开关电源基本术语
开关电源的相关术语知识
开关电源的相关术语知识开关电源是一种将交流电转换为稳定直流电的电子设备，被广泛应用于各个领域，包括电子设备、通信设备、工业控制等。
了解开关电源的相关术语知识对于理解其工作原理和性能具有重要意义。
下面将介绍一些常用的开关电源术语。
1. 输入电压范围（Input Voltage Range）：指开关电源能够正常工作的输入电压范围。
一般来说，开关电源的输入电压范围比较宽，可以适应不同的电源电压。
2. 输出电压（Output Voltage）：指开关电源转换后的输出直流电电压。
开关电源的输出电压通常可以通过电压调节器进行调节，以满足不同设备的需求。
3. 输出电流（Output Current）：指开关电源输出的电流大小。
输出电流的大小取决于设备的功率需求，一般以安培（A）为单位。
4. 输出功率（Output Power）：指开关电源输出的电功率大小。
输出功率等于输出电压乘以输出电流，以瓦特（W）为单位。
5. 效率（Efficiency）：指开关电源将输入电能转换为输出电能的效率。
开关电源的效率越高，能量转换的损耗就越小，通常以百分比表示。
6. 电流纹波（Ripple Current）：指开关电源输出直流电的纹波大小。
电流纹波的大小影响到设备的稳定性，一般以安培（A）为单位。
7. 电压稳定性（Voltage Stability）：指开关电源输出电压的稳定性能。
电压稳定性好的开关电源可以确保设备稳定运行，避免因电压波动而引起的故障。
8. 过载保护（Overload Protection）：指开关电源在输出电流超过额定值时自动切断输出电路的保护功能。
过载保护可以避免因电流过大而损坏设备。
9. 过压保护（Overvoltage Protection）：指开关电源在输出电压超过额定值时自动切断输出电路的保护功能。
过压保护可以避免因电压过高而损坏设备。
10. 短路保护（Short Circuit Protection）：指开关电源在输出电路短路时自动切断电路的保护功能。
1.开关基本术语
主要功能
介电强度试验仪满足 GB1408-2006 绝缘材料电气强度试验方法，GB/T1695-2005 硫化
橡胶工频电压击穿强度和耐电压强度试验 GB/T3333 电览纸工频电压击穿试验方法 HG/T
3330 绝缘漆漆膜击穿强度测定法 GB12656 电容器纸工频电压击穿试验方法及 ASTM D149
4.有载，无载，负载，过载 电气过载：电气过载，英文名 Electrical Overstress，简写为 EOS。 EOS 表示了一种电 气设备过载现象，当电气设备上所加的电流或电压超过限定值时所产生过多的热量对其造成 了损害。（电气过载损伤：EOS damage: 指当电气设备发生电气过载现象时由于过电压或过 电流在电阻上所产生的热量过高，对金属材料造成破坏性损害。）
1.0 kV/s C、2.0 kV/s 可根据客户要求增加 电压测量精度： ≤ 2％ 试验电压：
０-50 kV 连续可调 试验方法：直流试验、交流试验 升压方式：1、匀速升压 2、
阶梯升压 3、耐压试验
过电流保护装置：试样击穿时在 0.1S 内切断电源. 漏电
电流选择：1—30 mA. 调压器可均匀连续的调节电压.
