发布单位:北京中自恒立技术有限公司 发布时间:2022-8-13
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开关模式电源(switch mode power supply,简称smps),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。同时,变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流造成的尖峰,也是潜在的强干扰源。开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源,而输出多半是需要直流电源的设备,例如个人电脑,而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。
通过控制电路,使电子开关器件---地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现dc/ac、dc/dc电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。
开关电源一般有三种工作模式:频率、脉冲宽度固定模式,频率固定、脉冲宽度可变模式,频率、脉冲宽度可变模式。---种工作模式多用于dc/ac逆变电源,或dc/dc电压变换;后两种工作模式多用于开关稳压电源。另外,开关电源输出电压也有三种工作方式:直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。2、功耗小、功率晶体管工作在开关状态,所以晶体管上的功耗小,一般为60~70%,而线性电电源只有30~40%。同样,---种工作方式多用于dc/ac逆变电源,或dc/dc电压变换;后两种工作方式多用于开关稳压电源.
开关电源方案设计。将工频交流整流为直流,再逆变为高频,然后再经整流滤波电路输出,得到稳定的直流电压。电路设计及布局不合理、机械振动、接地---等都会形成内部电磁干扰。比如,同样是额定输出功率500w的电源,在转换效率为80%时消耗的功率为625w,而转换效率为60%时则需要消耗833w的电能,可以省电超过200w,转换效率越高,节能效果也就越明显。同时,变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流造成的尖峰,也是潜在的强干扰源。
对于开关电源,开关变压器的工作原理与普通变压器的工作原理是不同的。普通变压器输入的交流电压或电流的正、负半周波形都是对称的,并且输入电压和电流波形一般都是连续的,在一个周期之内,输入电压和电流的平均值等于0,这是普通变压器工作原理的基本特点;而开关变压器一般都是工作于开关状态,其输入电压或电流一般都不是连续的,而是断续的,输入电压或电流在个周期之内的平均值大多数都不等于0,因此,开关变压器也称为脉冲变压器,这是开关变压器与普通变压器在工作原理方面的区别。人们同时在享受生活住房的同时,家用电器也在随着在不断的使用中,另外电器插座开关都是需要选用安全的开关插座,为生活带来安全有保障的生活开关。
通过pwm(脉冲宽度调制)控制开关管,将整流后的直流电压进行高频开关导通,使得高频电流流入开关电源的高频变压器原边,从而是变压器副边产生感应电流,经过整流后就可以得出需要的电压或多路电压。
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1、在开关电源次级输出端的肖特基上并一个小功率快速二极管来代替rc吸收,效率一般可以提高1~2个点。
2、在体积和面积的允许下,尽量选用pq rm型的变压器,在安规允许的情况下,变压器不加挡墙效率可以得到提升。
3、输入和输出的电解容量值。
ac输入整流电解容量低时效率会低0.2~1个点,何为低?用示波器看ac输入整流后纹波,小于10w功率,纹波10~30v为佳,大于10w纹波在5~20v为佳。
4、主电流回路pcb尽量短。
5、优化变压器参数设计,减少振铃带来的涡流损耗。
6、合理选用开关器件。
7、输入emi部分优化设计
8、选择效率较高的拓补结构
9、选择好的电解电容
10、启动部分功耗设计
11、芯片辅助供电优化