开关电源的分类及应用
开关电源控制分类
开关电源控制分类
根据控制方式的不同，开关电源控制可以分为以下几个分类：
1. 手动控制：即通过手动操作开关或旋钮来控制开关电源的开关状态和输出电压等参数，这种控制方式简单易懂，适用于一些小功率的应用。
2. 定时控制：通过定时器来控制开关电源的开关状态和输出电压等参数。
定时控制可以实现自动开关功能，在特定时间点启动或关闭开关电源，适用于一些定时任务的应用。
3. 温度控制：通过温度传感器感知环境温度，并根据设定的温度阈值来控制开关电源的开关状态和输出电压等参数。
温度控制可以保护开关电源和被供电设备不受过高温度的影响。
4. 电压控制：通过电压传感器感知输出电压，并根据设定的电压阈值来控制开关电源的开关状态和输出电压等参数。
电压控制可以实现稳定输出电压，保证被供电设备正常工作。
5. 反馈控制：通过采集开关电源的反馈信号（如输出电流、输出电压等），并通过控制回路来调整开关电源的开关状态和输出电压等参数，使得输出稳定并满足需求。
需要注意的是，开关电源控制分类不限于以上几种，还可以根据其他参数、信号或特定应用的需求来进行分类。
零起点学开关电源设计基础篇
零起点学开关电源设计基础篇
开关电源是一种高效、稳定、小型化的电源供应器，广泛应用于现代电子设备中。
想要学习开关电源设计基础知识，需要掌握以下几个方面的内容：
1. 开关电源的基本原理
开关电源是一种能够将交流电转化为直流电的电源供应器。
它通过开关管对输入电压进行开关控制，使交流电的平均值变为直流电。
整个开关电源由输入滤波电容、整流电路、开关变换器、输出滤波电容、稳压电路等部分组成。
2. 开关电源的分类
开关电源可以根据输入电压的不同，分为交流输入型和直流输入型；根据输出功率的不同，分为低功率（小于100W）、中功率（100W-1KW）和高功率（大于1KW）；根据拓扑结构的不同，分为Buck型、Boost型、Buck-Boost型、Cuk型、Sepic型、Flyback型、Forward 型等。
3. 开关电源的主要元器件
开关电源的主要元器件包括开关管、二极管、电感、电容、变压器、稳压管等。
4. 开关电源的设计步骤
开关电源的设计步骤主要包括：计算输入电容、整流电路的设计、选择开关变换器拓扑结构、计算开关变换器元器件参数、稳压电路的设计、确定滤波电容电感的参数、进行仿真和优化。
5. 开关电源的性能指标
开关电源的主要性能指标包括输出电压、输出电流、输出功率、效率、稳定性、负载调整能力、温度特性等。
以上是零起点学开关电源设计基础的一些内容，希望对初学者有所帮助。
(完整版)开关电源的用途
开关电源的用途开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域开关电源的主要类型和分类开关电源的主要类型现代开关电源有两种：一种是直流开关电源；另一种是交流开关电源。
这里主要介绍的只是直流开关电源，其功能是将电能质量较差的原生态电源（粗电），如市电电源或蓄电池电源，转换成满足设备要求的质量较高的直流电压（精电）。
直流开关电源的核心是DC/DC转换器。
因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。
也就是说，直流开关电源的分类与DC/DC 转换器的分类是基本相同的，DC/DC转换器的分类基本上就是直流开关电源的分类。
直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类：一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器；另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。
单管的DC/DC转换器有正激式（Forward）和反激式（Flyback）两种。
双管DC/DC转换器有双管正激式（DoubleTransistor Forward Converter），双管反激式（Double Transistr Flyback Converter）、推挽式（Push-Pull Converter）和半桥式（Half-Bridge Converter）四种。
四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器（Full-Bridge Converter）。
非隔离式DC/DC转换器，按有源功率器件的个数，可以分为单管、双管和四管三类。
单管DC/DC转换器共有六种，即降压式（Buck）DC/DC转换器，升压式（Boost）DC/DC转换器、升压降压式（Buck Boost）DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。
开关电源分类及原理
开关电源分类及原理开关电源是一种常见的电源类型，广泛应用于各种电子设备中。
根据其工作原理和特点，可以将开关电源分为多种类型。
本文将介绍几种常见的开关电源分类及其原理。
一、开关电源的分类1. 基于工作方式的分类开关电源可以根据其工作方式进行分类，主要包括以下几种类型：（1）开关模式电源：开关模式电源是一种常见的开关电源类型，其工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。
开关模式电源具有高效率、稳定性好等特点，广泛应用于计算机、通信设备等领域。
（2）开关逆变器电源：开关逆变器电源是一种将直流电转换为交流电的开关电源。