固体介质击穿： 导致击穿的最低临界电压称为击穿电压.均匀电场中,击穿电压与介质厚 度之比称为击穿电场强度（简称击穿场强,又称介电强度）.它反映固体电介质自身的耐电强 度.不均匀电场中,击穿电压与击穿处介质厚度之比称为平均击穿场强,它低于均匀电场中固 体介质的介电强度.固体介质击穿后,由于有巨大电流通过,介质中会出现熔化或烧焦的通道, 或出现裂纹.脆性介质击穿时,常发生材料的碎裂,可据此破碎非金属矿石. 固体电介质击
1.高低压 36V 是安全电压，但不能作为高、低压的划分标准。 高、低压的划分有两种方式： 1、按额定电压划分：额定电压在 1000V 及以下称为低压；额定电压 1000V 以上称为高
开关电源术语定义
由一个或几个开关组成的UPS开关。用以使电力从一个电源转换至另一个电源
electronic（power）switch
（电力）电子开关
至少含有一个可控阀器件，用于电力电子切换的运行单元
mechanicalUPS（power）switch
机械式UPS（电力）开关
一种机械开关装置，在一般电路状况下能接通、传输和切断电流，一般电路状况包括规定的过载运行状况，以及在规定的非正常电路状况（如短路）下承载规定时间的电流
冗余系统
为提高负载电力的连续性，在一个系统中增加功能单元或单元组
Partial redundant UPS
局部冗余UPS
逆变器或逆变器和/或其它功能单元有冗余量的UPS
Standby redundant UPS
备用冗余UPS
在运行中的UPS单元发生故障之前，就有一个或几个UPS保持备用状态的不间断电源设备
本标准采用下列定义。本标准未特别给出的通用性的定义，参见GB/T2900.33、GB/T3859和相关标准的定义。
English
Chinese
描述
systems and components
系统和部件
Uninterruptible power system（UPS）
不间断电源设备（UPS）
变流器、开关和储能装置（如蓄电池）组合构成的，在输入电源故障时，用以维持负载电力连续性的电源设备
a)主电源存在，并处于给定允差之内；
b)蓄电池已充好电，或者在给定的能量恢复时间内已再充电；
c)连续运行或可能连续运行；
d)锁相有效（如有锁相）；
e)负载在给定范围之内；
f)输出电压在给定允差内；
g)在使用UPS开关的地方，旁路有效并在规定的允差之内。
开关电源的楖念及分析方法
01
02
Vo/Vin =1/(1-D)
Boost电路的输入输出关系：
理想变压器的基本方程：
理想变压器模型： 变压器绕组完全耦合 变压器无气隙且磁芯的导磁率μ无穷大
I1
N1
N2
u1
u2
I2
电压基本方程:
电流基本方程:
理想变压器个绕组的电压与匝数成正比，且同名端具有相同极性；各绕组电流与匝数乘积之和为零，即电流的变比与匝比成反比，且极性相反（点进点出原则）。
根据转换的方法分类: 线性电源，相控电源，开关电源
根据调控的效果分类: 稳压， 恒流， 调频，调相
根据调控的方法分类: 传统反馈控制，矢量控制，数位控制
什么是Switching Mode Power Supply?
有源开关(Switch)
二极管(Diode)
电感器(Inductor)
电容器(Capacitor)
基本电子元件在开关电源中所起的作用
开关电源的基本元件：
+ u(t) -
i(t)
电容的基本方程
1. 当一电流流经电容, 电容两端的电压逐渐增加, 并且电容量越大电流增加越慢.
C
I
2. 在稳态工作的开关电源中流经电容的电流对时间的积分为零。
A
B
面积A=面积B
+ u(t) -
C:
L:
Buck电路工作原理分析：
UL
根据L的伏秒平衡原则：
(Vin-Vo)*DT=Vo*(1-D)T
Vo=Vin *D
L*ΔIo=Vo *(1-D)T
根据L在1-D时间的基本方程：
ΔIo=Vo *(1-D)T/L
Buck电路的输入输出关系：
开关电源的技术指标及术语
开关电源的技术指标及术语一、输入特性：1. 输入电压相数对AC／DC、AC／AC型变换器，一般都是采用单相二线和三相三线，也有采用单相三线或三相四线式的。
该供电方除供给电源的相数外，还要标明包括漏电流规格在内的输入线的使用条件，例如单相三线或三相四线中的一线和中线及供电系统的接地条件等。
2. 输入电压范围A.交流输入中国及欧洲的供电电压是AC220V，美国是ACl20V，日本有ACl00V和AC200V。
