开关电源工作原理范文

导语：如何才能写好一篇开关电源工作原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

开关K 以一定的频率重复的接通或断开。在开关K 接通时，输入电源通过开关K 和滤波电路向负载提供能量；当开关K断开时，输入电源便中断了能量的供给。开关电源的示意图如图2-1所示。

为了使负载能够得到连续的能量，开关电源就必须有一套储能装置，以便在开关K 接通时将一部分能量储存起来，当开关K 断开后再将储存的能量提供给负载。图2-1中的电感L、电容C和二级管D 组成的电路就具有这样的功能。当开关K 接通时，电感L 用以储存能量，开关K 断开时，储存在电感L中的能量通过二级管D 释放给负载，从而使负载得到连续而又稳定的能量。

当电子开关K按一定的频率开关时，导通时间越长，输出电压越高；导通时间越短，输出电压越低。通常，开关电源就是这样在开关频率一定的情况下，通过调整开关时间的长短。控制输出电压的高低。目前，也有的开关电源采用开关时间长短恒定，通过改变开关频率来改变输出电压的高低。

图2-1 开关电源示意图

开关电源的形式有很多种，其中尤其以脉冲宽度调制型（PWM）最为盛行，现在就以此种形式的开关电源介绍以下开关电源的工作原理。

采用PWM技术的开关电源原理机构如图2-2所示，从电网将能量传递给负载的回路称为主回路，其余称为控制回路。

工频电网交流电压经过输入整流滤波电路，得到高波纹未调直流电压，在经功率转换电路，变换成符合要求的矩形波脉动电压，最后经过整流滤波电路将其平滑成连续的低波纹直流电压。

图2-2 PWM方式开关电源框图

控制回路在提供高压开关T管基极驱动脉冲的同时，需要完成输出电压稳压的控制，而且还必须能对电源或负载提供保护。它通常由检测比较放大电路、电压-脉冲宽度转换电路（V/W电路）、时钟震荡电路，以及自用电压源等基本电路构成。

对于PWM方式而言，将频率固定的震荡源称为时钟震荡器，这种电源利用检测电路反映输出电压值，通过和给定参考电压比较并产生误差信号，在经过V/W电路调制脉冲宽度——调节输出电压。例如，由于某种原因（负载电流减小或电网电压上升）使高频变压器副边输出电压的平均值增大，电源输出电压也将随之提高，反馈检测电路将提高了输出电压和基准电压进行比较，并产生负积极性的误差电压，V/W电路根据该误差电压及时减小输出脉宽，这样使输出电压平均值减小，接近原来的数值，从而实现稳压的作用。

开关电源的分类

在电子技术和应用飞速发展的今天, 对电子仪器和设备的要求是, 在性能上更加安全可靠, 在功能上不断增加, 在使用上自动化程度要越来越高, 在体积上日趋小型化。这使采用具有众多优点的开关电源就显得更加重要。所以, 开关电源在计算机、通信、航天、彩电等方面都得到了越来越广泛的应用, 发挥了巨大的作用, 这大大促进了开关电源的发展, 从事这方面研究和生产的人员也在不断地增加, 开关电源的品种和类型也越来越多。常见的开关电源的分类方法有下列几种:

1.按激励方式划分 分为他激式和自激式。他激式开关电源电路中专设激励信号振荡器；自激式开关功率管兼作振荡管。该形式的开关电源电路结构简单, 元器件少, 可以做成低成本的开关电源。

2.按调制方式划分 分为脉宽调制型、频率调整型和混合调整型。脉宽调制型保持振荡频率保持不变, 通过调节脉冲宽度来改变输出电压的大小；频率调整型保持占空比保持不变(脉冲宽度保持不变) , 通过改变振荡频率来改变输出电压大小；混合调整型是脉冲宽度和振荡频率均可进行调节的开关电源。

3．按开关管电流的工作方式划分 分开关型和谐振型。开关型用开关晶体管把直流变成高频标准方波, 其电路形式类似于他激式；谐振型用开关晶体管与LC谐振回路将直流变成标准正弦波, 其电路形式类似于自激式开关电源。

4．按开关晶体管的类型划分 分为晶体管型和可控硅型。晶体管型采用晶体管(包括场效应管)作为开关功率管；可控硅型采用可控硅作为开关功率管。这种电路的特点是直接输入交流电压, 不需要一次整流部分。

5．按储能电感与负载的连接方式划分 分串联型和并联型。串联型储能电感串联在输入与输出电压之间；并联型储能电感并联在输入与输出电压之间。

6．按晶体管的连接方法划分 分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式。单端式仅使用一个晶体管作为电路中的开关管。这种电路的特点是价格低、电路结构简单, 但输出功率不能提高；推挽式使用两个功率开关管, 将其连接成推挽功率放大器的形式。这种电路的特点是可以工作在电源电压较低的场合, 一般逆变器多采用这种形式的电路, 但它的缺点是开关变压器的初级必须具有中心抽头；半桥式使用两个功率开关管, 将其连接成半桥形式。它的特点是适应于输入电压较高的场合；全桥式使用四个功率开关管,将其连接成全桥的形式。它的特点是输出功率较大。

