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電源開關范文1

（一）主功率電路的電源開關設計

此設計電源的技術指標如下：開關的頻率為5OHz±5%，效率大于85%，預定的最大占空比為Dmax=40%，輸入電壓Vin-=48（±20%），其中Vimin=43.2v，Vimax=52.8v，由此，可以算出:T=20us，Tonmax=8us，負載在10%至100%之間改變時，電壓的調整率小于5%，輸出功率為25瓦，允許的過載率為3%，輸出電壓的精度為正負0.5V，滿載輸出時，功率的因數大于0.99，紋波率小于等于1%。在解決問題的基礎上，設計出主功率電路的各個參數。此設計選定單端反激式變換器為主功率電路拓撲，采用DCM模式工作。這次設計的高頻變壓器的繞組為一次側初級繞組，初級匝數比為8，在最里層繞制，占空比的52%（保留12%裕度），當初級繞組后，必須使用絕緣膠帶包好，副邊的繞組最大功率地須貼近初級，使用分兩層繞，每層兩股，輔助輸出須加減15V繞組、主輸出±5V繞組以及供電給uC3842控制芯片的+12V饋電繞組。因為高頻變壓器需要留有空隙，絕緣帶須均勻地繞在磁芯兩邊，以防止磁飽和增加電感量。選擇MOS開關IRF640為功率開關，RIF640J就是第三代powerMOSFETs，其漏極的額定電流為18安培，導通時的電阻為0.15，耐壓值為200伏特，優點是堅固耐用、降低導通阻抗、轉換快速。為了保證MOS管的關斷可靠，這次設計中還加入了一個R15作為下拉電阻，其組值為20K、IN474，中功率穩壓值為18V的直插式穩壓二極管。這次的設計為了避免開關管承受峰值電壓過大而損壞，采用了與變壓器原邊并聯的RCD緩沖器吸收電路中的由尖峰電壓帶來的能量。經計算后，C=1.2nF，R=1，8K，UF4007二極管，VR=200V，Iav=1A。濾波電容使用CBB1044和100F/63V、22100F/63F一起構成的輸入端濾波電路，去消除整流輸出中的電壓紋波，使用CBB1044可以使直流電壓更平穩，濾除高頻分量。本設計中針對反激式開關電源中低壓大的特點選用+5V的輸出整流二極管RS560，VR=60V，IF=5A；整流二極管SR160，VR=60V，IF=1A。輸出的紋波電壓與反激式開關的電源輸出之間關系密切，為了令+5V紋波電壓＜50mV，+15V時候的紋波電壓＜150mV，就要使濾波電路紋波率＜1%，所以選用了π型的濾波器；控制芯片uC3842的供電由12V濾波電路輸入。

（二）上切換電路設計中的電源開關設計

為了使反激式電源開關保持高效率，需在分壓限流電阻和控制芯片中間加入電切換電路。此設計可以使電源工作正常時，分壓供電電阻不會一直維持在高耗能狀態。

（三）U1.3842電源開關的電路設計

采用U1.3842的電流型脈寬調制器控制芯片，并利用高頻變壓器與電網隔離。這種組合控制器的電路比較簡單，工作頻率可高達500KHz，電壓的調整率可達到0.01%，啟動時的電流小于1毫安，工作電流為5毫安，是性能非常好的電流控制型的脈寬調制型芯片，而且該調制器管腳數量少，屬于單端輸出。計算出的工作頻率為48.8KHz，根據時鐘震蕩電路中CT=4.7Nf，RT-7.5K，實驗中功率留取一半作為余量，選用4個規格為0.25W、1.2的電阻并聯為采樣電阻，電容為3.9K。濾波及采樣電路中，檢流器件選用電阻。

（四）反饋電路的電源開關設計

電源開關的反饋電路設計非常重要，現在大多反激式開關設計都是用光耦PC817和TL431之間的電氣隔離，實現反饋電壓信號和控制芯片功能，但這樣的電路電壓輸出的調整范圍非常小，而筆者則拓展了這一范圍。通過在以前的反饋電路光耦輸出位置增加恒流源電路，使之吸收2mA的電流，便可實現分流總電流的目的，由此擴大光耦PC817的輸出電流范圍，輸出電壓的調節范圍也就變大了，因為再經過信號LM358的放大，其中的誤差也被放大，這樣就因錯誤過大而失去了意義。所以恒流源電路直接設計在了UC3842的1腳上，就不會出現錯誤被放大導致控制精度的下降。也減少了反饋信號的輸出時間，使電源的動態響應加快。經過改動后的電路調節范圍比原有設計擴大了23%，使拓寬光耦的電流有效輸入范圍增大，輸出電壓調節范圍增大。

