全桥式开关电源的优点和缺点 ppt课件
开关电源基础知识讲解 ppt课件
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开关电源
开关电源基础知识讲解
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开关电源主要类型
按照开关管的开关条件，DC/DC转换器又可以分为硬开（HardSwitching） 开关电源和软开关（Soft Switching）两种。硬开关DC/DC转换器的开关器件 是 在承受电压或流过电流的情况下，开通或关断电路的，因此在开通或关断过程中 将会产生较大的交叠损耗，即所谓的开关损耗（Switching loss）。当转换器的 工作状态一定时开关也是一定的，而且开关频率越高，开关损耗越大，同时在开 关过程中还会激起电路分布电感和寄生 电容的振荡，带来附加损耗，因此，硬 开关DC/DC转换器的开关频率不能太高。软开关DC/DC转换器的开关管，在开 通或关断过程中，或是加于 其上的电压为零，即零电压开关（Zero-VoltageSwitching，ZVS），或是通过开关管的电流为零，即零电流开关（ZeroCurrent·Switching，ZCS）。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗，以及开 关过程中激起的振荡，使开关频率可以大幅度提高，为转换器的小型化和模块化 创造 了条件。功率场效应管（MOSFET）是应用较多的开关器件，它有较高的 开关速度，但同时也有较大的寄生电容。它关断时，在外电压的作用下， 其寄 生电容充满电，如果在其开通前不将这一部分电荷放掉，则将消耗于器件内部， 这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗，功率场 效应管宜采用零电压 开通方式（ZVS）。
信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模
式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态
，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，
开关电源PPT
Any more information
please give some questions
检测电路提供保护电路中正在运行中各种 参数和各种仪表数据。
4辅助电源
辅助电源实现电源的软件（远程）启动， 为保护电路和控制电路（PWM等芯片）工 作供电。
1 开关电源的简介 4 发展方向 2 开关电源的结构 3 工作原理
1 开关电源的简介 4 发展方向 2 开关电源的结构
3 工作原理
串联式开关电源输出电压Uo的幅值Up等于 输入电压Ui，其输出电压Uo的平均值Ua总 是小于输入电压Ui，因此，串联式开关电源 一般都是以平均值Ua为变量输出电压。所 以，串联式开关电源属于降压型开关电源。 串联式开关电源也有人称它为斩波器，由于 它工作原理简单，工作效率很高，因此其在 输出功率控制方面应用很广。例如，电动摩 托车速度控制器以及灯光亮度控制器等，都 是属于串联式开关电源的应用。
1 开关电源的简介 4 发展方向 2 开关电源的结构
3 工作原理
工作条件
开关
高频
电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态
电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频
直流
开关电源输出的是直流而不是交流
1 开关电源简介 工作原理 2 开关电源结构发展方向 3 4
抗干扰
高频 低能耗
2000
低噪声
高可靠
1 开关电源简介 工作原理 2 开关电源结构发展方向 3 4
1 开关电源的简介 4 发展方向 3 工作原理
2、控制电路
一方面从输出端取样，与设定值进行比较， 然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使 输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的 数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电 源进行各种保护措施。
3开关电源工作原理与设计要点ppt课件
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半桥式变换器
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导通比决定的。
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单端正激式变换器
正激式变换器的原理电路图
正激式变压器等效电路
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(4)磁通复位问题
服这一问题的办法之一，也是最安全和可靠 的办法是在付绕组中加一固定负载电阻（假
负载），以防负载开路，这样电网电压最高，
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负载开路了，由于有固定的假负载，脉宽保 证有一最小的宽度而不致于出现间歇振荡现 象。最小的脉宽是由控制电路振荡器的最小
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《开关电源资料》课件
《开关电源资料》ppt课件
• 开关电源概述 • 开关电源的工作原理 • 开关电源的类型 • 开关电源的设计与优化 • 开关电源的测试与验证 • 开关电源的发展趋势与展望
目录
CONTENTS
01
开关电源概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
小型化、轻量化、薄型化
总结词
随着电子设备的便携化和轻薄化，对开关电源的小型 化、轻量化、薄型化的需求也日益迫切。
详细描述
为了满足这一需求，开关电源不断探索新的材料、新的 工艺和新的设计理念。例如，采用新型的磁性材料和绝 缘材料，减小了电源的体积和重量；采用薄膜工艺和微 加工技术，实现了电源的薄型化设计；同时，通过优化 电路拓扑和控制算法，进一步减小了电源的体积和重量 。此外，一些新型的开关电源拓扑结构如LLC谐振半桥 等也在不断发展，为开关电源的小型化、轻量化、薄型 化提供了更多的可能性。
温湿度循环测试
模拟实际使用环境中的温湿度变化，检验开 关电源的适应性和可靠性。
短路与过载保护测试
验证开关电源在短路和过载情况下的保护功 能和可靠性。
开关电源的环境适应性测试
温度适应性测试
在不同温度条件下测试开关电源的性 能表现，确保满足宽温范围的工作需 求。
湿度适应性测试
在湿度环境下测试开关电源的性能表 现，确保满足湿度要求。
输入电压通过输入电路进入开关电源 。
输出电路将开关管输出的脉动电压平 滑为稳定的输出电压，供给负载使用 。
控制电路根据输入电压和输出电压的 反馈信号，调节开关管的通断时间， 从而调节输出电压和电流。
保护电路实时监测电源的工作状态， 在异常情况下及时切断电源或降低输 出，保护电源不受损害。
全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析
全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样，由于两组开关器件轮流交替工作，相当于两个开关电源同时输出功率，其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。
因此，全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高，经桥式整流或全波整流后，其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小，仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感，就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。
