开关电源工作模式
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顾名思义,开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),开关电源及电路图通过控制电路,使电子开关器件不停地“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
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开关电源工作模式
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顾名思义,开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),开关电源及电路图通过控制电路,使电子开关器件不停地“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。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。根据开关器件在电路中连接的方式,开关电源,大体上可分为:串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中,变压器式开关电源(后面简称变压器开关电源)还可以进一步分成:推挽式、半桥式、全桥式等多种;根据变压器的激励和输出电压的相位,又可以分成:正激式、反激式、单激式和双激式等多种;SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用,GTR驱动困难,开关频率低,逐渐被IGBT和MOSFET。如果从用途上来分,还可以分成更多种类。
开关电源维修具体方法
1、开关电源维修的时候,我们首先需要利用万用表检测一下各功率器件是否存在击穿短路,例如电源整流桥堆、开关管、高频大功率整流管、抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断等,然后需要再检测各输出电压端口电阻是否异常,如上述器件有损坏的情况我们则需要进行更换新的器件。电路设计,散热片引脚的孔做成长方形椭圆形(经验值:2*1mm)。
2、我们在完成上述检测之后,接通电源后如还不能正常工作,接着我们就要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM),查阅相关资料,熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。
3、对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右,如有380VDC左右电压,说明PFC模块工作正常,接着检测PWM组件的工作状态,测量其电源输入端VC,参考电压输出端VR,启动控制Vstart/Vcontrol端电压是否正常,利用220VAC/220VAC隔离变压器给开关电源供电,用示波器观测PWM模块CT端对地的波形是否为线性良好的锯齿波或三角形,输出端V0的波形是否为有序的窄脉冲信号。理由:安规要求这个新手比较容易忽略,所以申请认证的产品一定要做OVP测试,抓输出瞬间波形。
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常用的电源模块并联应用均流方法
1、输出阻抗法或称斜率法、下垂法。原理是调节输出内阻实现均流,缺点是电压调整率差。
2、主从法,非标定做开关电源,原理是从中选定一个当主模块,订做开关电源,其它模块为辅,缺点是如果主模块出现异常,整个系统将无法工作。
3、平均电流自动均流法,原理是将模块的电流放大后通过一个电阻连接到公用的均流母线上,按照均流母线上的平均电压实现调整均流。缺点是如果均流母线短路或者某一个模块故障,将会导致母线电压下降。
4、外接控制法,原理是使用控制器调节电流实现均流。缺点是要付加连线和均流控制器。
5、自动均流法,原理是让输出较大电流的模块自动成为主模块,其它模块输出向主模块靠近。
6、热力自动均流法,原理是让温度低的模块输出电流大,温度高的模块输出电流小来实现均流。
开关电源的结构
常用开关电源,主要是为电子设备提供直流电源供电。电子设备所需要的直流电压,范围一般都在几伏到十几伏,而交流市电电源供给的电压为220V(110V),频率为50Hz(60Hz)。开关电源的作用就是把一个高电压等级的工频交流电变换成一个低电压等级的直流电。接地开关电源比线性电源会产生更多的干扰,对共模干扰敏感的用电设备,应采取接地和屏蔽措施,因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。
开关电源的主要电路是由:防雷电路,输入电磁干扰滤波器(Electromagnetic Interference,简称EMI),输入整流滤波电路,功率变换电路,脉宽调制(PWM)控制器电路,输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过压,欠压保护电路, 输出过压,欠压保护电路,输出过流保护电路,输出短路保护电路等。此类故障仅应于无预备电源,CPU预备状态下的工作电压由开关电源提供的机型。
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