它通过开关管的开关动作，将直流电源转换为高频交流电，再通过滤波电路得到稳定的交流电输出。
开关逆变器电源在太阳能发电、电动汽车等领域有着广泛的应用。
（3）开关稳压电源：开关稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的开关电源。
它通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节，具有输出电压稳定、响应速度快等特点，常用于精密仪器、医疗设备等领域。
2. 基于拓扑结构的分类开关电源还可以根据其拓扑结构进行分类，主要包括以下几种类型：（1）开关电源的原理开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。
当开关管导通时，电源输出电压；当开关管关断时，电源停止输出。
通过不断地开关动作，可以控制输出电压的大小和稳定性。
（2）开关电源的优点开关电源相比传统的线性电源具有以下优点：- 高效率：开关电源采用开关管进行开关动作，能够实现高效率的能量转换，减少能量损耗。
- 小体积：开关电源采用高频开关动作，可以减小变压器和滤波电容的体积，使整个电源模块更加紧凑。
- 宽输入电压范围：开关电源能够适应较宽的输入电压范围，具有较好的电网适应性。
- 稳定性好：开关电源通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节，具有较好的稳定性和响应速度。
（3）开关电源的应用领域开关电源广泛应用于各种电子设备中，包括计算机、通信设备、工业自动化设备、医疗设备等。
开关电源的9种分类方式
开关电源的9种分类方式
（1）按技术、开关管的连接方式、电源技术划分，开关电源可分为串联型开关电源和并联型开关电源。
串联型开关电源的开关管是串联在输入电压和输出负载之间，属于降压式稳压电路；而并联型开关电源的开关管是在输入电压和输出负载之间并联的，类似于冗余电源一类的属于升压式稳压电路。
（2）按激励方式，开关电源可分为自激式和他激式。
在自激式开关电源中，由开关管和变压器技术'>高频变压器构成正反馈环路，来完成自激振荡，类似于间歇振荡器；而他激式开关电源必须附加一个振荡器，振荡器产生的开关脉冲加在开关管上，控制开关管的导通和截止，使开关电路工作并有直流电压输出。
（3）按调制方式，像服务器电源的开关电源可分为脉宽调制（PWM）方式和脉频调制（PFM）方式。
PWM是通过改变开关脉冲宽度来控制输出电压稳定的方式，而PFM是当输出电压变化时，通过取样比较，将误差值放大后去控制开关脉冲周期（即频率），使输出电压稳定。
（4）按输出直流值的大小，开关电源可分为升压式开关电源和降压式开关电源，也可分为高压开关技术'>高压开关电源和低压开关电源。
（5）按输出波形，开关电源可分为矩形波和正弦波电路。
（6）按输出性能，开关电源可分为恒压恒频和变压变频电路。
（7）按开关管的个数及连接方式又可将开关电源分为单端式、推挽式、半桥式
和全桥式等。
单端式仅用一只开关管，推挽式和半桥式采用两只开关管，全桥式则采用四只开关管。
（8）开关电源按能量传递方式又可分为正激式和反激式。
（9）按软开关方式分，开关电源有电流谐振型、电压谐振型、E类与准E类谐振型和部分谐振型等。
电子电路中的开关电源与逆变器
电子电路中的开关电源与逆变器电子电路在现代科技中发挥着重要的作用，而其中的开关电源和逆变器更是不可或缺的组成部分。
本文将对开关电源和逆变器的基本原理、作用、分类以及应用进行详细介绍，旨在帮助读者更好地理解和应用这两个电路。
一、开关电源的基本原理与作用开关电源是一种将电能进行有效转换的电源，其优势主要体现在高效率、小体积、轻负载时稳定性高等方面。
其基本原理是通过功率元件（例如开关管）以开关方式控制电能的流动，将输入电源的电能进行高频率的开关转换，经过整流、滤波等处理后输出稳定的直流电。
开关电源具有多种功能，其中包括：1. 提供稳定的直流电源：开关电源能够将交流电转换为稳定的直流电，为其他电子设备提供稳定的工作电压。
2. 电能转换：开关电源能够将不同电压、频率的电能进行转换，满足不同设备的电源需求。
3. 电源保护功能：开关电源具备过载、过压、过流等保护功能，能够有效防止外界因素对电子设备的损害。
二、开关电源的分类根据不同的应用场景和需求，开关电源可以分为多种类型。
下面将对几种常见的开关电源进行介绍。
1. 线性开关电源：线性开关电源是一种通过功率晶体管进行调节的电源，具有简单、成本低、效率低等特点。
它适用于对输出电流要求较小的应用场景。
2. 开关式开关电源：开关式开关电源是一种将输入电源高频开关转换为直流电的电源，具有效率高、体积小等特点。
它适用于对电能转换效率要求较高的场合。
3. 电流源开关电源：电流源开关电源是一种通过控制输出端电流来实现稳定输出的电源，适用于需要稳定输出电流的应用，如LED照明等。
三、逆变器的基本原理与作用逆变器是一种电子电路，其作用是将直流电转换成交流电。
逆变器常用于太阳能发电、电动汽车、UPS电源等场合，将直流电源转换为交流电以满足不同设备的需求。
逆变器的基本原理是通过控制开关器件（如MOSFET、IGBT等）的导通和断开，将直流电源变成高频脉冲信号，再经过滤波电路，最终得到稳定的交流电。
(完整版)开关电源的基本原理与分类方法
开关电源的基本原理与分类方法开关电源是指调整功率管以开关方式进行工作的稳压电源。
缩写为SPS(Switching Power Supply),开关电源的核心部分是一个直流变换器。