2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是，对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。
因为，全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组，工作时2个开关器件互相串联，关断时，每个开关器件所承受的电压，只有单个开关器件所承受电压的一半。
其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半，这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。
3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下，采用全桥式变压器开关电源，其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。
因此，一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。
而在输入电压较低的情况下，推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。
4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联，两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍；但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。
因此，全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。
5、与半桥式开关电源一样，全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组，这也是它的优点，这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。
各种开关电源的优点和缺点
各种开关电源的优点和缺点【反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式】为了表征各种电压或电流波形的好坏，一般都是拿电压或电流的幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较。
在开关电源之中，电压或电流的幅值和平均值最直观，因此，我们用电压或电流的幅值与其平均值之比，称为脉动系数S;也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比，称为波形系数K。
因此，电压和电流的脉动系数Sv、Si以及波形系数Kv、Ki分别表示为：Sv = Up/Ua ——电压脉动系数 (1-84)Si = Im/Ia ——电流脉动系数 (1-85)Kv =Ud/Ua ——电压波形系数 (1-86)Ki = Id/Ia ——电流波形系数 (1-87)上面4式中，Sv、Si、Kv、Ki分别表示：电压和电流的脉动系数S，和电压和电流的波形系数K，在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S或 K。
脉动系数S和波形系数K都是表征电压或者电流好坏的指标，S和K的值，显然是越小越好。
S和K的值越小，表示输出电压和电流越稳定，电压和电流的纹波也越小。
反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出，仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出，但控制开关的占空比为0.5时，变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。
即电压脉动系数等于2，电流脉动系数等于4。
反激式开关电源的电压脉动系数，和正激式开关电源的脉动系数基本相同，但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。
由此可知，反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
特别是，反激式开关电源使用的时候，为了防止电源开关管过压击，起占空比一般都小于0.5，此时，流过变压器次级线圈的电流会出现断续，电压和电流的脉动系数都会增加，其电压和电流的输出特性将会变得更差。
全桥-半桥-推挽-正激-反激的优缺点比较及应用场合分析
全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样，由于两组开关器件轮流交替工作，相当于两个开关电源同时输出功率，其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。
因此，全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高，经桥式整流或全波整流后，其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小，仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感，就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。
2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是，对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。
因为，全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组，工作时2个开关器件互相串联，关断时，每个开关器件所承受的电压，只有单个开关器件所承受电压的一半。
其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半，这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。
3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下，采用全桥式变压器开关电源，其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。
因此，一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。
而在输入电压较低的情况下，推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。
4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联，两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍；但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。
因此，全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。
5、与半桥式开关电源一样，全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组，这也是它的优点，这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。
《开关电源解析》PPT课件
2．发挥部分
进一步提高电压调整率，使SU≤0.2% （IO=2A）；进一步提高负载调整率，使 SI≤0.5%（U2=18V）；
进一步提高效率，使≥85% （U2=18V,UO=36V,IO=2A）；排除过流故障 后，电源能自动恢复为正常状态；
能对输出电压进行键盘设定和步进调整，步进值 1V，同时具有输出电压、电流的测量和数字显示 功能。
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简介
