开关电源(整流模块)电路构成
高频电源开关同步整流技术
同步整流原理同步整流(SynchronousRectification)是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET取代传统的整流二极管以降低整流损耗的技术。
它能够大大提高DC/DC变换器的效率并不存在由快速恢复二极管势垒电压造成的死区电压。
同步整流的基本原理：单端正激、隔离降压同步整流的基本原理电路中，其中，Q1、Q2为功率MOSFET。
该电路的工作原理为在次级电压的正半周期，Q1导通、Q2关断，在次级电压的负半周期，Q2导通、Q1关断。
同步整流电路的功率损耗主要包括MOSFET的导通损耗和栅极驱动损耗，在开关频率低于1MHz时，以导通损耗为主。
正激式DC/DC变换器在功率管截止期间必须有将高频变压器复位的电路，以防止变压器磁芯饱和，一般采用C、R、VD无源箝位电路。
当功率管V截止时，高频变压器初级线圈由R、VD电路构成的放电通路使变压器复位。
DPA-Switch电路的内部结构与工作原理DPA-Switch电路是6端器件，6个引脚分别为控制端C、线路检测端L、外部设定极限电流端X、开关频率选择端F、源极S和漏极D。
线路检测端可实现过压检测、欠压检测、电压反馈、远程通断和同步等功能。
将开关频率选择端与源极端连接时，开关频率为400kHz，而将其连接控制端时，开关频率为300kHz。
(1)控制电压源用于控制电压UC以向并联调整器和门驱动器级提供偏置电压。
控制电流IC用来调节占空比。
(2)带隙基准电压源用于向内部提供各种基准电压，同时产生一个具有温度补偿并可调整的电流源，以保证精确设定振荡器频率和门级驱动电流。
(3)振荡器用于产生脉宽调制器所需要的锯齿波、时钟信号及最大占空比信号(Dmax)。
(4)并联调整器和误差放大器误差放大器用于将反馈电压Uf与5.8V基准电压进行比较以输出误差电流Ir，从而在电阻Rs上形成误差电压Ur。
(5)脉宽调制器(PWM)脉宽调制器是一个电压反馈式控制电路，具有两个功能：一是改变控制端电流IC的大小，即调节占空比，实现脉宽调制；二是将误差电压Ur经由Ra和Ca组成的截止频率为7kHz的低通滤波器进行滤波，以在滤掉开关噪声电压后，加至PWM比较器的同相输入端，然后再与锯齿波电压Uj进行比较，从而产生脉宽调制信号Ub。
开关电源原理
一、开关电源的概念
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半桥型开关电源原理图
三、开关电源的常用电路类型
6、全桥电路 全桥电路是大功率电源常用的电路，有四个开关管组成两个桥臂。两 个桥臂分别导通激励高频功率变压器，进行能量变换，但是存在开关管 “直通”的危险。 全桥电路原理图如下图所示。由四个功率开关器件V1~V4组成，变压器 T连接在四桥臂中间，相对的两只功率开关器件V1、V4和V2、V3分别交替 导通或截止，使变压器T的次级有功率输出。当功率开关器件V1、V4导通 时，另一对V2、V3则截止，这时V2和V3两端承受的电压为输入电压Uin在 功率开关器件关断过程中产生的尖峰电压被二极管V5~V8箝位于输入电压 Uin。
％，工作频率是振荡频率的一半，所使用的控制芯片一般是UC3844和
在变压器中加去磁绕组，在关断时将付边的能量反射到交流输入上。
正激式开关电源的核心部分是正激式直流——直流变换器，基本电路
做得更高一点。虽然功率变压器不像反激式电路要开气隙，但是一般要
开关电源工作原理
开关电源工作原理目前常见的电源在主要有两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。
一、线性电源线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。
工作过程：先将220 V市电通过变压器转为低压交流电，比如说12V,然后再通过一系列的二极管或整流桥堆进行整流，将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”）;再通过电容对脉动电压进行滤波,经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）;此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波)，要想得到高精度的稳定的直流电压,还需要稳压二极管或者电压反馈电路调整输出电压。
最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）.配图1：标准的线性电源设计图配图2：线性电源的波形线性电源的优点:纹波小，调整率好，对外干扰小。