7．按电路结构划分 分为散件式和集成电路式。散件式整个开关电源电路都是采用分立式元器件组成的。这种电路的缺点是电路结构较为复杂；集成电路式整个开关电源电路或电路的一部分是由集成电路组成的。这种集成电路通常被称为厚膜电路,有的厚膜集成电路中包括功率开关管, 有的则不包括。这种形式的电源的特点是电路结构简单、调试方便、可靠性高。这种电路被广泛地应用于彩色电视中。

以上五花八门的开关电源品种都是站在不同的角度, 以开关电源不同的特点命名和划分的。不论是激励方法、输出直流电压的调节手段、储能电感的连接方法、功率开关管的器件种类以及串并联结构, 还是其他的电路形式,它们最后总可以归结为串联型和并联型开关电源这两大类[4]。

开关电源优缺点

开关电源的优点

1．功耗小、效率高 开关电源结构原理方框图中的晶体管在激励信号的驱动下,其工作状态处于导通—截止和截止—导通的开关状态,转换速度很快, 频率一般为50kHz左右。在一些技术先进的国家, 可以做到几百或者上千kHz。晶体管V饱和导通时,虽然电流较大,但管压降很小;截止断开时, 虽然管压降很大,但通过的电流几乎为零。这就使得开关晶体管V 在其整个工作过程中的功耗很小,电源的效率可以大幅度地提高。

2．体积小、重量轻 没有了笨重的工频降压变压器。由于调整管上的耗散功率大幅度地降低, 因而省去了体积和重量都较大的散热片。由于这两方面的原因, 故开关电源的体积小、重量轻。

3．稳压范围宽 开关电源的输出电压是通过激励信号的占空比来调节的, 输入电压的波动变化, 可以通过改变占空比的方式来进行补偿, 这样在输入电压变化或波动较大时, 它仍能保证有较稳定的输出电压。所以, 开关电源的稳压范围很宽, 稳压效果较好。此外,改变占空比的方法有脉宽调制型、频率调制型和混合调制型三种。这样开关电源不仅具有稳压范围宽的优点, 而且实现稳压的方法也较多较灵活,设计人员可以根据实际应用的需要和要求, 灵活选用各种形式的稳压方法。

4．滤波效率高,不需要较大容量的滤波电容 开关电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz 左右, 是线性电源的1000倍, 这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍。就是采 用半波整流后加电容滤波, 效率也提高了500倍。在相同波纹输出电压的要求下,采用开关电源时, 滤波电容的容量只是线性电源中滤波电容容量的1/500～1/1000。滤波电容容量

减小以后, 整个电源的体积和重量也相应地有所减小。

5．电路形式灵活多样 例如：有自激式和他激式；有调宽型和调频型; 有单端式和双端式; 有开关元件为晶体管式和开关元件为可控硅式等等。设计者可以发挥各种类型电路的特长, 设计出能满足各种不同应用场合的开关电源。

开关电源的缺点

开关电源最为突出的缺点就是开关干扰较为严重。开关电源中的开关功率管是工作在开关状态下, 它产生的交流电压和电流会通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰, 这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除、屏蔽和隔离,就会严重地影响整机的正常工作。此外, 由于开关电源中没有了工频降压变压器的隔离, 振荡器所产生的高频干扰如果不加以消除, 就会串入工频电网, 使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重的干扰。

目前,由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与

一些技术先进的国家还有一定的差距, 因此开关电源的造价不能进一步降低, 也影响到可靠性的进一步提高。所以, 在我国的电子仪器以及机电一体化仪器中, 开关电源还不能得到普及使用。特别是无工频变压器开关电源中的高压电容、高反压大功率开关管、开关变压器的磁性材料等元件,我国还处于研究和开发阶段。一些先进的国家,虽然有了一定的发展,但是在实际应用中还存在一些问题, 不能令人十分满意。这就暴露出了开关电源的又一个缺点, 那就是电路结构复杂、故障率高、维修麻烦、成本高。对此, 如果设计者和制造者不予以充分重视,则会直接影响开关稳压电源的推广应用。

软开关技术简介

硬开关与软开关

现代电力电子装置的发展趋势是小型化、轻量化，同时对装置的效率和电磁兼容性也提出了更高的要求。通常，滤波电感、电容和变压器在装置的体积和重量中占很大比例。因此必须设法降低他们的体积和重量，才能达到装置的小型化、轻量化。从“电路”的有关知识中可以知道，提高工作频率可以减少变压器各绕组间的匝数，并减小铁心的体积，从而使变压器小型化。因此装置小型化、轻量化的直接途径就是电路的高频化。但在提高开关频率的同时，开关损耗也会随之增加，电路效率严重下降，电磁干扰也增大了，所以简单的提高开关频率是不行的。

（a）硬开关的开通过程（b）硬开关的关断过程

图 2-3 硬开关的开关过程

针对这些问题出现了软开关技术，他利用以谐振为住的辅助换流手段，解决了电路中的开关损耗和开关噪声问题，使开关频率可以大幅度提高。

在很多电路中，开关元件在电压很高或电流很大的条件下，在门极的控制下开通或关断，起典型的开关过程如图2-3所示。开关过程中电压、

电流均不为零，出现了重叠，因此导致了开关损耗。而且电压和电流的变化很快，波形出现了明显的过冲，这导致了开关噪声的产生。具有这样的开关过程的开关称为硬开关。

在硬开关过程中会产生较大的开关损耗和开关噪声。开关损耗随着频率的增加，使电路效率下降，阻碍了开关频率的提高；开关噪声给电路带来严重的电磁干扰问题，影响周边电子设备的工作。