二、總結

電源開關范文2

【關鍵詞】西氣東輸　電源　滑油壓力　技術改造放空量

1　概述

輪南壓氣站作為西氣東輸的龍頭,壓縮機組運行狀況將直接影響西氣東輸輸氣任務的完成。輪南壓氣站目前有兩臺壓縮機組,正常工況下為一臺機組運行,一臺機組備用,有時雙機運行。

所以保證輪南壓氣站正常供電是非常重要的一個環節,現在輪南壓氣站有兩條10kV雙回路供電線路。一條線路受電運行,另一條線路充電備用。當受電運行線路出現故障時,供電線路會通過進線備自投自動轉為備用線路供電,在這轉化過程中,運行中的機組會出現滑油壓力降低、箱體壓差低等故障報警停機,對運行的機組設備和正常輸氣造成嚴重影響。

當10kV供電線路需要檢修時,而檢修的線路是受電運行的線路,輪南壓氣站供電線路就需要切換到備用線路上。為了保證輸氣的連續性,必須先把備用壓縮機用備用線路供電,進行起機運行,然后停止原運行的壓縮機。每次切換供電線路都需要切換機組,才能夠完成供電線路的切換工作。在這次啟停機組過程中,需要放空壓縮機機組內的天然氣4900m~左右,造成嚴重的浪費,也極大的影響了公司的經濟效益。

2　停機原因分析

針對每次的失電停機故障進行分析,影響停機的主要參數有主滑油壓力、GG滑油壓力、箱體通風壓差,匯總見表1。從表1中我們可以看出,當供電線路瞬間斷電,滑油泵電機、箱體通風機電機停轉后,滑油壓力不應該立即降到停機值。經過實際測試得到主滑油從正常值135kPa下降到83kPa需要約3s,GG滑油、箱體通風壓差從正常值下降到停機值需要的時間還要長些。我們主要從這3s上考慮解決問題。

3　改造方法

(1)雙電源站場備自投整定時間的設置

調整備自投整定時間為1S。當受電線路出現故障時,即受電線路電壓低于額定電壓70%持續lS,受電線路會自動斷開,充電備用線路會自動投入供電。受電線路斷路器斷開時間約0.06s,充電線路斷路器合閘時間約0.065s。從受電線路供電切換到充電線路供電總時間沒有超過1.5s。在這期間主滑油壓力還沒有達到壓縮機停機值,從而迅速恢復供電,所有停機參數均恢復正常,壓縮機不會停機。

(2)雙電源站場供電部門允許短時間并網供電

在兩條10kV線路高壓柜內加裝同期合閘裝置,實現短期線路環網供電。當10kV供電線路需要檢修時,而檢修的線路是受電運行的線路,通過同期裝置,把兩條10kV線路的母聯開關合上,兩條10kV線路同時給輪南壓氣站供電。然后再把需要檢修的線路電源斷開,實現了不間斷切換供電源電源。在此期間機組不會停機。

(3)雙電源站場供電部門不允許并網供電

把場站低壓Ⅰ、Ⅱ進線斷路器進行連鎖,實現短時間切換供電電源。如圖1主接線圖、圖2控制圖。

Ⅰ段電源受電運行,Ⅱ段電源備用。現在要切換電源,Ⅱ段電源受電運行,Ⅰ段電源需要檢修。切換電源前,為了減少負荷對開關的沖擊,首先斷開可以停運的負荷(如:后空冷、循環空冷、空壓機等)。手動合上Ⅱ段自投開關(如圖所示),手動斷開Ⅰ段電源斷路器。Ⅱ段電源合閘信號自動通過Ⅰ段斷路器、Ⅱ段自投開關傳輸到二段電源斷路器合閘線圈,實現自動切換電源,切換時間不超過0.2s。不會影響壓縮機運行。電源切換完畢后,手動斷開Ⅱ段自投開關,恢復場站負荷(如:后空冷、循環空冷、空壓機等)。

