开关电源基础培训资料教材
合集下载
《开关电源基础》课件
绿色环保
环保意识的提高促使开关电 源向更加绿色、环保的方向 发展，如采用高频化技术减 少电磁干扰和散热噪声等。
开关电源的应用前景展望
电动汽车与充电设施 随着电动汽车市场的不断扩大， 开关电源在充电设施领域的应用 将更加广泛，要求更高效率、更 安全可靠。
工业自动化与智能制造 工业自动化和智能制造领域对开 关电源的需求持续增长，要求其 具备高效、可靠、安全等特点。
开关电源的特点
总结词
高效率、高可靠性、体积小、重量轻
详细描述
开关电源具有高效率、高可靠性、体积小、重量轻等优点，在电子设备中广泛应 用。
开关电源的应用
总结词
计算机、通信、工业控制等领域
详细描述
开关电源在计算机、通信、工业控制等领域得到广泛应用，为各种电子设备提供稳定的电能供应。
02
开关电源的工作原理
冗余设计
采用并联、备份等冗余措施，提高电源的可用性和可靠性。
电磁兼容性设计
优化电路布局和元件选型，降低电磁干扰和噪声，提高电源的电 磁兼容性。
环境适应性设计
考虑电源在不同环境下的适应性，如温度、湿度、振动等，提高 电源的环境适应性。
05
开关电源的测试与调试
开关电源的测试项目
输入电压范围测试
检查开关电源在输入电压范围内的正 常工作情况，确保电源在各种电压条 件下都能稳定运行。
故障率。
开关电源的优化方法
最优控制策略
采用先进的控制算法，如PID、模糊控制等，实现快速响应、高精 度调节和高效运行。
元件选择与匹配
根据电路需求选择合适的元件类型和规格，优化元件参数匹配，降 低内阻和损耗。
热设计优化
合理设计散热结构和散热器，降低电源温升，提高元件寿命和电源 可靠性。
《开关电源培训》课件
开关电源的安全与环保
开关电源的安全标准
国际标准：IEC 609501
国内标准：GB 4943.12011
安全要求：防触电、防过 热、防电磁干扰等
环保要求：低噪音、低辐 射、低能耗等
开关电源的安全防护措施
接地保护：确保开关电源的接地线可靠连接，防止触电事故发生
过压保护：设置过压保护电路，防止电压过高导致设备损坏
控制电路：控制开关管的开关状态， 实现电源的稳压和稳流
整流器：将交流电转换为直流电
输出滤波器：用于滤除输出电压中的 高频噪声和干扰
开关管：控制电源的开关状态，实现电 源的稳压和稳流
反馈电路：检测输出电压，实现电源 的稳压和稳流
开关电源的工作流程
输入电压：将交 流电转换为直流 电
整流滤波：将直 流电转换为稳定 的直流电
开关电源具有体积小、重量 轻、效率高等优点
开关电源广泛应用于各种电 子设备中，如计算机、手机、
电视等
开关电源的分类
按照输入电压分类：单相输入、三相输入、多相输入 按照输出电压分类：单相输出、三相输出、多相输出 按照输出功率分类：小功率、中功率、大功率 按照控制方式分类：线性控制、开关控制、混合控制 按照应用领域分类：工业控制、通信设备、医疗设备、家用电器等
开关电源的参数设计
输入电压范围：确定开关电源的输入电 压范围，以满足不同应用场景的需求。
输出电压和电流：确定开关电源的输 出电压和电流，以满足不同负载的需 求。
功率因数：优化开关电源的功率因数， 降低对电网的影响，提高电网的稳定 性。
电磁兼容性：优化开关电源的电磁兼 容性，降低对其他设备的干扰，提高 系统的稳定性。
开关电源的应用
家用电器： 如电视、 冰箱、洗 衣机等
开关电源基础知识学习资料PPT课件
2020/11/13
开关电源最常用的三种拓朴电路1—BUCK Converter 工作原理 降压电路（Buck）其主要原件为：开关管SW、续流流二级管D、
电感L、电容C和负载电阻RL。
ON-Stage:当SW导通时，电流经S、L到负载，能量同时储存在电感中，输出平均 直流电压Vo；
2020/11/13
➢ 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。
分类方法多种多样。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。又可分为离线式非离线式，反激式、 正激式、半桥式全桥式， Adaptor/内置式开关电源open open frame等。
开关电源中应用的电力电子器件主要为快速恢复二极管、肖特基二极管和 MOSFET，SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用。 开关电源的三大特征
1、开关：电力电子器件工作在开关接近工频的低频；
3、直流：开关电源输出的是直流而不是交流。 开关电源的种类
开关电源： 优点：体积小重量轻(线性电源的20~30%)；效率高70~95%,易满足 各国的能效要求；输入输出电压范围宽，模块化。 缺点：电路复杂、开发、制程难度较大，由于工作在高频 （50K~300K），干扰大、EMC难解决。