通过在原来的开关电路中增加很小的电感，电容等谐振元件，构成辅助换流网络，在开关过程中引入谐振过程，开关开通前电压降为零，或关断前电流降为零，就可以消除开关过程中电压、电流的重叠，降低他们的变化率，从而大大减小甚至消除损耗和开关噪声，这样的电路称为软开关电路。软开关电路中典型的开关过程如图2-4所示。具有这样开关过程的开关称为软开关。开关损耗理论上为零[5]。

（a）软开关的开通过程 （b）软开关的关断过程

图2-4软开关的开关过程

软开关的分类

根据电路中主要开关元件是零电压开通还是零电流关断，可以将软开关电路零电压电路和零电流电路两大类。通常，一种开关电路要么属于零电压电路，要么属于零电流电路。但在有些情况下，电路中有多个开关，有些开关工作在零电压的条件下，而另一些开关工作在零电流的条件下。

根据软开关技术的发展历程可以将软开关电路分成准谐振电路、零开关PWM电路和零转换PWM电路。下面分别介绍上述三类软开关电路。

1.准谐振电路

这是最早出现的软开关电路，其中有些现在还在大量使用。准谐振电路可分为

(1)零电压开关准谐振电路；

(2)零电流开关准谐振电路；

(3)零电压开关多谐振电路；

(4)用于逆变器的谐振直流环电路。

2.零开关PWM电路

这类电路中引入了辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生与开关过程前后。零开关PWM电路可以分为

1）零电压开关PWM电路；

2) 零电流开关PWM电路和准谐振电路相比，这类电路有很多明显的优势：电压和电流基本上是方波，只是上升沿和下降沿较缓，开关承受的电压明显降低，电路可以采用开关频率固定的PWM控制方式。[5]这两种电路的基本开关单元如图2-5。

(a) 零电压开关PWM基本开关单元 (b) 零电流开关PWM基本单元

图2-5 零开关PWM电路的基本开关单元

3.零转换PWM电路

这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振时刻的开始时刻，所不同的是，谐振电路是与主开关并联的，因此输入电压和负载电流对电路谐振过程的影响很小，电路在很宽的输入电压输入范围内并从零负载到满载都能工作在软开关状态。而且电路中无功功率的交换被削减到最小，使这种电路的效率进一步提高。

零转换电路可分为：

(1)零电压转换PWM电路；

(2)零电流转换PWM电路。

基本开关单元如图2-6。

(a) ZVT PWM开关单元 (b)ZCT PWM 开关单元

图2-6 零转换PWM电路的基本开关单元

篇2

【关键词】电力营销 管理人员 优质服务

中图分类号：F426.31 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―418―01

优质服务是指供电企业根据供电管理法律、法规的规定，在用电客户依法履行优质义务和行使权利的过程中，为用电客户提供的经济、全面、便捷、高效的各项服务措施的总称。它具有法定性、无偿性、目的性和专业性特点。按照建立服务性政府的要求，本着“服务科学发展、促进社会和谐”的工作要求，牢固树立现代优质服务理念，增强“服务用电客户是天职”、“服务用电客户是管理”、“服务用电客户是形象”的认识，注重传统与现代服务方式的结合，扎实推进优质服务工作。努力做到服务让用电客户舒心，让用电客户安心，让用电客户放心，积极实践由管理监督型向管理服务型转变的指导思想。

一、亟待改进优质服务的问题

管理——“管”在古汉语中有“钥匙”的意思，是钥匙，就可开锁。用在管理学的层面，就是要通过尊重人、理解人、打开人们的心扉，激发人们的热情，调动人们的积极性。如果管理者不懂得尊重人，仅仅把被管理者看作被管束、被看管甚至被管制的对象，其管理效果如何也就可想而知了。管理者又是决策者，管理者要做到有效管理，就必须正确决策。而要做到正确决策，首先要了解被管理者真正的需求是什么，也就是先“理解”而后“管理”方能奏效，达到双赢目的。经济形态日趋复杂，情势日益复杂，供电营销管理人员的工作内容更加庞杂，目标更加明确，工作要求更加细致，工作手段更加先进；管理员控管户数不断增加和管理人员相对不足，优秀、高端的管理人才尤为缺乏；人员素质的参差不齐，导致供电基础管理不均衡；优质服务意识有待进一步提升，优质服务方式亟待进一步改进等。从而造成控管企业的大量增加与管理力量相对薄弱；供用电成本过高；控管手段不足；政策宣传、执行不够到位；漏抄漏管现象凸显。

二、供电营销管理人员如何开展优质服务工作

1.树立依法优质服务意识，理解管理与服务的涵义。优质服务作为供用电管理行为的组成部分，是做好生产经营工作、促使用电客户自觉依法用电的前提和基础。供电营销管理人员优质服务目标服从和服务于优质服务的总体目标：提高优质遵从，降低供用电成本。必须树立“在服务中实施管理，在管理中体现服务”的理念。供电营销管理人员的服务不同于客服大厅，其主要形式要寓服务于管理中，偏重政策性宣传及辅导。侧重于帮助用电客户实现他们的服务义务，而非试图通过监督来控制或驾驭用电客户。其作用不是通过管制和命令来指挥用电客户的行动，也不是靠惩戒制度将用电客户引导到合适的方向上来，而是由控制向议程设定转变，更多地扮演调解、磋商和解决冲突的角色，使用电客户真正意识到供用电的存在就是为了满足公民的需要，确保供用电管理的运作在于“服务公民、为公民谋福利”。同时，在实际工作中应避免“只讲管理不讲服务”或“只讲服务不管原则”的两种倾向。