目前开关电源向着高频、高可靠性、低功耗、低噪声、抗干扰和模块化方向发展。
开关电源现在在社会上应用越来越广泛，需求也越来越大。
电源在一个典型系统中或者在一台机器中担当十分重要的角色，电源给系统的电路提供持续、稳定的能量，使得系统或者机器能够正常地工作。
电源的好坏直接影响了系统能否正常工作。
随着电源的应用和需求越来越广泛，人们对于电源的要求也越来越高。
人们对电源的效率、体积、重量、稳定性和可靠性等方面都有了更高的要求。
开关电源正是以其效率高、体积小、重量轻、稳定性高、零负载消耗低等多方面的优势逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。
现在社会上出现的需要应用开关电源的仪器、机器越来越多;利用开关电源作为驱动电源的产品也层出不穷，例如LED驱动开关电源的需求量越来越多。
而现代电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET、各类电源芯片的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使得开关电源的转换效率不断提高。
人们对于转换效率的不断要求也促使开关电源的开发技术将越来越高。
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等部分构成。
开关带能源的工作原理：首先是将交流输入电源经整流滤波成脉动直流;然后通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;接着开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载;最后，输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的。
常见的开关电源的分类方法有下列几种：1.按激励方式的不同可以划分为他激式和自激式。
开关电源总结
开关电源总结开关电源是一种非常常见的电源类型，它具有高效、稳定、可靠等特点，在各种电子设备中广泛应用。
本文将对开关电源的工作原理、分类和应用进行总结，以帮助读者更好地了解和应用开关电源。
一、开关电源的工作原理开关电源是一种通过快速开关管开关来实现电压转换的电源。
它主要由输入端、输出端、开关元件、PWM（脉宽调制）控制电路和滤波电路组成。
其工作原理如下：1. 输入端：接收交流电或直流电作为输入电源。
2. 开关元件：由开关管组成，通过高频开关，将输入电源的直流电转换为脉冲信号，供PWM控制电路调整。
3. PWM控制电路：负责调整开关管的开关频率和占空比，以控制输出电压的稳定性。
4. 滤波电路：将开关元件输出的脉冲信号转换为稳定的直流电，供输出端使用。
二、开关电源的分类根据输入电压类型的不同，开关电源可分为交流输入型和直流输入型：1. 交流输入型开关电源：适用于家庭电源和工业设备等。
其主要特点是将交流电转换为直流电，具有高效能、稳定性好、噪声小等优点。
2. 直流输入型开关电源：适用于汽车、船舶、太阳能光伏等直流电源输入的场合。
其主要特点是输入电压范围宽、适应性强、可靠性高等。
三、开关电源的应用开关电源由于其高效、稳定和可靠的特点，在各个领域得到广泛应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 通信设备：开关电源被广泛应用于各类通信设备，如电话机、手机充电器、无线基站等。
其高效能和稳定性可以提供可靠的电源支持。
2. 工控设备：开关电源在工业领域中应用广泛，如PLC（可编程逻辑控制器）、变频器、电机驱动器等。
其稳定的输出电压和高效能能够满足工业设备的需求。
3. 医疗设备：开关电源在医疗领域中也扮演着重要的角色，如监护仪、血液分析仪、手术设备等。
其高效能和稳定性对于医疗设备的可靠性至关重要。
4. 汽车电子：开关电源在汽车电子领域中得到广泛应用，如汽车音响、导航系统、车载充电器等。
其适应直流输入和稳定性能，使其成为汽车电子设备的首选电源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
开关电源的分类及应用
1引言
随着电力电子技术的告诉发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。
开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
2开关电源的分类
人们的开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、
小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。
开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。
以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。
2.1 DC/DC变换
DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton（通用），二是频率调制方式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。
其具体的电路有以下几类：
（1） Buck电路——降压斩波器，其输出平均电压Uo小于输入电压Ui，极性相同。