总而言之，开关电源正逐渐取代线性电源，应用领域越来越广泛。
开关电源最常用的三种拓朴电路1—BUCK Converter 工作原理 降压电路（Buck）其主要原件为：开关管SW、续流流二级管D、
电感L、电容C和负载电阻RL。
ON-Stage:当SW导通时，电流经S、L到负载，能量同时储存在电感中，输出平均 直流电压Vo；
2020/11/13
➢ 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。
分类方法多种多样。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。又可分为离线式非离线式，反激式、 正激式、半桥式全桥式， Adaptor/内置式开关电源open open frame等。
开关电源中应用的电力电子器件主要为快速恢复二极管、肖特基二极管和 MOSFET，SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用。 开关电源的三大特征
1、开关：电力电子器件工作在开关接近工频的低频；
3、直流：开关电源输出的是直流而不是交流。 开关电源的种类
开关电源： 优点：体积小重量轻(线性电源的20~30%)；效率高70~95%,易满足 各国的能效要求；输入输出电压范围宽，模块化。 缺点：电路复杂、开发、制程难度较大，由于工作在高频 （50K~300K），干扰大、EMC难解决。
总而言之，开关电源正逐渐取代线性电源，应用领域越来越广泛。
开关电源设计入门培训资料(ppt48张)
保险丝(Fuse)
保险丝的工作原理
保险丝通电时，由电能转换的热量使可熔体的 温度上升。正常工作电流或允许的过载电流通 过时，产生的热量通过可熔体、外壳体向周围 环境辐射，通过对流、传导等方式散发的热量 与产生的热量逐渐达到平衡。如果产生的热量 大于散发的热量，多余的热量就逐渐积聚在可 熔体上，使可熔体温度上升；当温度达到和超 过可熔体的熔点时，就会使可熔体熔化、熔断 而切断电流，起到了安全保护电路的作用。
功率二极管
功率场二极管选择及应用降额. 1)平均连续电流:80% 2) 浪涌电流: 90% 3)浪涌I2t: 80% 4)反向电压: 80% 5)雪崩能量: 不允许 6)最大的结温: 80%
功率二极管
功率二极管规格书
保险丝(Fuse)
保险丝的作用 1）正常情况下，保险丝在电路中起连接电 路的作用。 2）非正常情况下，保险丝作为电路中的安 全保护元件，通过自身熔断安全切断并 保护电路。
如上图所式，栅极电压从0V上升到10V过程中，栅极电流Ig包括I1和I2两 部分，
功率场效应管 (Mosfet)
Hale Waihona Puke 需要栅极的总电流Ig为Ig=I1+I2=0.36+0.564=0.924A
功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管栅极驱动上升和下降时间 导通延迟时间：Trd=Vgsth（2.5V)-（0V） 关断延迟时间: Tfd=Vgl（10V)-Vgsth（2.5V)
功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管栅极驱动电路
10 R1
12 V1 1u C1 V2 1K R2
开关电源培训讲义
开关电源培训讲义漆逢吉第一章不间断直流电源供电系统概述DC图1—1 不间断直流电源供电系统框图（一）系统框图开关电源设备中包含交流配电部分、整流器、直流配电部分和控制器，它连同蓄电池组和接地装置，构成不间断直流电源供电系统，如图1—1所示。
交流配电：防雷，并对交流电源进行分配、控制、检测和保护等，主电路原理图参看设备使用说明书。
输入交流应采用三相五线制。
在这种制式中，工作地线（零线）与保护地线必须严格分开。
交流导线的截面积，一般按发热条件来选择。
铜芯绝缘导线的线芯截面积，可按4A/mm2来选取。
绝缘导线的线芯标称截面积（mm2）系列为：1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240等。
机房内的交流导线应采用阻燃型电缆。
保护接地的接地线应采用多股铜芯绝缘导线。
其线芯截面积的选取原则是：相线截面积S≤35mm2时，采用16mm2；相线截面积S>35mm2时，选用≥S/2。
整流器：把交流电变成所需直流电。
现在一般都采用高频开关整流器。
高频开关整流器采用无工频变压器整流、功率因数校正电路和脉宽调制高频开关电源技术，具有小型、轻量、高效率、高功率因数、高可靠性以及智能化程度高、可以远程监控、无人值守或少人值守等优点，因此得到了广泛应用。
通信用高频开关整流器为模块化结构。
在一个高频开关电源系统中，通常是若干高频开关整流器模块并联输出，输出电压自动稳定，各整流模块的输出电流通过均流电路实现自动均衡。