适合用于模拟电路，各类放大器等低功耗设备.线性电源的缺点：体积大，笨重，效率低、发热量也大.需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大,效率低（35%左右）,需要加体积庞大的散热片，而且还需要同样也是大体积的工频变压器,当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。
对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。
二、开关电源开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。
开关电源的工作原理,简单的说是将交流电先整流成直流电，再将直流逆变成交流电，再整流输出成所需要的直流电压。
①交流电源经整流滤波成直流；②通过高频PWM（脉冲宽度调制)信号控制开关管进行高速的导通与截止，将直流电转化为高频率的交流电提供给开关变压器进行变压;③开关变压器次级感应出高频交流电压，经整流滤波变成直流电供给负载；④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.开关电源的主要优点：体积小、重量轻（体积和重量只有线性电源的20～30％)、效率高（一般为60~70％，而线性电源只有30～40%）、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化。
开关电源模块的原理
开关电源模块的原理开关电源模块是一种常见的直流电源供电方式，具有高效率、高稳定性和小体积的特点。
其原理是通过开关管的开关动作，将原始输入电压转换为需要的输出电压，实现电能的变换和传递。
开关电源模块的基本原理可通过以下几个方面来说明：1. 输入电路：开关电源模块通常接受交流输入电压，如220V交流电源，经过整流电路将交流电压整流成直流电压。
2. 滤波电路：经过整流后的直流电压仍然存在着较大的脉动，需要通过滤波电路将脉动电压去除以保证直流电压的稳定性。
3. 开关电路：开关电源模块的核心是开关电路，其作用是控制输入电压开关管的开关状态，从而实现对输入电压的控制和调节。
当开关管处于导通状态时，输入电压通过开关管输出；而当开关管处于关断状态时，输入电路则与输出电路完全隔离。
4. 控制电路：为了实现对开关管的控制，开关电源模块需要添加控制电路。
控制电路一般包含反馈电路、PWM控制器以及保护电路等。
其中反馈电路用于监测输出电压的变化，并通过反馈信号进行控制，以保证输出电压的稳定性；PWM 控制器则通过对开关管的开关频率和占空比进行调节，来控制输出电压的大小；保护电路则用于监测模块工作时的各种异常情况，如过压、过流、过载等，并通过自动保护措施来保护开关电源模块的安全运行。
5. 输出电路：开关电源模块的输出电路通常包括变压器、整流电路以及滤波电路，用于将经过开关管控制的输入电压转换成需要的输出电压。
其中变压器主要用于电压变换，通过将输入电压转换成所需的输出电压；整流电路将变压器输出的交流电压整流成直流电压；滤波电路去除直流电压中的脉动，以提供稳定的输出电压。
总结来说，开关电源模块通过对输入电压的控制和调节，实现了电能的变换和传递。
它采用了开关管的开关动作，通过开关电路的控制和调节，将输入电压转换为需要的输出电压，同时通过控制电路的反馈和保护机制，保证输出电压的稳定性和模块的安全运行。
开关电源模块具有高效率、高稳定性和小体积等优点，广泛应用于电子设备、通信设备、工业控制等领域。
开关电源电路图工作原理及维修详解析
开关电源电路图工作原理及维修详解析一、开关电源的工作原理开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。
开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时，电路中的储能装置（L1、C2、二极管D组成的电路）向负载RL释放在开关接通时所储存的能量，使负载得到连续而稳定的能量.开关电源原理图VO=TON/T＊Vi，VO 为负载两端的电压平均值，TON 为开关每次接通的时间，T 为开关通断的工作周期;由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，VO间电压平均值也随之改变，因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便使输出电压VO维持不变。
改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”（TimeRationControl，缩写为TRC)。
按TRC控制原理,有三种方式：1、脉冲宽度调制(PulseWithModulation,缩写为PWM)开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
2、脉冲频率调制（PulseFrequencyModulation,缩写为PFM）导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