(4)單電源供電場站

單電源供電場站,市電電源與發電機電源切換,也可以采用上述方法,實現不停機切換電源。如圖3所示。

4　經濟效果分析

經過以上技術整改工作,可以確定在出現以下幾種情況時,不會造成運行中的機組停機:

(1)雙回路供電站場當受電運行線路出現故障時,備自投會自動切換到備用線路上,備自投切換時間一般不會超過1.5s,運行壓縮機不會停機。

(2)雙回路電源供電時,正常切換供電電源,運行壓縮機組不會停機。

電源開關范文3

關鍵詞：通信電源開關技術

0引言

通信電源是通信行業的動力，在電信網絡中發揮著不可替代的作用，具有無可比擬的重要基礎地位。通信電源又是通信設備系統的心臟，即使是瞬間的中斷也是不允許的，因為通信電源系統發生直流供電中斷故障是災難性的，往往會造成整個通信局（站）和通信網絡的全部中斷和癱瘓。通信電源是電信網絡中不可缺少的重要組成部分，是一個完整、規模日趨龐大和復雜的交換、傳輸、數據、信息、業務、智能等通信網的基石和后臺保障，因此通信電源直接關系到整個網絡的穩定、可靠和暢通，而開關電源因效率高、體積小、重量輕等優點被大量運用在通信設備供電中。

1開關電源占據通信電源的主導地位

通信直流穩壓電源按照其實現直流穩壓方法的不同，可分為：線性電源、相控電源和開關電源三種。

1.1線性電源是通過串聯調整管來連續控制，其功率調整管總是工作在放大區。由于調整管上功率損耗很大，造成電源效率較低，只有20～40%，發熱損耗嚴重，安裝有體積很大的散熱器，因而功率體積系數只有20～30W/dm3。因此線性電源主要用于小功率、對穩壓精度要求很高的場合，如通信設備內部電路的輔助電源等。

1.2相控電源是將市電直接經整流濾波后提供直流，通過改變晶閘管的導通相位來控制直流電壓。由于相控電源的工作頻率低，工頻變壓器的體積和噪聲大，造成對電網干擾和負載變化的響應慢，設備笨重，且危害維護人員的身體健康。另外，其功率因數較低，只有0.6～0.7，嚴重污染電力電網，效率較低，只有60～80%，造成能源的極大浪費。因此傳統的相控電源已逐漸被淘汰。

1.3開關電源的功率調整管工作在開關狀態，主要的優點在"高頻"上。其工作頻率高，大都在40kHz以上，無煩人的噪聲。體積小，重量輕，適用于分散供電，可與通信設備放在同一機房。效率高，大于90%，在當前能源比較緊張的情況下，能夠在節能上做出很大的貢獻。功率因數高，大于0.92，當采用有效的功率因數校正電路時，功率因數可接近于1，且對公共電網基本上無污染。模塊化的設計，可實行N+1配置，可靠性高。維護方便，可在運行中更換模塊，而不影響系統供電，擴容方便、分段投資，可在初建時，預留終期模塊的機架，隨時擴容。調試方便，內設模擬測試電路，無需另配假負載。具有監控功能，并配有標準通信接口，可實現集中監控，無人值守。

2開關電源的關鍵技術

開關電源中具有技術突破主要有體現在以下四個方面：

2.1均流技術

大功率電源系統需要用若干臺開關電源并聯，以滿足負載功率的要求，另外通信電源必須通過并聯技術來實現模塊備份，以提高電源系統的可靠性。因此并聯技術在供電系統中必不可少，而并聯運行的整流模塊間需要采用均流措施，它是實現大功率電源系統的關鍵，用以保證模塊間電流應力和熱應力的均勻分配，防止一臺或多臺模塊運行在限流或滿載狀態，同時延長電源系統的壽命和平均無故障時間。

2.2軟開關技術

DC-DC變換器是開關電源的主要組成部分，因此功率變換技術一直受到全世界電力電子學科和行業研究的關注。而如何降低開關損耗，提高開關電源的頻率和開關電源的系統效率，代表了開關電源的發展趨勢。在經過了硬開關PWM（或PFM）技術和硬開關加吸收網絡技術后，軟開關技術得到了廣泛應用。這樣能夠極大地降低開關損耗，減小功率器件電和熱應力，改善器件工作環境，降低電磁干擾，提高功率密度等，為開關電源實現高效、節能、體積小、重量輕和高可靠性的要求做出了貢獻。軟開關技術有：諧振技術、準諧振技術、PWM和準諧振相結合的技術。

