的安全。高效節(jié)能輸出電壓穩(wěn)定保護(hù)功能齊全體積小、重量輕開關(guān)電源的定義與特點家用電器工業(yè)自動化通信設(shè)備電力系統(tǒng)開關(guān)電源的應(yīng)用領(lǐng)域01020304如電視、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等。如數(shù)控機(jī)床、自動化生產(chǎn)線等。如交換機(jī)、路由器、基站等。如不間斷電源（UPS）、充電樁等?？刂齐娐酚糜诳刂崎_關(guān)管的工作狀態(tài)，實現(xiàn)穩(wěn)定的電壓輸出和保護(hù)功能。輸出電路用于輸出轉(zhuǎn)換后的電能，并進(jìn)行濾波和平滑。變壓器用于實現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換和隔離。輸入電路用于接收輸入的電能，并進(jìn)行濾波和整流。開關(guān)管用于控制電源的通斷，實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換。開關(guān)電源的基本組成PART02開關(guān)電源的工作原理2023REPORTING開關(guān)電源的工作流程整流電路輸出濾波器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。平滑輸出電壓，減小紋波。輸入濾波器開關(guān)管反饋電路對輸入的交流電進(jìn)行濾波，消除高次諧波?？刂齐娫吹耐〝?，調(diào)節(jié)輸出電壓。將輸出電壓或電流反饋到輸入端，實現(xiàn)穩(wěn)壓或穩(wěn)流。開關(guān)電源主要由輸入電路、功率變換電路和輸出電路三部分組成。輸入電路包括濾波電路和整流電路，用于消除高次諧波和將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。功率變換電路是開關(guān)電源的核心，包括開關(guān)管、儲能元件和變壓器等。輸出電路包括濾波電路和反饋電路，用于平滑輸出電壓和減小紋波，同時實現(xiàn)穩(wěn)壓或穩(wěn)流。01020304開關(guān)電源的電路分析

開關(guān)電源的控制方式脈沖寬度調(diào)制（PWM）通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來控制開關(guān)管的通斷時間，從而調(diào)節(jié)輸出電壓。脈沖頻率調(diào)制（PFM）通過調(diào)節(jié)脈沖頻率來控制開關(guān)管的通斷時間，從而調(diào)節(jié)輸出電壓。混合調(diào)制將PWM和PFM相結(jié)合，根據(jù)負(fù)載情況選擇合適的調(diào)制方式，以實現(xiàn)更好的性能。開關(guān)電源的效率與散熱開關(guān)電源的效率是指其輸出功率與輸入功率的比值，通常要求在80%以上。散熱是開關(guān)電源設(shè)計中需要考慮的重要因素之一，因為開關(guān)管等元件在工作時會發(fā)熱，需要采取有效的散熱措施，如散熱片、風(fēng)扇等。PART03開關(guān)電源的分類與選型2023REPORTING小功率、中功率和大功率開關(guān)電源。按照功率分類單輸出和多輸出開關(guān)電源。按照輸出電壓分類脈寬調(diào)制（PWM）和脈頻調(diào)制（PFM）開關(guān)電源。按照控制方式分類串聯(lián)式、并聯(lián)式和串并聯(lián)式開關(guān)電源。按照電路結(jié)構(gòu)分類開關(guān)電源的分類010204開關(guān)電源的選型原則根據(jù)負(fù)載需求選擇合適的功率和電壓等級?？紤]輸入輸出電壓范圍、效率和溫升等性能指標(biāo)?？紤]體積、重量和維護(hù)方便性等使用環(huán)境因素。選擇具有安全認(rèn)證和質(zhì)量保證的品牌和型號。