2.供电营销管理人员必须提高自己的综合素质。供电营销管理人员应对自己所管辖的情况管全、管清。即：全面了解所管用电客户的用电设备、用电量等方面情况，有的放矢，积极开展提醒服务及个性化服务，将用电客户需求进行分类，从需求中发现供电管理中的薄弱环节，形成案例并提出解决方案，不断提升供电管理效能。针对不同用电客户对供电管理政策的需求，分类进行优质辅导，使优质辅导更有针对性。例如：为大企业用电客户提供有针对性的深层次政策督导服务；健全大企业用电诉求机制，维护大企业用电客户合法权益，努力搭建供用电互动平台。帮助中小型企业做好日常用电业务处理，对用电客户由于不了解供用电政策、供电专业知识缺乏等原因造成的非故意偷窃电行为，可推行优质评估提醒服务，即：根据用电客户提供的有关信息，通过各类指标测算、对比分析等，筛选出存在的疑点，评估人员与用电客户面对面接触，可要求企业举证说明、自解疑点，积极引导用电客户自查自纠。改变传统的以稽查查处、处罚等强硬方式达到令用电客户纠错的目的，有效降低企业的潜在风险，缓和供用电关系，促进“和谐供电，和谐社会”的建设。

三.开展优质服务工作的渠道

以用电客户需求为导向，提供全方位优质服务。根据用电客户的需求，运用信息化手段，提供咨询服务、提醒服务、上门服务、进行供电知识宣传等多种服务。一是丰富供电专业宣传内容。根据用电客户对宣传内容的需求，以供电专业知识、新供电管理政策、供用电沟通渠道和用电客户权益维护作为宣传重点，针对供用电常识、供电流程、热点难点问题、反面典型案例等内容，细化供电专业宣传资料的编制。供电专业宣传资料的编制应避免使用太多专业化术语，应遵循简明、易懂的原则，以达到让更多的、各类层次的用电客户真正知晓，提高供电专业遵从度。二是创新供电专业知识宣传方式。可通过邮递方式、网络方式等定期向用电客户发放供电宣传材料，借鉴国外某些宣传方式：如：在各类大型超市、公共场所放置各类供电宣传材料，方便用电客户随时随地取阅。另外，可以探索开发供电宣传电子游戏化。即：将各类供电宣传内容制作成电子游戏，寓教于乐，让专业宣传更生动化、形象化和生活化，从而不断扩大宣传影响面，不断提高全民优质遵从度。三是提供咨询、提醒等供电服务。通过多种咨询渠道，为用电客户提供准确高效的咨询解答，帮助用电客户解疑释难，更准确地理解供用电权利和义务；通过近距离、面对面交流等方式，辅导用电客户供电程序和具体供电专业业务，帮助用电客户准确适用供电专业政策。对用电客户的咨询答复要做到供电政策“一口清”，让用电客户缴明白费。四是推行个性化服务方式。如：延时服务、绿色通道、预约服务、上门服务、承诺服务等；通过95598服务热线、供电网站服务、短信服务、QQ群服务、供电博客服务、视频咨询服务等方式实现电子媒体供电服务。达到供电服务更快、优质成本更省的目标。

篇3

    论文首先介绍了电力电子技术及器件的发展和应用,具体阐明了国内外开关电源的发展和现状,研究了开关电源的基本原理,拓扑结构以及开关电源在电力直流操作电源系统中的应用,介绍了连续可调开关电源的设计思路、硬件选型以及TL494在输出电压调节、过流保护等方面的工作原理和具体电路,设计出一种实用于电力系统的开关电源,以替代传统的相控电源。该系统以MOSFET作为功率开关器件,构成半桥式Buck开关变换器,采用脉宽调制(PWM)技术,PWM控制信号由集成控制TL494产生,从输出实时采样电压反馈信号,以控制输出电压的变化,控制电路和主电路之间通过变压器进行隔离,并设计了软启动和过流保护电路。该电源在输出大电流条件下,能做到输出直流电压大范围连续可调,同时保持良好的PWM稳压调节运行。    开关电源结构

    以开关方式工作的直流稳压电源以其体积小、重量轻、效率高、稳压效果好的特点,正逐步取代传统电源的位置,成为电源行业的主流形式。可调直流电源领域也同样深受开关电源技术影响,并已广泛地应用于系统之中。

    开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT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, GTR驱动困难,开关频率低,逐渐被IGBT和MOSFET取代。在本论文中选用的开关器件为功率MOSFET管。

    开关电源的三个条件:

    1. 开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态;

    2. 高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频;

    3. 直流:开关电源输出的是直流而不是交流。

    根据上面所述,本文的大体结构如下:

    第一章,为整个论文的概述,大致介绍电力电子技术及器件的发展,简单说明直流电源的基本情况,介绍国内外开关电源的发展现状和研究方向,阐述本论文工作的重点;