2.3功率因數校正技術

功率因數校正技術有：采用三相三線制整流，即無中線整流方式，可使諧波含量大大降低，功率因數可達0.86以上；采用無源功率因數校正技術，即在三相三線整流方式下加入一定的電感，可使功率因數達0.93以上，諧波含量降到10%以下；采用有源功率因數校正技術，即在輸入整流部分加入一級功率處理電路，使無功功率幾乎為0，功率因數可達0.99以上，諧波含量降到5%以下。

2.4智能化監控技術

開關電源大量應用控制技術、計算機技術，進行各種異常保護、信號檢測、電池自動管理等，實時監視通信電源設備運行狀態，記錄和處理有關數據，及時發現故障，以先進的、集中的、自動化的維護管理方式來管理通信電源設備，從而提高供電系統的可靠性。智能化監控技術的應用，使得維護人員面對的不再是復雜的器件和電路，而是一個人機表達和交流的信息，大大改進了維護管理方式。

3開關電源的發展

開關電源在發展，今后仍要不斷提高開關電源和供電系統的高新技術含量，以支撐高速發展的現代化通信網絡的建設和運行維護管理為主導方向，以高可靠性、高穩定性和可維護性為最終目的。具體有以下幾個方面：

3.1小型化

隨著通信設備日益集成化、小型化和分散化的發展，以及勢在必行的分散供電的廣泛應用，要求開關電源也相應小型化，而開關電源工作頻率高頻化和控制電路集成化，使開關電源的小型化成為可能。

特別是隨著小型化開關電源的市場迅速擴大，如接入網、數據產品、移動基站、無線市話等，一些小功率模塊插件形式的開關電源將應運而生，大有蓬勃發展之勢。如中興通訊的ZXDU45嵌入式電源，在結構上采用標準的19英寸插框設計，高度為4U，功能齊全，使用起來極為安全方便。

3.2高智能化

隨著開關電源在通信領域多方面的廣泛使用，而維護人員又不是專業電源維護人員，只有借助其智能化，對電源設備的運行狀態自動檢測，對電源故障及時發現、診斷和處理。這就要求智能化在原有監控功能的基礎上，增加診斷功能，即故障診斷專家系統，以指導維護人員處理問題，加快故障診斷和檢修過程。

3.3電池管理

電池在通信電源系統中的重要性，要求開關電源應具備完善的電池管理功能，充分考慮到電池對管理的需求，全方位地管理電池。也就是說，我們不能滿足于對電池的均/浮充、溫度補償、電池保護等方面的管理，還要在電池的充/放電曲線、容量測試、容量恢復等方面進行高層次的管理。

電源開關范文4

【關鍵詞】開關；電源；原理；趨勢

電子設備的運作需要電源供電，因而一個安全高效的電源，是組成技術指標合格的電子設備的必要部件之一。當下最常見的直流穩壓電源主要有兩類，一類是線性電源，另一類是開關電源。線性電源穩定性較好，輸出紋波電壓小，但要浪費較多的調整管功率，所以電源體積較為臃腫。相比之下，開關電源高效節能，外形小卻能穩定輸出較高電壓，并且擴充方便，包含技術含量高，常被應用于數碼設備、計算機等。開關電源是穩壓電源未來發展的主流趨勢，在當下已經較為普遍的應用于各個領域。

一、開關電源的基本原理及組成

（一）開關電源的基本原理

根據控制原理的差異，開關電源分為三種：脈寬調制、脈頻調制和混合調制。

（1）脈沖寬度調制式，簡稱脈寬調制式（Pulse Width Modulation，縮寫為PWM），當前集成開關電源多采用此種方式。這種方式穩定電壓的方式是，在開關頻率不變化的前提下，依靠脈沖寬度的增大或縮小改變占空比例，進而調節電壓達到穩定。它核心部件是脈寬調制器。濾波電路的運行十分便捷，因為開關是按照穩定的周期工作的。然而，這種控制方式也有缺陷，它不能寬范圍地調整輸出的電壓，因為受功率開關最小導通時間不夠的話，就不能完成寬范圍的調整。還有一個缺陷就是，輸出端要求較高，為了避免空載時電壓輸出上升，需要安排接假負載。