直流配电：连接整流器的输出端、蓄电池组和负载，构成浮充供电的不间断直流电源系统。
它对输出直流进行分配、控制、检测和保护等。
其主电路原理图如后面的图2—1所示。
直流馈电线的截面积，按允许电压降来选择。
根据欧姆定律，可按下式计算ILS≥（1—1）ΔUν式中S—导体截面积（mm2）；I—流过导线的电流（A）；L—导线长度（m）；ΔU—导线上的允许压降（V）；ν—导体的电导率（m/Ω·mm2）,铜为57,铝为34，是电阻率的倒数。
开关电源培训资料
开关电源培训资料开关电源培训资料【第一篇】开关电源是一种常见的电源供应器件，被广泛用于各种电子装置中。
它具有高效率、小体积和轻量化的特点，因此在现代电子设备中得到了广泛的应用。
本篇文章将介绍开关电源的基本工作原理和一些常用的开关电源类型。
1. 基本工作原理开关电源的基本工作原理是利用开关管实现电源输入电压的高效率转换。
通常，开关电源有以下几个基本组成部分：(1) 输入滤波电路：用来对输入电压进行滤波，防止高频噪声对电源的影响。
(2) 整流电路：将交流电源输入转换为直流电压。
(3) 稳压调整电路：对直流电压进行稳压调整，以确保输出电压的稳定性。
(4) 开关转换电路：通过开关和控制电路实现输入电压的高效率转换。
(5) 输出滤波电路：对开关电源输出电压进行滤波处理，提供干净稳定的输出电压。
2. 常用的开关电源类型根据不同的应用需求和输出功率的大小，开关电源可分为多种类型。
以下是一些常见的开关电源类型：(1) 开环开关电源：这种类型的开关电源不具备反馈控制回路，输出电压不稳定且容易受到输入电压变化的影响。
它适用于一些对电源质量要求较低的应用场景。
(2) 闭环开关电源：闭环开关电源通过反馈控制回路对输出电压进行稳定控制，能够有效地抑制输入电压的波动对输出电压的影响。
它适用于对电源质量要求较高的应用场景。
(3) 开关电源的调整方式：开关电源的输出电压可以通过直接改变变压器的变比或通过在控制回路中加入调整电路来实现。
前者适用于输出电压变化范围较大的场景，后者适用于输出电压变化范围较小的场景。
(4) 开关电源的拓扑结构：开关电源的拓扑结构有很多种，如反激式、降压式、升压式、反激降压式等。
不同的拓扑结构适用于不同的输出功率和电源输入条件。
以上只是对开关电源的基本工作原理和一些常用类型的简要介绍，如果想深入了解开关电源的设计和应用，还需进一步学习相关领域的知识。
下一篇将继续介绍开关电源的设计方法和一些要注意的问题。
开关电源培训资料
开关电源在新能源领域的应用实例
太阳能发电系统
太阳能发电系统中，开关电源用于控制太阳能电池板的充电和放 电过程，提高系统效率和稳定性。
风能发电系统
风能发电系统中，开关电源用于控制风力发电机的并网和电力输出 ，保证电力系统的稳定运行。
电动汽车
电动汽车中，开关电源用于直流/直流转换，将电池输出的高压直 流电转换为低压直流电，为车辆电器和电机提供电力。
实现高效的功率转换。
热设计
进行适当的热设计，以确保功率 转换器在运行时的散热需求得到
满足。
输出滤波器的设计
滤波器类型
选择适当的输出滤波器类型，如LC滤波器、π型滤 波器等，以减小输出电压和电流的噪声。
元器件选择
选择适当的电子元器件，如电容、电感和电阻等 ，以实现输出滤波器的功能。
性能测试
进行性能测试，以验证输出滤波器的效果是否满 足要求。
3. 实施定期维护和检查
对开关电源进行定期维护和检查，及时发现并解决潜在问 题。
1. 选择高质量的元器件
采用高品质的元器件，降低故障率。
4. 采用备份和冗余设计
在关键系统中使用备份和冗余电源设计，以确保系统的正 常运行。
06
CATALOGUE
开关电源应用实例
开关电源在电子产品中的应用实例
1 2 3
02
用于控制开关管的导通时间，从而控制输出功率。
保护电路
03
用于检测开关电源的状态，如过压、欠压、过流和过温等异常
情况，并采取相应的保护措施。
03
CATALOGUE
开关电源设计与优化
开关电源的参数设计
01
02
03
04
输入电压范围
开关电源培训资料
详细描述
开关电源利用电力电子器件进行电能转换，通过控制开关管的工作状态，实现电能的转换和调节。在开关电源中 ，输入的电能首先经过整流和滤波，转换为直流电，然后通过开关管的控制，将直流电进行高频开关，再经过变 压器和整流滤波，最终输出稳定的直流电。
开关电源的分类与特点
总结词
开关电源可以根据不同的分类标准进行分类，如按输 入输出类型、按电路结构、按控制方式等。不同类型 的开关电源具有不同的特点和应用场景。
替换法
通过替换可疑元件来判断故障 。
分割法
通过将电源分割成两部分或多 部分，逐一检查来判断故障。
明确电源的输入输出参数、负载 类型和可靠性要求。
方案选择
根据需求选择合适的电路拓扑和 控制方式。
元器件选择
选择合适的电子元器件，如开关 管、电容、电感等。
调试与测试
对电源进行功能和性能测试，调 整参数以满足要求。