    第二章,主要从理论上讨论开关电源的工作原理及电路拓扑结构;

    第三章,主要将介绍系统主电路的设计;

    第四章,介绍系统控制电路各个部分的设计;

篇4

电气工程及自动化

大功率开关电源的设计

一、

综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

开关电源的前身是线性稳压电源。在开关电源出现之前，各种电子装置、电气控制设备的工作电源都采用线性稳压电源。随着电子技术的迅猛发展，集成度的不断增加，计算机等各种电子设备体积越来越小而功能却越来越强大，因此，迫切需要重量轻、体积小、效率高的新型电源，这就为开关电源技术的发展提供了强大的动力。

可以说，开关电源技术的发展是随着电力电子器件的发展而发展的。新型电力电子器件的发展为开关电源的发展提供了物质条件。20世纪60年代末，耐高压、大电流的双极型电力晶体管（亦称巨型晶体管，BJT、GTR）的问世使得采用高工作频率的开关电源的出现称为可能。

早期的开关电源开关频率仅为几千赫兹，随着磁性材料及大功率硅晶体管的耐压提高，二极管反向恢复时间的缩短，开关电源工作频率逐步提高。到了1969年，终于做成了25千赫兹的开关电源。由于它突破了人耳听觉极限的20千赫兹，这一变化甚至被称为“20千赫兹革命”。

在20世纪80年代以前，开关电源作为线性稳压电源的更新换代产品，主要应用于小功率场合。而中大功率直流电源则以晶闸管相控整流电源为主。但是，这一格局从20世纪80年代起，由于绝缘栅极双极型晶体管（简称IGBT）的出现而被打破。IGBT属于电压驱动型器件，与GTR相比前者易于驱动，工作频率更高，有突出的优点而没有明显的缺点。因而，IGBT迅速取代了GTR，成为中等功率范围的主流器件，并且不断向大功率方向拓展。

开关电源开关频率的提高可以使电源重量减轻、体积减小，但使开关损耗增大，电源效率降低，电磁干扰问题变得突出起来。为了解决因提高开关电源工作频率而带来的负面影响，同样在20世纪80年代，出现了软开关技术。软开关技术采用准谐振技术的零电压开关（ZVS）电路和零电流开关(ZCS)电路。在理想情况下，采用软开关技术，可使开关损耗降为零。正是软开关技术的应用，使开关电源进一步向效率高、重量轻、体积小、功率密度大的方向发展。经过近30年的发展，对软开关技术的研究可谓方兴未艾，它已成为各种电力电子电路的一项基础性技术。迄今为止，软开关技术应用最为成功的领域非开关电源莫属。

最近几年，“绿色电源”这一名词开始进入人们的视野。所谓“绿色”是指，对环境不产生噪声、不产生电磁干扰，对电网不产生谐波污染。为了提高开关电源的功率因数，降低开关电源对电网的谐波污染，在20世纪90年代，出现了功率因数校正（Power

Factor

Correction——PFC）技术。目前，单相PFC技术已比较成熟，相关的控制芯片已在各种开关电源中广泛应用，相比之下三相PFC技术则还处在起步阶段。

高频化是开关电源轻、薄、小的关键技术，国外各大开关电源制造商都在功率铁氧体材料上加大科技创新，并致力于开发新型高智能化的元器件，尤其是改善整流器件的损耗，以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能。另外，电容器的小型化和表面粘着（SMT）技术的应用为开关电源向轻、薄、小型化发展奠定了良好的技术支持。目前市场上出售的采用双极性晶体管制成的100千赫兹开关电源和用场效应管制成的500千赫兹开关电源虽已使用化，但其工作频率还有待进一步的提高。

模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，实现并联方式的容量扩展。

选择本课题可以使我掌握开关电源的工作原理，进一步加深对开关电源的理解。并把所学的专业知识（包括单片机原理与应用技术、电力电子技术、大学物理、计算机辅助设计等）应用到具体实例中，有效地巩固所学的基础理论知识，真正做到学有所用。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

1、研究的基本内容包括：开关电源的工作原理，大功率开关电源中普遍采用的全桥型电路及其驱动电路以及高频变压器的设计与制作等。

2、计划将此系统分成四部分——功率因数校正（PFC）电路、辅助电源模块、主电路以及控制电路。

3、功率因数校正电路用来提高整流电路的功率因数，防止大量的谐波分量涌入电网，造成对电网的谐波污染，干扰其它用电设备的正常运行。

4、辅助电源模块用来为控制电路提供电能。拟用单片集成开关电源芯片（TOP204）来实现。

5、控制电路用场效应管集成驱动芯片IR2155,驱动全桥电路。

6、主电路的设计主要包括高频变压器的设计和全桥型电路中功率管的选型。

三、研究步骤、方法及措施：

步骤：

（1）查阅相关的技术资料，制定初步的方案；

（2）利用适当的计算机辅助设计软件（如Proteus、PI

Expert

6.5、Multism等）对设计方案进行模拟仿真；

（3）四个模块设计的先后顺序为功率因数校正电路、辅助电源模块、控制电路和主电路。

方法：化繁为简，将整个系统分解成四个部分，方便设计、调试。对局部电路预先进行仿真，对结果有所预期。

措施：查阅于毕业设计有关资料和文献（图书馆、超星电子图书阅览室等）。经常与指导老师取得联系，一起探讨有关电路的设计方案等问题。

四、参考文献

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康华光.