（2）脈沖頻率調制方式，簡稱脈頻調制式（PulseFre-quency Modulation，縮寫為PFM）。在這種調制方式運作的時候，脈沖寬度是固定的，開關頻率的增加或減少控制了占空比，使得電壓保持穩定。脈頻調制器是它的核心部件。設計電路的時候，它不使用脈寬調制器中的鋸齒波發生器，取而代之的是，用固定脈寬發生器，同時，使用電壓/頻率轉換器來調節頻率的變化。

這種調節方式的基本原理是，調節控制器輸出信號的脈沖寬度的運轉周期，改變其占空比，從而控制輸出電壓Uo保持穩定。它輸出電壓范圍寬，輸出端可不接假負載。

（3）混合調制方式，在這種調整方式下，可以靈活調整脈沖寬度或開關頻率，它屬于PWM和PFM的混合方式。混合調制方式兼有脈寬調制器和脈頻調制器兩種組件。由于tp和T均可單獨調節， 因此占空比調節范圍最寬，適合制作供實驗室使用的輸出電壓可以寬范圍調節的開關電源。

此三種方式都可以叫做時間比率控制（TimeRatio Control， 簡稱TRC）方式。其中，脈寬調制器在諸如UC3842型脈寬調制器中是一個獨立的集成電路，而在LM2576型開關穩壓器、TOP250型單片開關電源集成電路中與其他設備一同集成使用。

（二）開關電源的組成

（1）輸入電路：線性濾波電路、浪涌電流抑制電路、整流電路。

（2）變換電路：含開關電路、輸出隔離（變壓器）電路等，是開關電源電源變換的主通道， 完成對帶有功率的電源波形進行斬波調制和輸出。

（3）控制電路：向驅動電路提供調制后的矩形脈沖，達到調節輸出電壓的目的。基準電路、采電路、比較放大、V/F變換、振蕩器。基極驅動電路：把調制后的振蕩信號轉換成合適的控制信號， 驅動開關管的基極。

（4）輸出電路：整流、濾波。把輸出電壓整流成脈動直流，并平滑成低紋波直流電壓。

二、電源開關的發展趨勢

開關電源是穩壓電源未來發展的主流趨勢，在當下已經較為普遍的應用于各個領域。接下來，筆者立足當前的開關電源的發展實際和理論發展，淺析開關電源的未來其發展趨勢。

（一）小型高頻化

磁性元件和電容的大小和質量決定了電源大小。當前的技術開發的一個方向在于，減小這些元件的大小，并盡可能低提升開關頻率。這樣既能減小電源尺寸受到磁性元件和電容尺寸和重量的影響，還能避免受到不必要因素的干擾，提升系統性能，所以小型高頻化是開關電源的發展趨勢之一。

（二）使用穩定化

比起線性使用的電源，開關電源的使用次數要多好多倍，由于經常使用其穩定性便不如前者。電解電容、光耦合器及排風扇這些部件是決定使用的穩定性和時間長短的要素。因此，當下的設計正是從集成度的提升著眼，盡力地改善器件的使用，增強開關電源的穩定性。進化，開關電源的集成度還有待提高。比較可取的是，利用模塊化技術，它可以提升開關的穩定性，適合用于分布式電源系統。

（三）低噪化

在傳統的開關電源中，頻率越高噪聲越大。采用部分諧振轉換回路技術，在原理上既可以提高頻率又可以降低噪聲，所以低噪聲化也是開關電源的未來發展趨勢之一。

（四）計算機智能控制化

當前計算機操作系統不斷革新，未來的電路將會加以結合，利用微機檢測和控制，能有效、多反面監控系統，實時檢查、登記和預警等。

（五）低壓輸出化

隨著半導體制造技術的不斷發展，微處理器和便攜式電子設備的工作越來越低，這就要求未來的DC-DC變換器能夠提供低輸出電壓以適應微處理器和便攜式電子設備的供電要求。

三、總結

本文的上半部分，分析了開關電源根據控制原理的差異可以分為三種：脈寬調制、脈頻調制和混合調制，同時還介紹了開關電源的結構及構成原理。

后半部分，立足當前的開關電源的發展實際和理論發展，分析未來其發展趨勢為：小型高頻化、使用穩定化、低噪化、計算機智能控制化和低壓輸出化等。

參考文獻

[1]沙占友.新型單片開關電源的設計與應用[M].北京：電子工業出版社，2001.