PCB设计
将原理图转化为PCB图，进行布 局和布线。
原理图设计
根据方案设计电路原理图。
开关电源的优化技巧
02
开关电源设计与优化
开关电源的基本电路
01
02
03
04
整流电路
将交流电转换为直流电，常用 二极管或可控硅实现。
滤波电路
平滑输出电压，常用电容和电 感组成。
开关管
控制电源的通断，常用晶体管 或MOSFET实现。
控制电路
调节输出电压和电流，常用 PWM或PFM控制方式。
开关电源的设计流程
需求分析
电源输出纹波过大
原因可能包括滤波电容失效、电感器开路等 。
电源输出电压过高或过低
原因可能包括取样电阻损坏、误差放大器损 坏等。
开关电源利用电力电子器件进行电能转换，通过控制开关管的工作状态，实现电能的转换和调节。在开关电源中 ，输入的电能首先经过整流和滤波，转换为直流电，然后通过开关管的控制，将直流电进行高频开关，再经过变 压器和整流滤波，最终输出稳定的直流电。
开关电源的分类与特点
总结词
开关电源可以根据不同的分类标准进行分类，如按输 入输出类型、按电路结构、按控制方式等。不同类型 的开关电源具有不同的特点和应用场景。
替换法
通过替换可疑元件来判断故障 。
分割法
通过将电源分割成两部分或多 部分，逐一检查来判断故障。
明确电源的输入输出参数、负载 类型和可靠性要求。
方案选择
根据需求选择合适的电路拓扑和 控制方式。
元器件选择
选择合适的电子元器件，如开关 管、电容、电感等。
调试与测试
对电源进行功能和性能测试，调 整参数以满足要求。
PCB设计
将原理图转化为PCB图，进行布 局和布线。
原理图设计
根据方案设计电路原理图。
开关电源的优化技巧
02
开关电源设计与优化
开关电源的基本电路
01
02
03
04
整流电路
将交流电转换为直流电，常用 二极管或可控硅实现。
滤波电路
平滑输出电压，常用电容和电 感组成。
开关管
控制电源的通断，常用晶体管 或MOSFET实现。
控制电路
调节输出电压和电流，常用 PWM或PFM控制方式。
开关电源的设计流程
需求分析
电源输出纹波过大
原因可能包括滤波电容失效、电感器开路等 。
电源输出电压过高或过低
原因可能包括取样电阻损坏、误差放大器损 坏等。
- 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)。
- 超重 - 超大
I C
I C I C Q
I C Q
Q
V C E V C E Q
V C E Q
V C E
PdQiss PcQond VCEQ ICQ
线性电源中Q的工作状态
t t
I C
Q o n
t u r n - o f f t r a n s i t i o n
t u r n - o n t r a n s i t i o n
i n p u t s w i t c h i n g a v e r a g i n g o u t p u t
n e t w o r k
n e t w o r k
T o n
T o f f
V i n i i n i L I o + V - o V i n i D i L I o + V - o
M = V O V i n
i O V o V i n
+
i L i O V o
+
BUCK REGION D<0.5
M
BOOST REGION D>0.5
D M Vo D D
Vin 1 D D'
隔离式开关电源主电路 主要讲flyback
反激=buck/boost+变压器
D
VIN
LF
CF
vO
n
TR
n D
n D
vO
CF
vO
1
M = D
0
D m i n
M m a x = V V O i m n i n
M m i n = V V O i m n a x
D m a x
D
连续模式
0
i i ni S
I o
L I N SL F + V i n C I N D C F V o
-
I N P U T F I L T E R B U C K C O N V E R T E R
BOOST电路特点
输出电压比输入电压高 输入输出无隔离 输入电流脉动小 直接驱动 启动需要另加电路
BUCK/BOOST converter
+ v D - I o
V i n i i n S i L L F + v L D C i F D R L V - o
-
+
T o n
T o f f
V i n i i n
C B 11 :1C B 2
+
P W MV C 1
+
V C 2 +
d r iv e rV o u t
V G S
-
V c c V o u t
0
V G S D 1D 2 > D 1
D m a x > 5 0 %
0
MOSFET 的驱动
V F
•BUCK电路特点
• 输出电压小于输入电压 • 输入输出无隔离 • 输入电流脉动大 • 高端驱动
BOOST converter
+ v L - - v D +I o