电子技术基础.模拟部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

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周志敏，周纪海，纪爱华.

高频开关电源设计与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2004.

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张占松，蔡宣三.

开关电源的原理与设计[M].北京：电子工业出版社，2000.

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蒋玉萍，倪海东.高频开关电源与应用[M].北京：机械工业出版社，2004.

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翟亮，凌民.基于MATLAB有控制系统计算机仿真[M].北京：清华大学出版社，2006.

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王庆.Protel

99

SE及DXP电路设计教程[M].北京：电子工业出版社，2006.

[7]

刘国权，韩晓东.Protel

DXP

电路原理图设计指南[M].北京：中国铁道出版社，2003.

篇5

线性电源供电方式

这是好多年以前的主板供电方式，它是通过改变晶体管的导通程度来实现的，晶体管相当于一个可变电阻，串接在供电回路中。由于可变电阻与负载流过相同电流，因此要消耗掉大量的能量并导致升温，电压转换效率低。尤其是在需要大电流的供电电路中线性电源无法使用。目前这种供电方式早已经被淘汰掉了。

开关电源供电方式

这是目前广泛采用的供电方式，PWM控制器IC芯片提供脉宽调制，并发出脉冲信号，使得场效应管MOSFET1与MOSFET2轮流导通。扼流圈L0与L1是作为储能电感使用并与相接的电容组成LC滤波电路。

其工作原理是这样的：当负载两端的电压VCORE（如CPU需要的电压）要降低时，通过MOSFET场效应管的开关作用，外部电源对电感进行充电并达到所需的额定电压。当负载两端的电压升高时，通过MOSFET场效应管的开关作用，外部电源供电断开，电感释放出刚才充入的能量，这时的电感就变成了电源继续对负载供电。随着电感上存储能量的消耗，负载两端的电压开始逐渐降低，外部电源通过MOSFET场效应管的开关作用又要充电。依此类推，在不断的充电和放电的过程中的形成了一种稳定的电压，永远使负载两端的电压不会升高也不会降低，这就是开关电源的最大优势。还有就是由于MOSFET场效应管工作在开关状态，导通时的内阻和截止时的漏电流都较小，所以自身耗电量很小，避免了线性电源串接在电路中的电阻部分消耗大量能量的问题。这也就是所谓的“单相电源回路”的工作原理。

为何需要多相供电

篇6

关键词：开关电源；软开关；硬件设计

0 引言

开关电源是一项电子化技术，其使用功率转换器实现电能间的转换，转换后的电能用来满足各方面用电的需要。其较线型电源重量更轻、体积更小、效率更高，在计算机、电视机、自动化控制设备、通信设备等各领域得到广泛的应用。

1 开关电源基本工作原理

开关电源有许多种形式，尤其是以调制型脉冲的宽度（PWM）最盛行，目前以该种形式开关电源的工作原理进行介绍。

主回路指由电网把能量传给负载的一种回路，其他回路则被称为控制类回路。

电网的交流电经滤波整流电路的输入，进而获得直流高波纹电压，此后经过变换功率电路，转换成满足要求的波脉动电压，再经整流形成连续直流低波纹电压。

控制类回路在将开关高压T动脉冲提高的同时，要实现电压稳定输出的控制，此外还要保护负载和电源元件。其通常是由检测放大型电路、震荡时钟电路、电压脉冲转换V/W电路及自用的电压等电路组合而成。

2 软开关相关技术

目前的电力电子设备发展主要趋势为轻量化。小型化，且对于装置效率和电磁的兼容问题要求更高。通常，变压器、滤波电感及电容在装置重量和体积中所占比例较大。所以，要达到装置的小型化、轻量化，就必须想办法降低他们的体积与重量。由“电路”的相关知识可知，工作效率的提高可以使变压器绕组间匝数减少，同时还可以使铁心体积减小，从而让变压器往小型化发展。因此高频化电路是设备轻量化、小型化的有效途径。然而在提高开关频率的同时，增加了开关的损耗，使电路运行效率降低，增大了电磁的干扰，可以知道简单提高电源开关的频率并不能从根本上解决问题。

软开关相关技术的出现能够使这些问题得到解决，其主要利用谐振辅助转换电流的手段，解决了电路中开关的损耗及噪声等问题，大幅度提高了开关频率。

3 高压软开关充电电源硬件设计

3.1 主电路的选型

在开关谐振技术中适合于电容脉冲充电的是谐振串联电路，其输出结果近似看做恒流源（等台阶充电），其优点为充电的效率较高，且可以保护固有的短路。因为电源的功率过大，全桥电路且高频变压器副边采取整流桥二极管整流。

3.2 电路工作方式与原理

直流（经过市电整流的）电压经电路而逆变成频率较高的交流方波电，该种高频交流方波电经过高频的变压器升压，经过二极管的整流桥进而得到稳定的电流，给电容充电。

设：IGBT开关的频率为fs， 谐振的频率为fr。

谐振串联变换器工作方式以fs的大小主要有三种方式：

（1）第一种方式（fsfs>fr/2） 电流处于连续的工作状态，实现电流为零切断。但在开通过程中，同一个桥臂的两开关有强制换流现象，所以开关的损耗和干扰较大；（3）第三种方式（fr