[2]沙占友，王曉君，龐志鋒.集成穩壓電源實用設計軟件[M].北京：中國電力出版社，2008.

電源開關范文5

最近本人接修的一臺牡丹CH25型彩色電視機，其故障現象為：“三無”，電源電路見圖1。經檢查為電源調整管V712（2SD1710）和V711（2SC3807）擊穿損壞，保險管F701（2A /250V）燒斷。按原型號器件代換后電視機雖然可以工作，但又出現了新的故障現象：若在圖像亮度增大或換頻道的瞬間，行幅縮小，左、右兩邊約有2cm寬的黑邊。據用戶反映：電視機在未損壞前就經常出現左、右兩邊行幅忽大忽小的變化，最后變為“三無”故障。

為了讓故障表現，我們在主電源輸出端濾波電容C722（47μF /160V）兩端并聯一只60W的白熾燈泡，相當于給原電視機增加了約 21W〔P=（130/220）2×60=21W〕的額外負載，這時電視機就更加頻繁出現行幅忽大忽小的變化，主電源輸出端C722兩端的電壓在102～132V間變化（額定輸出為130V）。這就說明該電源的輸出功率余量相當小。而對于一般的電視機，我們經常在主電源輸出端同時加接一只60～100W的燈泡，電視機仍能正常工作，輸出電壓十分穩定，這說明其功率余量都很大。尤其現在有一種用恒流源驅動開關管的開關電源，其帶載能力和適應交流電壓變化范圍（90～260V）都十分強大。

從原理分析，電源帶載能力弱，其主要原因是電源開關管V712的飽和時間不足，即正反饋的驅動能力不強，開關變壓器聚積的磁場能量弱。

為徹底解決其帶載能力弱的問題，分析該電源的工作原理如下。

1.啟動 交流220V經低通濾波，橋式整流，在C707上得到300V左右的直流電壓，又經電阻R706、R707、R708、R710給V712提供基極電流，開關變壓器T702的3、7腳給V712提供集電極電流完成電源調整管V712的啟動過程。

2.振蕩 V712啟動后，其IbIc，在T702的3、7腳間產生3正7負的感應電壓UL1，利用變壓器特性，在T702的1、2腳間感應出1正2負（因3與1為同名端）的UL2，該電壓有兩個流程。其一，經R709、C710、V708、R710反饋到V712的基極，使V712瞬間飽和，其電流經反饋電容C710充電（下正上負），此時Ib＞＞Ics/β(飽和條件)，Ics為V712的飽和集電極電流，其Vces≈0V。但由于V712的集電極負載為電感L1，其電壓UL1=L1Ic/t=300V；Ic/t=300/L1=常數，說明Ic必然線性增大，即Ics是一個不斷增大的可變量，總會有某時刻使Ib=Ics/β而退出飽和區進入放大狀態。其二，UL2經V706、V705、R704給定時電容C712充電，其波形如圖2。不斷增大的VC712會使三極管V711導通，其集電極電流Ic對開關管V712的基極分流，會使V712提前由飽和進入放大狀態（Ib=Ics/β）。兩個過程都使V712由飽和進入放大狀態且有IbIc的過程。

而IbIc，在T702的3、7腳間產3負7正的感生電壓UL1，并在1、2腳間感生1負2正的UL2，該電壓會使V712立即進入截止狀態，C712放電，如圖2。C710放電（上正下負），T702的負載端由整流二極管V714、V713、V715、V716、V719導通，產生出各路輸出電壓，釋放磁場能量。L2中瞬間電壓為零、C710放電和啟動電阻R706等多方原因使V712又進入再一輪導通并飽和，使V712在飽和與截止間周而復始地變化，完成振蕩過程。

3. 穩壓 由R719、R717、R720、R732、R718、V717、V718、R721取樣，N703、V710、V711驅動，調整V712的飽和時間長短，使UC722穩定。其工作過程為：若某種原因使UC722上升，經取樣電路使光耦器N703的V1-2上升，光照強，V3-4下降，或等效的可調電阻變小，V710、V711導通強，對V712的基極分流多，使其飽和期變短，開關變壓器儲存的磁場能量減少，輸出電壓UC722下降。同理，當UC722 下降，則反饋使UC722上升，如此負反饋過程使輸出電壓穩定。

