開關電源的問題

1樓：匿名使用者

開關電源就是用通過電路控制開關管進行高速的道通與截止．將直流電轉化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓，從而產生所需要的一組或多組電壓！轉華為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50hz高很多．所以開關變壓器可以做的很小，而且工作時不是很熱！成本很低．

開關電源的工作原理是:

1.交流電源輸入經整流濾波成直流;

2.通過高頻pwm(脈衝寬度調製)訊號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上;

3.開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載;

4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制pwm佔空比,以達到穩定輸出的目的.

交流電源輸入時一般要經過厄流圈一類的東西,過濾掉電網上的干擾,同時也過濾掉電源對電網的干擾;

在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高;

開關變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出;

一般還應該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒燬開關電源

2樓：

功耗跟速度始終是一個矛盾的雙方，速度快了，功耗就大了，速度慢，功耗就小。

開關頻率越高mos管的開關損耗越大，效率下降，提高頻率應該是為了小型化

**新型彩電開關電源效率的提高

山東華興潮

一、概述

如何提高彩電穩壓電源的效率，實現「高效、節能、綠色」，歷來是電視技術領域一個重要的研究課題。縱觀彩電穩壓電源的發展史，大致可分為兩個階段。第一階段是20世紀80年代以前的串聯(並聯)調整型線性穩壓電源，由於其調整管壓降大，損耗大，穩壓效率低(約為40-60%)，至80年代初期已被淘汰。

隨之而來的是第二階段，線性穩壓電源由各種型別的開關穩壓電源所代替。開關穩壓電源的初始階段，均以分離元件為主，90年代以後，各種新型大螢幕彩電開關穩壓電源的電路，幾乎全部使用積體電路(厚膜電路)，其效率可達80-90%。

儘管開關穩壓電源的效率遠比線性穩壓電源高，但隨著彩電螢幕尺寸的增大和附加功能的增多使整機的功耗大幅度增加:一臺25-34英寸的普通彩電，最大功耗可達130-200w ;100hz或逐行掃描的29英寸以上的高檔彩電，最大功耗可超過250w;大螢幕背投影彩電的功耗可達300w;另外，大伴音功率(20w以上)和大的動態範圍更要求開關穩壓電源必須有足夠的功率富裕量。所以，新型大螢幕彩電開關穩壓電源不得不充分考慮到提高效率這一問題。

進入21世紀以來，人們相繼研製開發了pfc式、半橋式開關穩壓電源，使開關穩壓電源的效率進一步得到提高。

二、pfc式開關穩壓電源

1.有源功率因數校正(pfc)技術

隨著電力電子技術的發展，有源功率因數校正(pfc)技術已越來越廣泛的應用於各種電源領域，普通的大螢幕彩電開關穩壓電源均採用一般的整流加濾波電路，其諧波成分大，功率因數低，一般只有0.65-0.85。

為了提高大螢幕彩電開關穩壓電源的效率，可以採用有源pfc技術提高功率因數。它是根據電網的電壓、電流及負載的變化產生pwm訊號，控制電子開關的導通，能起到調節電感l的作用，改善電流波形，利用乘法器控制pwm訊號，可使電網的輸入電流基本為正弦波，使功率因數接近於1(即大於0.99)。

對於輸入功率為300w的大螢幕彩電可以提高效率20%，是相當可觀的。有源pfc原理框圖見圖1所示。

2.諧振型開關穩壓電源

諧振型開關穩壓電源電路，可以克服pwm (脈衝寬度調製)方式對負載的瞬態相應較差和易輻射等缺點，利用高頻驅動的作用，降低損耗，提高效率，減少噪聲。部分諧振方式將會成為主流技術。其實，部分諧振方式從技術上來說，不同於我們平常所說的開關穩壓電源所採用的諧振技術，而可以看作是廣為人知的緩衝電路(用於減輕電晶體的載入狀態)的有源化。

有的諧振開關電源是這樣的:當開關導通時，利用電感器抑制電容放電電流峰值，以減少導通損耗;當開關斷開時，利用有源緩衝電路減小開關斷開時的損耗，達到提高效率的目的。

3.諧振一pfc式開關穩壓電源

目前，把諧振型開關穩壓電源和高頻有源功率因數校正(pfc)技術結合起來，效果更佳。諧振型開關電源的控制晶片多采用ice1qs01，它工作在準諧振模式，支援低功率待機和功率因數校正(pfc)，我們稱之為諧振一pfc式開關穩壓電源，適合用於300w以下的彩電開關電源。為在輕載下提供低功率消耗，開關頻率隨負載減小逐步降低，直至20khz的最小值。

在頻率降低的過程中，ice1qs01保持準諧振操作模式，為在輕載下提供非常低的功耗，而轉入待機突發模式。

其基本工作原理是:從電源輸出端通過電阻分壓器、基準電壓裝置和光耦合器反饋到src履行電壓調節，組成pfc充電泵電路。其作用是減小ac線路電壓過零附近在電容器上的dc電壓值，增大整流二極體的導通角，使ac輸入電流隨ac電壓瞬時軌跡而變化，產生十分接近正弦波的電流波形，線路功率因數可由先前的0.