L F i L D i D
i i n
+
+
V i n
S v S C FR L V o
i S -
-
T o n
T o f f
V i n i i n
I O + i i n V o V i n
-
I O +
V - o
M
D
M Vo 1 1 Vin 1 D D'
增加输入滤波器
V C
+ 1 :1
P W MC B d r iv e rV o u t
+
V G S
-
D m a x < 5 0 %
V c c
V o u t
0
a v e r a g e V G S m u s tb e z e r o (s a m e a r e a s )
V G S D 1
0
D 2 > D 1
D Z V - Z
Vo
(1
R1 R2
)
(VZ
VBE1)
VoIo 100% Vo 100%
VinIin
Vin
E F F I C I E N C Y 1 0 0 %
5 0 %
0
0 . 5
V o / V i n 1
• Virtually all power is dissipated in pass transistor Q
开关电源基础培训资料
供电电源
其余需要 供电的电路
显示、键盘
单片机 其他
外围芯片
存储 AD 语音。。。
一、线性电源和开关电源
AC
In
？？？？？
实现方法：1、线性电源 2、开关电源
VDC1 VDC2
1、线性电源
I i n I C I E Q
R I R I B R 1I R 1
I O
V i n R Z I R Z Q 1 V B E 1 R 2 C F R L V - O
m a i n s
C i n S E R R E I G E S C F R L V O
• Requires bulky 50-60 Hz transformer
large size excessive weight
• 优点
输出电压噪声小 动态响应快 结构简单 适用于小功率
• 缺点
低效率 无隔离
VIN
VIN
vO 1 D M= =
Vin n 1-D
i Q i S
i O
Q
V Q O N
Q v Q
i S
开关电源！！
二、典型开关电源主电路拓扑
1、非隔离：BUCK，BOOST，BUCK/BOOST 2、隔离：flyback，forward，bridge type。。。
BUCK converter
+ v S - + v L -
S i i n
L F i L
I o
V i n
v D D C F R LV o i D
PQ diss
Vin Io
Vo Io
Pin
Po
Example 1
Vin 12V
Vo 5V
V Vin Vo 7V
5 100% 41.7%
12
Example 2
Vin 12V
Vo 10V
V Vin Vo 2V
10 100% 83.3%
12
5 0 - 6 0 H z
s w i t c h i n g
I C Q I o C n t r a n s i t i o n s
Q o n Q o f f
V C E V C E Q o f f
t
V C s a E t
Q o f V f C E V C s a E t
Pdiss PQon PQoff Pon Poff Pcond Psw
t T o nT o f f
Pcond ICQ V on CE,sat ICQ V off CEQ off
PQ cond
of
linear
regulator
Psw
1 6
ICQonVCEOoffTonfs
1 6
ICQonVCEoffToff
fs
1 6
I V CQon CEQoff (Ton
Toff )fs
I C
I C I C Q
I C Q
Q
V C E V C E Q
V C E Q
V C E
PdQiss PcQond VCEQ ICQ
线性电源中Q的工作状态
t t
I C
Q o n
t u r n - o f f t r a n s i t i o n
t u r n - o n t r a n s i t i o n
i n p u t s w i t c h i n g a v e r a g i n g o u t p u t
n e t w o r k
n e t w o r k
T o n
T o f f
V i n i i n i L I o + V - o V i n i D i L I o + V - o
M = V O V i n
i O V o V i n
+
i L i O V o
+
BUCK REGION D<0.5
M
BOOST REGION D>0.5
D M Vo D D
Vin 1 D D'
隔离式开关电源主电路 主要讲flyback
反激=buck/boost+变压器
D
VIN
LF
CF
vO
n
TR
n D
n D
vO
CF
vO
1
M = D
0
D m i n