不同的国家和地区有差异，变动范围一般是±10％，考虑配电线路和各国不同的电源情况，其改变范围多为-15％到+10％，但在我国农村及边远地区，供电条件要恶劣得多，要考虑为±20％。
如至尊金格600W电源输入电压范围为176-264V，电压范围广能应对恶劣条件。
3. 输入频率工业用额定频率有50Hz和60Hz。
开关电源对频率变动范围等特性影响不大，多为47到63Hz。
作为特殊标准，船舶及飞机等用的是400Hz。
4. 输入电流开关电源输入电流的最大值发生于输入电压的下限和输出电压电流的上限，因此要标明该条件下的有效输入电流。
额定输入电流是指输入电压和输出电压、电流在额定条件下的电流。
三相输入时各相电流会发生失衡现象，应取其平均值。
5. 输入冲击电流接通电源时交流回路的最大瞬时电流值。
受输入功率限制，100W以下为20A～30A；100W～400W为30A一50A；400w以上大于50A。
6. 功率因数a.前级不带Pfc电路，功率因数=I cosa/Li.输入基波电流L:非正弦波电流有效值cosa：位移因数b.前级带PFC电路功率因数=Volo/VNLNVo.输出电压DC lo：输出电流DCVn.输入电压AC Ln：输入电流AC由干AC—Dc、AC—AC型开关电源的输入部分大多采用整流加电容滤波的方式，因此输入电流的波形为脉冲状而不是正弦波，因而其功率因数只有0.6左右。
采用了功率因数补偿(无源或有源)后，功率因数可达0．93—0．99。
开关电源知识大科普
一.专业词语解释磁感应强度:磁感应强度（magnetic flux density），描述磁场强弱和方向的基本物理量。
是矢量，常用符号B表示。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。
反射电压Vor:变压器次边绕组正向感应电压使整流管导通,对负载放电.由于次边绕组有电流流过,在原边相反方向,形成电压Vor,此为反激电压.反激电压和原边漏感形成的电压尖峰包括直流电压叠加在开关关上.副边电压非原边Vor感应,而应是次边导通感应到原边的!!在选择MOS时，通常看到的公式是：Vdss>Vor+Vmargin+Vdcmax+Vspike或者Vdss>Vor+vmargin+Vdcmax，其中Vmargin是余量，Vspike漏感引起的尖峰电压. 等效串联电阻（ESR）：ESR是等效“串联”电阻，意味着，将两个电容串联，会增大这个数值，而并联则会减少之。
理论上，一个完美的电容，自身不会产生任何能量损失，但是实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗，各种原因导致电容变得不“完美”。
这个损耗在外部，表现为就像一个电阻跟电容串联在一起，所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。
电流连续模式（CCM）：在开关管开通TON期间，变压器储能，在主开关关断toff期间，变压器释放磁能并输出给负载。
当一个开关周期Ts结束时，变压器的储能并没有完全释放到零，则可以认为反激式转化器工作于CCM模式。
电流断续模式（DCM）：在一个开关周期内变压器初级绕组和次级绕组交替有电流流过，反之，开关周期结束，变压器储能完全释放，则变压器工作于DCM模式。
DCM为电流断续模式,CCM为电流连续模式,在对纹波要求较高时可以考虑用CCM模式.但DCM模式的转换效率更高些属于能量完全转换,但同时纹波较CCM要高.铜损：绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。
开关电源基础知识学习资料
T = tON + tOFF
volatge, vL(t)
Buck的两个基本的公式
在电感电流连续模式CCM下： Vo=（Ton/T）×Vin=D × Vin
L=（(Vபைடு நூலகம்n-Vout)*Vout） /(ΔI*f*Vin)，这里的ΔI一般 取输出电流的10~30%。
2024/8/31
tON
VIN - VO
➢ 保护功能及附属功能： 1、OCP，OVP，OTP，欠压保护，限功率； 2、 绝缘电阻、绝缘电压、漏电流。
➢ 结构要求： 1、外形尺寸，2、外包装，3、安装条件，4、冷却方式，5、接口方式，6、 重量，7、名牌。