（2） Boost电路——升压斩波器，其输出平均电压Uo大于输入电压Ui，极性相同。
（3） Buck-Boost电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。
（4） Cuk电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo 大于或小于输入电压UI,
极性相反，电容传输。
当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W
等，相应的功率密度为（6、2、10、17）W/cm3，效率为（80-90）%。
日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM 系列，其开关频率为（200~300）kHz，功率密度已达到27 W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET代替肖特基二极管），使整个电路效率提高到90%。
2.2 AC/DC变换
AC/DC变换是将交流变换为直流，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为“整流”，功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。
AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电，因必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的，同时因遇到安全标准（如UL、CCEE 等）及EMC指令的限制（如IEC、FCC、CSA），交流输入侧必须加EMC 滤波及使用符合安全标准的元件，这样就限制AC/DC电源体积的小型化，另外，由于内部的高频、高压、大电流开关动作，使得解决EMC电磁兼容问题难度加大，也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求，由于同样的原因，高电压、大电流开关使得电源工作消耗增大，限制了AC/DC变换器模块化的进程，因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。
AC/DC变换按电路的接线方式可分为，半波电路、全波电路。
按电源相数可分为，单项、三相、多相。
按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。
3开关电源的选用
开关电源在输入抗干扰性能上，由于其自身电路结构的特点（多级串联），
一般的输入干扰如浪涌电压很难通过，在输出电压稳定度这一技术指标上与线性电源相比具有较大的优势，其输出电压稳定度可达（0.5~1）%。
开关电源模块作为一种电力电子集成器件，在选用中应注意以下几点：
3.1输出电流的选择
因开关电源工作效率高，一般可达到80%以上，故在其输出电流的选择上，应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有高的性能价格比，通常输出计算公式为：
Is=KIf
式中：Is—开关电源的额定输出电流；If—用电设备的最大吸收电流；K—裕量系数，一般取1.5~1.8；
3.2接地
开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地和屏蔽措施，按ICE1000．EN61000．FCC等EMC限制，形状开关电源均采取EMC电磁兼容措施，因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。
如利德华福技术的HA系列开关电源，将其FG端子接大地或接用户机壳，方能满足上述电磁兼容的要求。
3.3保护电路
开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或开关电源。
4开关电源技术的发展动向
开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。
由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体（Mn-Zn）材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs）下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。
SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。
开关电源的高频化就必然对传统的PWM 开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源工作效率。
对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的的可靠性大大提高。
模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N＋1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展。
针对开关电源运行噪声大这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。