3、混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。
二、开关电源的维修技巧和常见故障1、维修技巧开关电源的维修可分为两步进行：断电情况下，“看、闻、问、量” 看：打开电源的外壳，检查保险丝是否熔断,再观察电源的内部情况，如果发现电源的PCB板上有烧焦处或元件破裂，则应重点检查此处元件及相关电路元件.闻：闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件.问：问一下电源损坏的经过，是否对电源进行违规操作.量：没通电前，用万用表量一下高压电容两端的电压先.如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障，则大多数情况下，高压滤波电容两端的电压未泄放悼，此电压有300多伏，需小心.用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况，电阻值不应过低，否则电源内部可能存在短路。
开关电源设计报告
1开关电源主电路设计1.1主电路拓扑结构选择由于本设计的要求为输入电压176-264V交流电，输出为24V直流电，因此中间需要将输入侧的交流电转换为直流电，考虑采用两级电路。
前级电路可以选用含电容滤波的单相不可控整流电路对电能进行转换，后级由隔离型全桥Buck电路构成。
总体要求是先将AC176-264V整流滤波，然后再经过BUCK电路稳压到24V。
考虑到变换器最大负输出功率为1000W，因此需采用功率级较高的Buck电路类型，且必须保证工作在CCM工作状态下，因此综合考虑,本文采用全桥隔离型Buck变换器。
其主电路拓扑结构如下图所示：下面将对全桥隔离型BUCK变换器进行稳态分析，主要是推导前级输出电压V与后级输g 出电压V之间的关系，为主电路参数的设计提供参考。
将前级输出电压V代替前级电路，作g 为后级电路的输入，且后级BUCK变换器工作在CCM模式，BUCK电路中的变压器可以用等效电路代替。
由于全桥隔离型BUCK变换器中变压器二次侧存在两个引出端，使得后级BUCK电路的工作频率等同于前级二倍的工作频率，如图1-1所示。
在2T的工作时间内，总共可分为四种S 开关阶段，其具体分析过程如下：1）当0<t<DT时，此时Q、Q和D导通，其等效电路图如图1-2所示。
S145/?1-1) 1-2) 1-3)3) du.•川L i (t )m 严+仃(t )c 二二v (t )R图1-3在DT<t<T 时等效电路SSv=0sv=-v Li=i -v /R C当TS <t<a+D )TS 时，此时Q2、1-4) 1-5)1-6)Q 和D 导通，其等效电路图如图1-2所示。
36图1-2在0<t<DT 时等效电路Sv=nvs gv=nv -vL gi=i -v /RC2)当DT<t<T 时，此时Q ~Q 全部关断，D 和D 导通，其等效电路图如图1-3SS 1465所示。
开关电源知识
开关电源知识大家都知道，通信设备一般采用直流电源供电（那么，直流电是怎样得来的呢？它与交流电有什么关系）。
目前，应用最广泛的、提供直流电的设备是开关电源。
高频开关电源与相控整流器相比较，具有效率高、可靠性高、精度高、具有智能化管理功能、体积小重量轻和更换扩容方便等优点。
开关电源种类繁多、特点各异，我们公司使用的开关电源有艾默生、中达、中兴等。
一、开关电源的分类：按开关电源容量大小分为大、中、小系统；按开关电源系统组成分为三柜、两柜、独立架系统，其中三柜系统由交流配电柜、直流配电柜和整流架组成，两柜系统的交流和直流配电集成在一个柜子中，独立架系统即交流、直流、整流三者集成于一个柜子中。
诸位所接触到的开关电源一般为独立架系统。
独立架开关电源系统的组成：交流配电单元、整流单元（高频整流模块）、直流配电单元、监控模块。
二、开关电源系统组成1．交流配电单元：一般由交流开关、交流供电线路、交流防雷器件等组成。
作用是引入一路或两路三相交流电或单相交流电（接入网点基本上是使用单相电，模块局有的采用三相电<如安庄子、西花园、棉纺厂>、有的采用单相电）。
经交流输入空开（过流、短路保护）、交流侧防雷器（抑制雷击冲击电压或浪涌过电压），分配给整流模块。
2．整流模块：进行AC/DC变换，输出稳定的直流电。
3．直流配电单元：一般由正负铜排、保险<熔断器>、直流空开、保护地、工作地、直流防雷组成，作用是向负载供电及电池充放电。
4．监控模块：一般由电源板、信号采样电路板、（信号）控制电路板、CPU板、通讯板、显示板、信号指示灯等组成。
蓄电池组1直流负载1直流负载2直流负载3直流负载4蓄电池组2三、 开关电源的工作过程将工频交流电压滤波后整流升压变为直流高压，再以一定的开关频率调制成特定的高频交流，然后整流滤波为所需直流电压。
（通过控制器调整占空比使输出电压保持稳定。