➢ 安规标准及EMC标准： 1、认证标志，3C，UL，GS，PSE，2、EMI测试标准。
工作原理： 通市电，经起动电阻R32 R33 R34给电容C8充电到15V-UVLO(OFF)。IC 开始工作， 输出PWM 脉冲，驱动MOSFET Q2导通，由于输出整流二极管D5、D6反偏截止，能 量存储在变压器T2原边电感。当变压器原边电流上升到输出反馈的设定值，无输出脉 冲，MOSFET Q2关断，D5、D6导通，进入反激阶段，能量从变压器原边传递到变压 器次级，经整流滤波给客户负载供电。如此周而复始，直至关机或保护。
开关电源基本概念3--主要技术指标
➢ 输入要求； 1、输入电压范围，2、输入电压频率，3、额定输入电流，4、输入电压跌落 及瞬间停电，5、浪涌冲击电流，6、静态功耗效率，能效标准，7、输入单 相或三相制，单相分两线制或三线制（classⅠ，classⅡ)，8、保险管。
➢ 输出要求： 1、额定输出电压，2、额定输出电流，3、稳压精度：电压调整率，负载调整 率，纹波及噪声；4、瞬态特性：启动时间，保持时间，输出电压的上升时间、 下降时间、过冲、欠冲。
开关电源及一些电子专业术语解释
1．开关电源组成：输入电路、变换器、控制电路、输出电路组成。
2．V/F转换（VFC）：电压频率转换。
将模拟电压或电流转换成与逻辑电路（TTL）兼容的脉冲串或方波。
3．大电容滤低频，小电容滤高频：一般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF 左右的用来滤除低频的纹波（指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量。
）干扰,还可以起到稳压的作用。
4．去耦电容：为阻止后级信号正反馈藕合送回前级循环放大产生自激!由电容在该点回路入地!该电容称去耦电容!
5．旁路电容：将混有高频信号和低频信号的信号中的高频成分通过电子元器件（通常是电容）过滤掉，只允许低频信号输入到下一级，而不需要高频信号进入。
6．尽量选用硅半导体器件，少用半锗导体器件？
7.低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。
高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。
带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。
带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。
？
8.钳位二极管。
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ATCA(Advanced Telecommunications Computing Architecture)高级电信计算架构：主要为了解决电信系统目前面临的系统带宽问题、可扩展性、可管理性问题、现场升级及可互操作问题，并最终降低成本。
Artesyn公司 ATC210－48D12-03J 二路（A路和B路）输入ATCA的总线变换器，输出功率达210W(12V/17.5A)，带有一个 3.3V/6W 的独立管理电源，具有I2C和热插拔等功能。
AUX(Auxiliary power supply)辅助电源：在有些AC/DC电源和DC/DC变换器中，有一个辅助的电源，一般加上输入电压以后就会有输出 (少数辅助电源，例如，给风扇的电源也有受控的)，它主要用作控制信号的电源，例如Cosel的DBS400B12，它是一个输入200-400Vdc，输出12V/400W的模块，它有三个开关控制端，一个是输入端RC1，负逻辑，把它和-Vin端短接。
这时可以利用AUX、RC2、RC3和-S之间的不同连接方法来控制模块的输出。
一般多个模块并联使用时，每个AUX输出端应该加接隔离二极管。
Brick“砖”：DC/DC变换器中，“Brick”是用来表示模块大小的“单位”，有所谓的全砖、半砖、1/4砖、1/8砖、1/16砖等，例如，密封的半砖模块，其大小为2.40×2.30×0.50(单位为英寸)，而开架结构半砖模块的大小为2.40×2.28×0.30（单位为英寸）(高度还有0.34英寸等不同的数值)。