现对图3-1负载串联DC-DC变换器三种工作方式进行分析。

由图得出，Cr与Lr形成串联型谐振，同负载相互串联，经谐振后的电流于负载一端被整流。在输出端滤波的Cf足够大，可以认为Cf两端的电压为直流无波纹电压。若简单进行分析则可忽略谐振电路损耗过小的电阻，输出电压V0反射至整流桥输入端，用VCB表示，若IL为正值，VCB=V0，IL为负，VCB=-V0。

如果开关T加导通，当IL电流为正，电流流过T+，否则，流过D-二极管；

同上，当IL电流为负，若T-导通，流过T+；否则流过D+二极管。所以，图1（a）有以下四种情况：

1.当IL>0时

T+导通： VAB=+Vd/2，VAC=Vd/2-V0；

D-导通： VAB=-Vd/2，VAC=-Vd/2-V0。

2.当IL

T-导通： ：VAB=-Vd/2，VAC=-Vd/2+V0 ；

D+导通： VAB=+Vd/2，VAC=Vd/2+V0。

谐振槽上的电压VAC由IL电流方向和哪一开关导通来决定。上面的方程表达的4种情形可由图1（b）的等效电路表示。要引起高度的重视，采用这一电路要根据不同时间的间隔进行计算。各间隔内，应确定初始状态条件，且要把VAB和VCB看做同一直流型电压。

当处于稳定对称的工作状态时，两开关处于相同的状态，同样，两个二极管也处于相同的状态，所以，只需要对运行的半个周期进行分析即可计算得到整周期运行状态，这是因为另外半个周期运行的状态和这前一半周期运行状态是相互对称的。

4 结语

本文结合当前开关电源的发展趋势，在系统学习开关电源原理的基础上，了解开关电源的主要设计过程及其相关方法；并争取在电源的设计和制造等工作中加以应用，希望能给同行提供借鉴意义，促进高压软开关充电电源硬件设计的良好发展。

参考文献：

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关键词：开关电源；准谐振变换；零电压开关 中图分类号： 文献标识码： 文章编号：

0 引 言

随着电力电子技术的发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于电子设备，是当今电子信息产业不可缺少的一种电源方式[1]。

由于开关电源频率的提高，开关电源苦工作在硬开关状态，开关管开通时，开关管的电流上升和电压下降同时进行。关断时，电压上升和电流下降也同时进行。电压、电流波形的交叠产生了开关损耗，该损耗随开关频率的提高而急剧增加。为了提高电源的效率，就必须减少开关管的开关损耗。也就是要求开关电源工作在软开关状态。

软开关技术实际上就是利用电容与电感的谐振，以使开关管上的电压或通过开关管的电流按正弦或者准正弦规律变化，在减少开关损耗的同时也可控制浪涌的发生。在软开关技术中，有全谐振、准谐振、多谐振等变换方式[3]。本文引入准谐振变换方式来提高开关电源的效率。

1 反激式准谐振变换基本工作原理

图1反激式准谐振开关电源的原理图

图1所示为反激式准谐振开关电源的原理图，其中：RP 包括变压器初级绕组的电阻以及线路电阻，T为开关变压器，Lm 为初级励磁电感量，Llk为初级绕组漏感量，VT为MOS开关管，VD为整流二极管，Co为滤波电容，电容Cr为缓冲电容，也是谐振电容，包括开关管VT 的输出电容COSS ，变压器的层间电容以及电路中的其他一些杂散电容。

图2反激式准谐振开关电源的工作波形

准谐振变换的工作波形如图2 所示，在准谐振变换中，每个周期可分为4个不同的时间段，各时间段分析如下：

（1）t0～t1 时段

开关管导通，输入电压 全部加到初级电感 （ 包括励磁电感Lm和漏感Llk）上，电感电流以斜率 线性增大。此时能量被存储在初级电感中(称磁化)，开关管的漏源极电压 = 0，整流二极管VD 截止。电流达到 后开关管被关断。

开关管开通时间 为：

（1）

（2）t1 ～t2 时段

t1 时，MOS开关管被关断。先是Lm与Llk串联对 充电，由于 两端电压不能突变，开关管的漏源极电压以斜率为

上升。随着 的充电，当 两端电压为 时( 为整流二极管VD的正向导通电压，N为变压器T的初次级匝数比)，VD导通，储存在变压器中的能量通过变压器由次级绕组释放给负载，并给电容器Co充电。然后Llk 和Cr发生振荡，由于RP的存在，该振荡为阻尼振荡。若忽略漏极上的其他电容的影响，其峰值电压为：

果 ,尽管VT无法实现零电压开通，但是在t4时刻导通仍然可以最大程度地减小VT的开通损耗。

从以上四个时段的分析可知，谐振元件仅参与某一时段的能量变换，没有全程参与，故称为准谐振变换。

2 电路实现

图3 基于TEA1751的准谐振反激式开关电源的原理图

图3就是基于TEA1751的准谐振反激式开关电源的电路图，主要元器件有：主芯片TEA1751、变压器T2、场效应管S2、谐振电容C7、输出整流管D2、光电耦合器IC2、基准电压源IC1等，其中TEA1751内部有启动电流源、频率控制、输出驱动、过热保护、过压保护、过流保护、过载保护等电路。