6左右提升到0.9以上。

當待機開關置於「待機」狀態時，系統將進入待機模式。一旦src的反饋電壓低於2v,ice1qso1內部的突發模式電路啟動。在低功率待機突發模式下，待機輸入功率低於1w。

在負載減輕時，ice1qso1內部的數位電路使開關頻率逐步降低，而不產生任何的抖動，可避免影象失真。

三、半橋式開關穩壓電源

1.半橋式開關穩壓電源工作原理

普通的大螢幕彩電一般採用單端它激式的開關穩壓電源電路，開關變壓器中存有直流成分，不能採用完全閉合的磁路，而半橋式開關穩壓電源電路(見圖2所示)則採用兩隻開關管(一般採用mosfet)輪流導通，與常見的推輓式功放電路相類似，因此其變換效率高於普通的pwm方式的開關穩壓電源。開關變壓器上的電壓為正負半周對稱的交流脈衝，沒有直流成分，不會因偏磁導致開關變壓器磁芯飽和，與一般的開關穩壓電源相比，開關變壓器的主要作用已不再是儲能而是傳遞能量。由於開關變壓器使用閉合磁芯，所以體積小，效率高。

目前，隨著積體電路技術的發展，pwn、驅動電路等功能模組連同大功率開關管(mosfet)可以做成單片厚模組，使得電源電路大大簡化，可靠性得到提高，在與傳統的開關電源相比成本相當的情況下，體積更小、效率更高。

2.實際應用電路

目前，str-z2152,str-z3302和str-z4479厚膜電路組成的半橋式開關穩壓電源，分別應用於東芝1450xsg/xsg1,2150xhg/xhe/xh等s5e機芯系列彩電、東芝2550xhc,2950xhc等東芝s5es機芯系列彩電和東芝43aguc、50aguc等東芝ag機芯系列背投影彩電中。三者的內部結構大同小異，下面以str-z4479厚膜電路為例簡述其工作原理。半橋式開關穩壓電源厚膜塊str-z4479，多用於東芝ag機芯系列背投影彩電中，內部結構框圖如圖3所示。

它的第⑦腳、(11)腳內接osc振盪器，外接定時元件，振盪頻率由定時元件決定。兩隻mosfet管t1,t2和開關變壓器t862④,⑤主繞組、電容c828組成lc串聯諧振電路。osc電路產生的方波脈衝由邏輯電路整形處理，得到兩路相序相反的方波經drive1.

2激勵放大，加到mosfet管t1和t2的柵極:當drive1在上半周輸出正極性方波脈衝時，drive2則輸出負極性方波脈衝，對應於t1導通、t2截止，對c828的充電方向由上至下;下半周drive1輸出負極性方波脈衝。drive2則輸出正極性方波脈衝，對應於t1截止、t2導通，對c828的充電方向由下至上。

週期性變化的電流在t862④,⑤繞組激發相應的感應電動勢，在方波脈衝的重複頻率f與lc串聯諧振迴路的固有頻率相等時，迴路發生電諧振現象，此時，t862④,⑤繞組出現最大電動勢。諧振電容c828上的電壓與t862④,⑤繞組上感應電動勢絕對值相等，流過c828中的輸出電流近似於正弦波。由於方波脈衝的重複頻率與串聯諧振迴路的固有頻率同步，理論上兩隻開關管的導通與截止轉換損耗為零，因此其變換效率高於普通的pwvi方式的開關穩壓電源。

半橋式開關穩壓電源是未來高檔大螢幕彩電電源的理想選擇。

四、改造開關電源部分電路提高效率

除採用上述電路提高開關電源的效率外，我們還可對彩電電源的部分電路進行改造，使其部分電路只有在開機時才有功耗，正常收看時該部分電路功耗很小，譬如採用大功率限流電阻開機自動短接和消磁線圈自動延時關斷電路等;或者也像諧振開關電源一樣在電源處於待機方式時電源轉入節電工作狀態，譬如採用單電源窄脈衝待機控制電路等進一步提高效率，效果也較明顯。新型大螢幕彩電開關穩壓電源效率的提高，除注意以上幾個方面以外，恰當的選擇彩電的電源電壓適應範圍也是重要的一環。目前多數大螢幕彩電的工作電壓範圍設計在90-270v，最高電壓與最低電壓之比達3倍。

實際上，除極個別情況外，電壓適應範圍在140-270v比較合理。適當地壓縮穩壓範圍不但有利於降低成本，而且也可進一步提高電源效率。

3樓：瀟湘客

開關電源效率高,是和串聯式穩壓的電源相比較而言的，兩者的工作原理完全不一樣，與頻率沒有關係的。只有在兩個都是開關電源、且控制原理相同的條件下，頻率才與效率有那麼一點關係。

用一個簡單的比喻介紹一下開關與串聯穩壓電路的原理：大小不一的酒杯在桌面上排成一條直線。用一個容量近乎無窮大的酒壺沿這條直線上勻速移動，要求將所有酒杯斟滿。

一種玩法是，計算出斟滿最大酒杯所需要的酒壺壺口的大小，瀟灑向前，遇到小酒杯就只能溢位；另外一種玩法，在壺口上裝一個流量可調的閥門，一路斟酌。逢大杯而豪爽，遇小盅則矜持，滴酒不漏。酒杯的大小對應著供電電壓和負載的波動，壺中物的利用率則對應著電源效率；前者是串聯穩壓電源的方式，後者是開關電源的技巧，而閥門調節的速度則代表了開關電源的工作頻率。

開關電源的問題

DC開關電源問題，DC DC開關電源問題

功放開關電源的問題，功放為何不用開關電源

什麼牌子的開關電源好開關電源哪個

其他用戶還看了：