CB (Current Balance)均流端：为了增加输出功率，把多个具有相同输出电压和输出功率的电源并联使用，把它们的“CB”端连接在一起，以达到各个模块的输出电流大致相等，以免由于不均流而导致个别电流太大的模块损坏，均流端也有用“PC”，“SWP”，“ C Share”等表示。
CFM(Cube feet minute)、LFM(Line feet minute)立方英尺/分钟和英尺/分钟：风冷的流量单位，CFM=LFM×面积S。
风速的另一个单位为米/秒。
Common Mode Noise共模噪声：指两导体对某个基准点具有大小基本相等，方向相同的噪声，通常指交流输入L 线和N线对地的噪声，可通过共模电感和Y电容来抑制它们。
Derating降额：当环境温度较高时(例如50℃以上)，有的电源必须要降低使用的输出功率，另外，有些电源在规定的输入电压范围的低端，不能满足所有的输出参数(例如：电压可调范围或功率)，要降额使用。
Differential Mode Noise差模噪声：排除共模噪声后，在两条电源线之间测出的电源线对公共基准点的噪声，测试结果为两电源线的噪声分量之差，在电源系统中通常在直流输出端和直流返回端测试噪声。
DIP(Dual in-line package)双列直插封装：模块的一种封装形式。
一般为小功率模块采用。
例如，Artesyn公司的BXA3系列，C&D公司的NMV0505DA都是双列直插封装。
DOSA(Distributed-power Open Standards Alliance)分布式电源开放标准联盟： 2004年2月，由Tyco和SynQor公司创立，成员厂商可以独立开发DC/DC变换器，但要求引脚能够兼容，封装尺寸相同，功能特性等同，现已有Celestica power Systems(现在属于C&D公司)，Lambda， Delta，Ericsson Power Modules（Dallas）和Galaxy? Power等公司也是其成员厂家。
DOSA是一个开放的联盟，面向的产品包括非隔离（POL）和隔离DC/DC变换器，包括1/16砖变换器和大电流1/4砖引脚设计。
Dynamic Response动态响应：当负载出现突变时，电源的输出电压会出现瞬间的过冲，然后回到正常输出状态，动态响应关心的是过冲幅度的大小和响应时间的长短。
EMC(Electromagnetic compatibility)电磁兼容：指电源在工作中产生的电磁发射要限制在一定的范围内，另外它本身也要有一定的抗干扰能力。
EMI(Electromagnetic Interference)电磁干扰：分为传导发射(conducted emissions)和辐射发射(Radiated emissions)。
ENA(Enable Signal)“使能”信号：在功率因数校正的模块中，为了确保模块的正常工作而设置一个控制端，当模块的输出电压上升到350Vdc以上时，ENA端变成低电平，这时才能允许功率因数校正模块给下一级提供能量，当输出电压下降到190Vdc以下时，ENA端变成高电平，这时功率因数校正模块不向下一级提供能量，确保了模块的安全。
可利用Aux端，ENA端和光耦来完成控制的功能。
ESR (Equivalent series Resistance )等效串联电阻：指实际电容器内的有效阻抗，等效于理想电容器的串联电阻值，它能真实的反应电容的阻抗特性。
Heat sink散热器：用来帮助电源内的功率元器件散热的外加金属附件，一般以铝材为多，DC/DC模块的铝基板和散热器之间，应加一些导热硅胶或导热膜，使它们有良好的接触，有助于热量的散出。
Hold-up Time保持时间：在开关电源的输入电压撤销后，依然保持额定输出电压不变的时间。
Hop－ SWAP热插拔：指电源本身具备的带电插拔的能力。
C&D公司的CPCI200A-1是一个具有热插拔功能的200W 四路输出的AC/DC电源。
IBC（Intermediate Bus Converters）中间总线变换器：转换效率高达95%以上，非可调固定变比的DC/DC砖型变换器，模块全部采用表面贴装元件，且应用平面板上安装变压器的结构来降低高度。
它主要用于对成本很敏感的计算机、存储器及服务器市场，典型的负载是非隔离负载点（POL）电源。
IOG (Inverter Operation Good signal)变换器良好信号：一般为OC输出，低电平有效。
在OCP动作激励时，该信号会变得不稳定。
在并联使用时，应取标准输出电流的10%或略多一些作为最小负载，如果小于10%，则IOG 端会变得不稳定。