由于线性调节器式直流稳压电源，存在诸多缺点，如体积 大，很难小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共 端，不易实现隔离，只能降压，不能升压，很难在输出大于 5A的场合应用。 因此开关电源得到广泛利用，凡采用半导体功率开关器件作 为开关管，通过对开关管的高频开通与关断控制，将一种电 能形态转换成另一种电能形态的装置，叫做开关转换器。以 开关转换器为主要组成部分，用闭环自动控制来稳定输出电 压，并在电路中加入保护环节的电源，叫做开关电源。开关 电源组要组成部分是DC-DC功率变换器，因为它是转换的核 心。
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精选PPTLeabharlann 17后级电路精选PPT
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输出为全桥整流，四个整流二极管均并上R、 C，因为当输入停止的时候，会有反动电动 势
在输出端接上加假负载,如图R19和R20组 成。因为负载开路时，输入电感照常周期 性地不断储能和释放能量，而能量没有被 负载消耗，电容将持续升高即多余的能量 都存储到电容极板间，很快导致电容击穿。 因此接上假负载，也就说，当检测到电源 处于空载转态时，自动投入一个轻负载， 这个负载电阻值较大，即能维持输出电压 为给定值、本身功率损耗又较小。
高频开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和
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全桥式开关电源的优点和缺点
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1、全桥式变压器开关电源输出 功率很大，工作效率很高。
全桥式开关电源的优点和缺点
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全桥式变压器开关电源与推挽 式变压器开关电源一样，由于 两组开关器件轮流交替工作， 相当于两个开关电源同时输出 功率，其输出功率约等于单一
开关电源输出功率的两倍。
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这是因为开关器件在开始导通
的时候，相当于对电容充电，
它从截止状态到完全导通状态
需要一个过渡过程；而开关器
件从导通状态转换到截止状态
的时候，相当于对电容放电，
它从导通状态到完全截止状态 全桥式开关电源的优点和缺点
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当两组开关器件分别处于导通 和截止过渡过程时，即两组开 关器件都处于半导通状态时， 相当于两组控制开关同时接通， 它们会造成对电源电压产生短
全桥式开关电源的优点和缺点
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全桥式变压器开关电源最大的 优点是，对4个开关器件的耐压 要求比推挽式变压器开关电源
对两个开关器件的耐压要求可 以降低一半。
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因为，全桥式变压器开关电源4 个开关器件分成两组，工作时2 个开关器件互相串联，关断时，
每个开关器件所承受的电压，
只有单个开关器件所承受电压 的一半。
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4、全桥式变压器开关电源的电
源利用率比推挽式变压器开关
电源的电源利用率低一些，因
为2组开关器件互相串联，两个
开关器件接通时总的电压降要
比单个开关器件接通时的电压
降大一倍； 全桥式开关电源的优点和缺点
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但比半桥式变压器开关电源的 电源利用率高很多。因此，全 桥式变压器开关电源也可以用 于工作电源电压比较低的场合。
需要用多股线来绕。
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6、全桥式变压器开关电源的缺 点主要是功率损耗比较较大， 因此，全桥式变压器开关电源 不适宜用于工作电压较低的场
合，否则工作效率会很低。
全桥式开关电源的优点和缺点
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另外，全桥式变压器开关电源 中的4个开关器件连接没有公共 地，与驱动信号连接比较麻烦。
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因此，全桥式变压器开关电源
输出功率很大，工作效率很高，
经桥式整流或全波整流后，其
输出电压的电压脉动系数Sv和
电流脉动系数Si都很小，仅需
要一个很小值的储能滤波电容
或储能滤波电感，就可以得到 全桥式开关电源的优点和缺点
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2、全桥式开关电源的优点 是开关管的耐压值特别的低。
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7、全桥式开关电源的缺点 是会出现半导通区，损耗大。
全桥式开关电源的优点和缺点
18开关K1、K4和K2、
K3处于交替转换工作状态的时
候，4个开关器件会同时出现一
个很短时间的半导通区域，即
两组控制开关同时处于接通状
态。 全桥式开关电源的优点和缺点
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其最高耐压等于工作电压与反 电动势之和的一半，这个结果 正好是推挽式变压器开关电源
两个开关器件耐压的一半。
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3、全桥式变压器开关电源主要 用于输入电压比较高的场合， 在输入电压很高的情况下，采 用全桥式变压器开关电源，其 输出功率要比推挽式变压器开
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5、与半桥式开关电源一样，全 桥式变压器开关电源的变压器 初级线圈只需要一个绕组，这 也是它的优点，这对小功率开 关电源变压器的线圈绕制多少
带来一些方便。
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但对于大功率开关电源变压器 的线圈绕制没有优势，因为， 大功率开关电源变压器的线圈
路；
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此时，在4个控制开关的串联回 路中将出现很大的电流，而这 个电流并没有通过变压器负载。
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因此，在4个控制开关K1、K4和
K2、K3同时处于过渡过程期间，
4个开关器件将会产生很大的功
率损耗。为了降低控制开关过
渡过程产生的损耗，一般在全
桥式开关电源电路中，都有意
关电源的输出功率大很多。
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因此，一般电网电压为交流220 伏供电的大功率开关电源大部 分都是使用全桥式变压器开关
电源。
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而在输入电压较低的情况下， 推挽式变压器开关电源的输出 功率又要比全桥式变压器开关
电源的输出功率大很多。
全桥式开关电源的优点和缺点
让两组控制开关的接通和截止 全桥式开关电源的优点和缺点
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双端隔离式PWMDC/DC转换器， 在一个开关周期内，功率从隔 离变压器的初级绕组的一端和 另一端交替的输入，故称双端。
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