4. 保護 由V790、C790、V791、V793、V792等元件構成了過壓保護電路，當輸出電壓UC722升高時，由于1腳與12腳的異名端的關系，取樣電容C90的電壓下降，使三極管V793、V792導通并使V710、V711導通，對V712分流使其截止，實現保護。

以上的基本原理分析，C712的充/放電時間是決定V712飽和時間長短的關鍵因素。若C712的容量小，充電快，就會使V712的飽和時間變短，輸出電壓降低，尤其是我們將C712取掉，電源干脆不振蕩，這就使我們找到了解決問題的辦法：將C712容量變大，即將C712和C713互換，C712由0.015μF變為0.033μF，故障立即排除，電源輸出UC712=132V相當穩定！電源進線電壓在140～260V變化，輸出UC722仍十分穩定，若將進線電壓降到125V時仍能正常工作，只是有點叫聲，修復后再測波形如圖3。

電源開關范文6

關鍵詞：高頻；開關電源；變壓器；優化設計；

電源變壓器間接起著使電子設備正常工作的作用，如何對電源變壓器進行優化，使開關電源的高頻化與高功率密度化得到有效體現，這是相關人員應該研究的。本文主要針對高頻開關電源變壓器的優化設計進行分析。

一.高頻開關電源變壓器的主要概況

1、高頻開關電源的形成

開關轉換器就是借助于開關管，對其的開合狀態進行高頻控制，主要目的是使電能的形態適用于開關，開關管一般來說具備的是半導體功率。開關電源是將電源轉換器作為關鍵構件，將其輸出電壓控制在一定范圍內，并對電路起到一定的保護作用。在開關電源進行工作時，可以借助于高頻DC/DC轉換器，使開關電源轉換器具備高頻化，這就形成了高頻開關電源。

2、高頻開關電源的主要構成

有四部分，分別是開關型功率變換器，整流濾波電路，交流直線轉換電路以及控制電路[1]。

3、變換器的分類方式

分類方式有五種，其一是按驅動方式進行分類，主要是自激式和他激式。其二是依據拓撲結構進行分類，主要是隔離式和非隔離式。而隔離式又分為正、反激式，全、半橋式，推免式，非隔離式又分為升、降壓型。其三是根據輸入輸出間的電器隔離有無情況，分為隔離式和非隔離式。其四是按照DC轉換器和開關條件分為軟、硬開關兩種。其五根據電路組成可以分為諧振型和非諧振型。

4、變壓器的主要構成

變壓器的主要結構就是磁芯和繞組。磁芯的工作狀態有兩種，一種是雙極性，一種是單極性，這兩種工作狀態的出現和輸入高頻開關電源變壓器的波形有關[2]。磁芯在變壓器中發揮作用時，會產生損耗，經研究，這些損耗分別是磁滯損耗，渦流損耗以及剩余損耗。繞組的損耗則主要是直流和交流狀態下的損耗。為了減小繞組的損耗，就要對組成繞組的繞線材料進行選擇，避免選擇細導線，將電流密度控制在滿足要求的范圍內，對導線直徑也應嚴格要求，使其大小適中。

二.高l開關電源變壓器優化設計

1、設計參數選取

在變壓器發揮作用前，要對其的相關參數進行設計，這些參數之間存在制約，并不能同時對這些參數進行標準設置，比如變壓器的規模大小和功率、漏感和分布電容等，所以在不同的應用場合，先要考慮適合此種場合的相關參數，對于其他相互依存的參數稍后考慮。高頻變壓器需要設計的參數有很多，文章主要選取影響力比較大的參數進行分析，主要有三方面。

其一溫升。變壓器長時間處于工作狀態，會使得內部的鐵芯不能保持原有的性能，使繞組有燒焦的味道，這是因為這些部件在運行時會摩擦生熱，傳遞給變壓器，使其本身成為熱源，還會通過輻射和對流，使周圍的環境受到溫升的影響，嚴重時，會使變壓器產生熱擊穿問題，對變壓器的使用周期造成威脅[3]。相關人員在意識到溫升的后果，就要對其進行優化控制，將相關部件產生的熱量集中到一起，對其進行集中處理，使優化處理后的熱量得到有效分散，不會對變壓器本身以及周圍的環境產生熱影響。