03輸入電壓范圍越寬，電源適應(yīng)能力越強(qiáng)；輸出電壓范圍滿足負(fù)載需求。輸入輸出電壓范圍效率越高，損耗越小，節(jié)能效果越好。效率溫升越低，散熱性能越好，使用壽命越長。溫升過流、過壓、欠壓、過溫等保護(hù)功能，確保安全運行。保護(hù)功能開關(guān)電源的性能指標(biāo)PART04開關(guān)電源的設(shè)計與優(yōu)化2023REPORTING明確電源的輸入輸出電壓、功率、效率等要求，以及應(yīng)用場景和環(huán)境條件。需求分析制作樣機(jī)進(jìn)行測試和驗證，確保實際性能與設(shè)計目標(biāo)相符，并進(jìn)行必要的調(diào)整和改進(jìn)。測試與驗證根據(jù)需求分析，選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制方式、元件規(guī)格等，并進(jìn)行初步的參數(shù)計算。方案設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的電路設(shè)計、元件布局、布線等，確保電源性能達(dá)標(biāo)且可靠。詳細(xì)設(shè)計利用仿真軟件對設(shè)計的電源進(jìn)行性能分析和優(yōu)化，確保設(shè)計目標(biāo)的實現(xiàn)。仿真驗證0201030405開關(guān)電源的設(shè)計流程根據(jù)設(shè)計需求和性能要求，選擇合適的元件規(guī)格和品牌，確保元件的可靠性和性能達(dá)標(biāo)。元件選擇元件計算元件容差根據(jù)設(shè)計需求和電路拓?fù)?，進(jìn)行元件的參數(shù)計算，如電感值、電容值、電阻值等。考慮元件的實際誤差和容差，進(jìn)行元件的優(yōu)化選擇和配置，以確保電源性能的穩(wěn)定性和可靠性。030201開關(guān)電源的元件選擇與計算通過優(yōu)化電路拓?fù)浜涂刂品绞?，提高電源的工作效率，減少能源浪費。效率優(yōu)化熱設(shè)計優(yōu)化電磁兼容性優(yōu)化可靠性優(yōu)化合理設(shè)計散熱系統(tǒng)，確保元件工作在安全溫度范圍內(nèi)，提高電源的可靠性和壽命。采取有效的電磁干擾抑制措施，降低電源對其他電子設(shè)備的干擾，提高電源的電磁兼容性。選用高可靠性元件、加強(qiáng)電源的防護(hù)措施等，提高電源的平均無故障時間，降低故障率。開關(guān)電源的優(yōu)化技巧PART05開關(guān)電源的故障診斷與維護(hù)2023REPORTING可能是由于輸入電壓異常、開關(guān)管損壞、啟動電阻開路或整流二極管開路等原因。電源無法啟動可能是由于反饋電路元件損壞、取樣電阻誤差或光耦損壞等原因。輸出電壓過高或過低可能是由于散熱器風(fēng)道堵塞、散熱器積灰、環(huán)境溫度過高等原因。電源過熱可能是由于輸入電壓過高、開關(guān)管電流過大、濾波電容失效或軟啟動電路異常等原因。電源噪聲大開關(guān)電源常見故障及原因ABCD開關(guān)電源的故障診斷方法觀察法通過觀察電源的外觀、聞是否有燒焦氣味、摸元器件是否過熱等方法判斷故障位置。電壓測量法通過測量關(guān)鍵點電壓，與正常值比較，判斷故障位置。替換法用同型號正常運行的電源替換可能存在故障的電源，以確定故障位置。波形法通過示波器觀察關(guān)鍵點的波形，判斷故障位置。檢查元器件定期檢查電源中的元器件是否有異常現(xiàn)象，如燒焦、變色、松動等，及時更換損壞的元器件。定期緊固接線端子定期檢查并緊固接線端子，確保接線牢固可靠，防止因接觸不良引發(fā)故障。定期除塵定期對電源進(jìn)行除塵，清理灰塵和雜物，保持電源內(nèi)部的清潔。定期清理散熱器保持散熱器清潔，定期清理散熱器上的灰塵和雜物，確保散熱器能夠正常散熱。開關(guān)電源的維護(hù)與保養(yǎng)PART06開關(guān)電源的發(fā)展趨勢與展望2023REPORTING高效能為了便于維護(hù)和升級，開關(guān)電源正趨向于模塊化設(shè)計，每個模塊具有獨