）逆变控制电路线路滤波的作用：将交流电源中的尖峰等杂波过滤，给开关电源提供良好的交流 电；防止本机产生的尖峰等杂音进入电网。
开关电源题库中级
开关电源题库（中级）一、填空题1、通信用智能高频开关电源一般包含交流配电、直流配电_整流模块以及监控单元等四个组成部分。
2、高频开关电源的滤波电路一般由输入滤波、工频滤波、输出滤波以及防辐射干扰等四个基本电路组成。
3、高频开关电源具有可靠、稳定、智能化、效率高以及动态性能好等特点。
4、整流模块限流的目的是保护整流器和保护蓄电池。
5、通信电源检测直流负载电流常见的有分流器与霍尔器件两种方式。
6、维护规程中电源设备故障的基本定义是：1、电源设备无法供给通信设备所要求的标称电源，2、电源设备所供给的电源指标达不到通信设备的要求。
7、通信设备的直流供电系统中，蓄电池组和开关电源并联运行时起到荷电备用和平滑滤波的作用8、通信电源系统中使用的防雷器件一般常见的是压敏电阻与__气体放电管_。
9、某通信电源配置4个50A整流模块分别输出电流为21A，22A，19A，18A。
该电源的不均流度为___4%_______。
10、通信局（站）的基础电源分为交流基础电源和直流基础电源两大类。
11、电源系统输入功率因数是输入有功功率与输入视在功率之比。
12、直流供电方式在有交流电源时，整流器、蓄电池组并联浮充工作。
当交流电停电时，由蓄电池组、供电。
当交流电恢复时，实行恒压限流供电方式。
13、电源系统的可靠性指标用不可用度表征，不可用度表示为：电源系统故障时间与电源系统故障时间与正常供电时间之和的比。
14、开关电源系统的输出杂音衡量指标分：电话衡重杂音、峰峰值杂音，宽带杂音，离散频率杂音。
15、组合式电源系统，直流配电屏内直流压降不能超过500 mV.16、通信电源维护主要要求是保证供电的可靠性。
因此要根据负载的重要程度来决定通信电源是否需要__电池______保护与负载下电功能。
17、联合接地是指：保护地、防雷地、工作地三地合一。
18、电源设备的电磁干扰性主要分为传导干扰、谐波干扰两个方面。
19、联合接地系统由：接地体、接地引入线、接地汇集线、接地线四部分所组成。
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开关电源（整流模块）电路构成
随着全控型电力电子器件的发展与使用，仅工作于器件饱和与截止状态的直流稳压电源应运而生。
这种用于电能转换和控制的电力电子器件，以20千赫兹以上的频率在饱和与截止状态间切换，工作于开关状态，因此将这种工作于器件开关状态的电源，称之为高频开关电源。
开关电源结构上由强电主电路与弱电电路构成，强电主电路由电力电子器件为核心的各种电能转换电路构成，完成电能形态转换；弱电电路负责主电路中电力电子器件的驱动与负反馈控制。
主电路包括整流电路（AC/DC）、直流变换电路（DC/DC）、功率因数矫正电路、滤波电路等，弱电电路包括PWM波生成电路、控制电路、保护电路和均流电路等，两部分协同工作，实现交流市电转换为所需稳压直流电的目的。
各模块构框图如图1所示。
图1 开关电源（整流模块）内部框图
交流电首先进入滤波与入口保护功能电路模块，输入EMI滤波用于滤除来自电网的电磁干扰，以及抑制整流器对电网的电磁干扰，使整流器具有良好的电磁兼容性；软启动电路用于降低整流器开机时的冲击电流，避免整流器开机时对电网造成冲击。
当交流输入电压超过整流器的输入电压上、下限值时，输入过、欠压保护电路关闭交流输入，整流器停止工作；当交流输入恢复正常时，自动开启交流输入，使整流器恢复输出。
浪涌防护用于抑制由于雷击等造成的浪涌电流。
PFC功率因数校正电路用于减少整流器输入电流中的谐波成分，使整流器的功率因数接近1。
PFC校正电路同时对输入电压进行预整流，输出约为400V的直流电压给后级DC-DC 变换电路。
PFC输出的约为400V的直流电经DC/DC变换后，按设定值输出稳定的直流电。
输出EMI滤波使整流器输出端的杂音电压满足要求，同时抑制输出端的电磁干扰，使整流器具有良好的电磁兼容性。
辅助电源电路则为整流器内部各部件提供相应的直流工作电压。
控制及通讯模块的电路属于弱电电路，当整流器与监控单元通信正常时，按照监控单元
的要求控制整流器的输出，并上传整流器的相关信息，实现整流器的三遥（遥测、遥信、遥控）功能；当与监控单元通信异常时，按照默认参数控制整流器的输出。
状态显示电路则通过LED显示整流器的工作状态。
开关电源的主要技术指标有：工作环境条件（环境温度、相对湿度、海拔高度），交流输入（交流输入电压范围、输入电压波形畸变率、输入功率因数、输入电流总谐波失真度等），效率，直流输出（直流输出电压标称值及可调范围、杂音电压、稳压精度、负载效应、均流性能等）。
效率是开关电源最重要的指标，额定输出电流为50A（额定输出功率3000W）的整流器，目前绝大多数厂家的峰值效率可达96%（称为高效整流器），少数厂家的峰值效率已达到98%（称为超高效整流器）。