其二是分布參數。分布參數主要包括漏感和分布電容，這兩者對于高頻開關電源變壓器產生不同程度的損壞。不同種類的變換器，對于分布參數的處理方式不同，可以將開關式的變換器作為研究對象，經研究發現，漏感能使電路中的電壓在短時間內急劇增大，一直到峰值，作用于電路中的相關器件，這些器件沒有充足的反應時間，從而導致其不能維持原有的功能；分布電容會在短時間內，促使電流急劇增大到峰值，在降低充電效率的同時，使開關和二極管的使用壽命遭到威脅，并不能完全發揮原有的功能[4]。所以為了使變壓器的質量受到的影響小一些，要對分布參數進行優化設置，可以使其盡可能地減小，兩者在實際的變壓器運行中，屬于相互作用和相互制約的，不能同時減小，對其進行優化時，要慎重選擇要減小的參數值。對于諧振式變換器，就可以直接對分布參數值進行準確設計，因為這種變換器可以將分布參數吸收為諧振參數的一部分，會對其進行利用。

其三是損耗與效率。變壓器在正常工作時，會消耗部分功率，這就是輸入功率和輸出功率不對等的原因，損耗的功率主要作用于磁芯和繞組，組成變壓器的金屬有鐵和銅，在不同的條件下，產生的損耗變化也有所差異。通過變壓器的短路試驗和空載試驗就可證明這一結論，為鐵損提供額定電壓，測量這個條件下，鐵損的變化，發現其和負載電流無關，不會發生損耗程度的變化，相反，銅在額定負載條件下，其損耗會因負載不同，產生不同程度的損耗，一般和電流的平方呈正相關。

2、優化目標

對高頻開關電源變壓器進行優化，主要目的就是使其原有的性能得到完善，使其整體規模變小，重量減輕，高頻化和高功率密度化性能更顯著，還要使變壓器的各種相關參數得到合理的設置，總之就是使變壓器在開關電源中的核心地位得到體現，使其對開關電源的作用力更大。確立了具體的優化目標，就要充分考慮影響目標實現的因素，分別進行優化設計。比如為了使其效率達到最大，就要使變壓器的繞組初次發揮作用時的損耗程度得到控制，銅損和鐵損是等同的。為了使變壓器的體積和重量便于攜帶，對組成變壓器的結構磁芯與繞組要慎重合理選擇。

3、優化設計方法

磁芯和繞組作為變壓器的主要構件，不同的表現形態對于變壓器的性能影響不同，為了使變壓器得到有效優化，就要對不同狀態下的構件進行比較選擇。首先是磁芯結構，磁芯結構主要有矩形和環形兩種，在這兩種形態的基礎上，結合變壓器作用的電子設備種類，對初級繞組匝數和繞組結構進行合理的設置選擇，因為它們直接影響著磁芯截面積的大小，繞組尺寸以及磁芯窗口面積的控制情況[5]。所以在進行變壓器的優化設計時，在保證進行繞組的匝數和層數不同的前提條件下，比較變壓器的體積、重量和損耗程度，選出最優方案。

三.高頻開關電源變壓器的應用

經過比較，發現矩形磁芯相比環形磁芯在等同的條件下，會有不同的表現，前者表現更為緊湊，原因有兩方面。其一是變壓器在作用時，需要對其進行固定，環形磁芯組成的變壓器會占用部分磁芯，而矩形變壓器則是借助于下側磁芯。其二兩種形態的變壓器的繞組內側長度對于磁芯窗口的影響不同，環形變壓器因為有較大的冗余空間，使得磁芯窗口不能完全發揮它的功能，而矩形變壓器的磁芯窗口則不受影響，還是會得到有效利用。

結語

信息化時代，各種功能的電子設備層出不窮，而這些電子設備的正常運行，需要借助高頻開關電源，如何使開關電源更加高頻化和高功率密度化，如何使其更加便于攜帶，就要對電源開關的變壓器的各種參數進行合理設計，對組成變壓器的磁芯與繞組進行材料和形態的選擇，以使變壓器得到最優的設計方案，為開關電源的質量提供保障。

參考文獻：

[1]常樂.高頻開關電源變壓器的優化設計及其應用[J].電子技術與軟件工程，2017，（01）：235.

[2]甘焯欣.高頻開關電源變壓器優化設計分析[J].電子制作，2016，（02）：28.

[3]孫筱琳，李國勇，王志海.高頻開關電源變壓器的設計分析[J].自動化技術與應用，2008，（06）：53-56.