M m a x = V V O i m n i n
M m i n = V V O i m n a x
D m a x
D
连续模式
0
i i ni S
I o
L I N SL F + V i n C I N D C F V o
-
I N P U T F I L T E R B U C K C O N V E R T E R
BOOST电路特点
输出电压比输入电压高 输入输出无隔离 输入电流脉动小 直接驱动 启动需要另加电路
BUCK/BOOST converter
+ v D - I o
V i n i i n S i L L F + v L D C i F D R L V - o
-
+
T o n
T o f f
V i n i i n
C B 11 :1C B 2
+
P W MV C 1
+
V C 2 +
d r iv e rV o u t
V G S
-
V c c V o u t
0
V G S D 1D 2 > D 1
D m a x > 5 0 %
0
MOSFET 的驱动
V F
•BUCK电路特点
• 输出电压小于输入电压 • 输入输出无隔离 • 输入电流脉动大 • 高端驱动
BOOST converter
+ v L - - v D +I o
L F i L D i D
i i n
+
+
V i n
S v S C FR L V o
i S -
-
T o n
T o f f
V i n i i n
I O + i i n V o V i n
-
I O +
V - o
M
D
M Vo 1 1 Vin 1 D D'
增加输入滤波器
V C
+ 1 :1
P W MC B d r iv e rV o u t
+
V G S
-
D m a x < 5 0 %
V c c
V o u t
0
a v e r a g e V G S m u s tb e z e r o (s a m e a r e a s )
V G S D 1
0
D 2 > D 1
D Z V - Z
Vo
(1
R1 R2
)
(VZ
VBE1)
VoIo 100% Vo 100%
VinIin
Vin
E F F I C I E N C Y 1 0 0 %
5 0 %
0
0 . 5
V o / V i n 1
• Virtually all power is dissipated in pass transistor Q
开关电源基础培训资料
供电电源
其余需要 供电的电路
显示、键盘
单片机 其他
外围芯片
存储 AD 语音。。。
一、线性电源和开关电源
AC
In
？？？？？
实现方法：1、线性电源 2、开关电源
VDC1 VDC2
1、线性电源
I i n I C I E Q
R I R I B R 1I R 1
I O
V i n R Z I R Z Q 1 V B E 1 R 2 C F R L V - O
m a i n s
C i n S E R R E I G E S C F R L V O
• Requires bulky 50-60 Hz transformer
large size excessive weight
• 优点
输出电压噪声小 动态响应快 结构简单 适用于小功率
• 缺点
低效率 无隔离
VIN
VIN
vO 1 D M= =
Vin n 1-D
i Q i S
i O
Q
V Q O N
Q v Q
i S
开关电源！！
二、典型开关电源主电路拓扑
1、非隔离：BUCK，BOOST，BUCK/BOOST 2、隔离：flyback，forward，bridge type。。。
BUCK converter
+ v S - + v L -
S i i n
L F i L
I o
V i n
v D D C F R LV o i D
PQ diss
Vin Io
Vo Io
Pin
Po
Example 1
Vin 12V
Vo 5V
V Vin Vo 7V
5 100% 41.7%
12
Example 2
Vin 12V
Vo 10V
V Vin Vo 2V
10 100% 83.3%
12
5 0 - 6 0 H z
s w i t c h i n g
I C Q I o C n t r a n s i t i o n s
Q o n Q o f f
V C E V C E Q o f f
t
V C s a E t
Q o f V f C E V C s a E t
Pdiss PQon PQoff Pon Poff Pcond Psw
t T o nT o f f
Pcond ICQ V on CE,sat ICQ V off CEQ off
PQ cond
of
linear
regulator
Psw
1 6
ICQonVCEOoffTonfs
1 6
ICQonVCEoffToff
fs
1 6
I V CQon CEQoff (Ton
Toff )fs