对于在输出端加二极管的并联操作，则不规定最小负载电流。
Inrush Current ?Limiting浪涌电流抑制：限制开机瞬间过大浪涌电流的抑制电路，最简单的是在输入电路中串接热敏电阻，也可在输入电路中串接MOS管并联功率电阻等方法来抑制浪涌电流。
功率因数校正电源模块中的浪涌抑制电路是用可控硅和功率电阻并联来完成的。
Isolation绝缘：在电源设备中，输入端和输出端的隔离是通过高频变压器来完成的。
ISO14000环境管理体系标准：是国际标准化组织(ISO)继ISO9000系列标准后提出的又一套重要的系列标准。
它是一整套新的、国际性的、环境方面的管理性标准，包括环境管理体系、环境审计、环境标志、环境行为评价、产品寿命周期等几个方面。
该标准是一套环境自愿性标准，通过第三方认证的方式实施。
Leaking Current漏电流：通过输入交流电源线(L线和N线)和地线之间的电流，我国军用标准GJB1412，规定的泄漏电流小于5mA,在医疗设备上使用的电源，其漏电流一般要求小于100UA。
Line Regulation电源电压调整率：指输出负载固定时，输入电压从最小值缓慢变到最大值时，输出电压的变化，用百分数表示(有时也用变化量表示)。
Load Regulation负载调整率：指输入电压为额定值，输出负载电流从最小值缓慢变到最大值时，输出电压的变化，用百分数表示(有时也用变化量表示)。
LVD (Low Voltage Directive)低电压指令：CE标志中的一条指令，它的对象是电压在50-1000Vac 或75-1500Vdc范围内工作的设备或机器，确保产品不危害人身与财物的安全。
(Minimum Load Current)最小负载电流：在多路输出的电源中，有些多路输出的电源在其主路必须施加一个最小的负载电流，才能保证各路输出稳定可靠地工作。
有些单路输出的电源，在并联的时候，也要加一个最小的负载电流。
MTBF(Mean Time Between Failure)平均无故障时间：可以计算也可以由温度加速寿命试验来认证。
Negative Logic负逻辑：指控制模块开关的信号为低有效。
当控制端对-Vin的电压为低电时，模块有输出；为高电时，模块被关闭。
OCP(Over Current Protection)过流保护：当输出电流大于105-145%的额定电流值时，电源开始保护(输出电压下降直至停止输出)，在消除了过载状态后，一般能自行恢复输出。
Open-Frame开放式框架结构：一种无金属外壳的电源。
OTP(Over Thermal Protection)过温保护。
OVP(Over Voltage Protection)过压保护：当输出电压大于115-140 %额定值时，电源停止输出，一般要关闭电源，重新启动才有输出。
Parallel Operation并联工作：为了增加输出功率把二个模块并联起来使用，一般采用同功率，同输出电压的模块，必须把均流端连在一起，保证输出电流大致相等。
总的输出电流应该小于总电流的95%。
在1+1备份使用中，由于有二极管的隔离，就无所谓均流的问题了。
对于并联工作的模块，其输入端必须分别连接共模电感和Y电容，以免模块之间互相影响。
POLA(Point Of Load Alliance)POLA联盟：2003年6月，腾讯科技、雅达电源和德州仪器共同组成了负载点联盟，现在爱立信模块电源和村田制作所（Murata）也成为该联盟的成员，全部联盟成员开发的负载点变换器产品，具有相同的管脚排列，外形尺寸和功能特性，从而确保产品的相互替代性，例如腾讯科技的PTH05020WAH和雅达电源的ATH22T05-9J，尽管型号的命名不一样，但它们可以直接互相替换。
Power Factor功率因数：等于实际功率除以视在功率。
开关电源功率因数低是由于电流波形畸变引起的，整流用电容滤波时，电流在正弦输入峰值附近以窄脉冲形式流过，这种电流脉冲的基波做实功，丰富的高次谐波则不做功，增加了视在功率，所以降低了功率因数。
PFC(Power Factor Correction)功率因数校正：开关电源因采用电容输入滤波，功率因数很低，一般只有0.65左右，大大降低了交流电力的利用率，与此伴随的是输入电流严重的非正弦失真而增加了对电网的污染，为提高功率因数而采用功率因数校正电路，通常分为无源PFC和有源PFC两种。