AC 90V-264V电压经过整流器BD1整流和C1滤波，经L1、S1、D1、C10的功率因素校正电路后得到直流高压电压，此直流高压经过中心抽头和电阻R13连结至TEA1751的16脚，通过TEA1751内部的高压电流源穿过TEA1751 的1脚向C9充电。当1脚电压上升至22V时，TEA1751由1脚供电。TEA1751的13脚输出开关脉冲，控制开关管S2的开通与关断，高压直流电压通过变压器T2的初级绕组、S2、R11到电源的地端。此时T2通过初级绕组存储能量。利用变压器的同名端作用。这时的次级线圈整流管D2因反向电压而截止。只有当S2关断，初级绕组电流有减小趋势时、此时S2初级绕组存储的能量通过S2的次级绕组、次级整流管D2向电容 Cout充电与负载供电,产生Uo输出电压。输出电压经过R15，R16电压取样以及与IC1基准电源、取样信号放大电路，再经过光电耦合器IC1对TEA1751的3脚设置反馈控制电压，以达到稳定输出电压的目的。过流检测电阻R11 上的电压也经过R10加到TEA1751的10脚。

开关变压器的磁复位检测由辅助绕、R12、TEA1751的4脚组成。辅助绕组是去磁检测绕组，其两端电压波形与开关管S2的漏极电压基本相同。该电压一方面经过D2、C9整流滤波后，给芯片TEA1751的1脚供电，另一方面，电压通过R12直接通连结至TEA1751的 4脚。TEA1751的内部电路监视4脚电压波形，以便在去磁时段未结束前不输出开关脉冲，并能将开关管S2控制在漏源极电压降到谷底时开通。同时TEA1751的4脚还具有过压保护和过功率保护的作用。

3 实验结果

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关键词：开关电源；应用；原理

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向下移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。

1.开关电源的分类

人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，也有AC/AC和DC/AC， 如逆变器。

开关电源工作方式主要有两种，一种是自激式，这种方式是不需要外加激励信号电路即能自行振荡，也可以把自激式看做是一个变压器反馈式振荡电路；另一种是它激式，这种方式就是完全依赖外部来维持振荡。在实际应用中自激式电源的应用较为广泛，比如在家用电器中使用的开关电源，将220V的交流电经过桥式整流，变换成300V左右的直流电，滤波后进入变压器后加到开关管的集电极进行高频振荡，反馈绕组反馈到基极维持电路振荡，负载绕组感应的电信号，经整流、滤波、稳压得到的直流电压给负载提供电能。

2.开关电源的新技术

这里所说的新技术，指在最近几年发展起来的开关电源技术。

2.1软开关技术

软开关技术是使功率变换器得以高频化的重要技术之一, 它应用谐振的原理, 使开关器件中的电流(或电压) 按正弦或准正弦规律变化。当电流自然过零时, 使器件关断(或电压为零时, 使器件开通) , 从而减少开关损耗。它不仅可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗问题、容性开通问题、感性关断问题及二极管反向恢复问题, 而且还能解决由硬开关引起的EMI等问题。

目前无源无损缓冲电路是实现软开关的重要技术之一, 在直流开关电源中也得到了广泛的应用。软开关的工作原理是MOS管关断后电路中的Lr与Cr间发生谐振，电压和电流的波形类似于正弦半波，谐振减缓了开关过程中电压和电流的变化，而且使MOS管两端的电压在其开通前就降为零。

2.2同步整流技术

同步整流技术就是用具有低导通电阻特性的MOSFET代替传统的肖特基整流二极管，由于MOSFET的正向压降很小，所以大大降低了整流部分损耗。在开关管动作的同时，对MOSFET给出[全文]时序随电路拓扑工作要求作相应变化的门极驱动信号，由于门极驱动信号与MOSFET开关动作接近同步，所以称为同步整流(Synchronous Rectification ,简称SR) 。与肖特基二极管的整流方式相比较，很显然，在低压大电流的应用中采用同步整流技术可以获得更高的效率。

2.3多相变换器技术

多相变换器（Multiphase Converter）的概念是大约5年前提出的，针对的应用场合就是微处理器类的负载，因为该类负载对电源的动态响应、纹波的要求非常严格。要满足这样的要求，电源需要工作在非常高的频率，但开关器件的开关速度和损耗成为难以解决的问题。这种情况下，多相变换器的概念应运而生，即采用多个变换器并联的拓扑结构，在开关信号上作统一控制，实现几个变换器在一个完整周期内轮流交替运行，这样，开关损耗被几个变换器分担，而开关频率则是几个变换器的叠加。

3. 开关电路拓扑结构的选择

开关电源的电路多达几十种，选择电路拓扑是一项非常重要的工作，因为像元器件选择、磁芯元件选择、环路补偿等都取决于电路拓扑。每种电路拓扑结构有各自的特点，工作过程不一样，应用场合也不一样，要根据电源的要求和技术指标来选取合适的拓扑结构。

电路拓扑的种类包括buck变换器、反激式变换器、正激式变换器、buck-boost变换器、推挽变换器、谐振变换器、软开关变换器和符合变换器等，其选择时需要考虑的因素包括电源是升压还是降压，占空比的实际限制，输出的组数，是否需要隔离，EMI的要求，开关器材选用双极型晶体管还是MOPSFET，工作电流是否连续，控制模式是电压控制还是电流控制模式等。

4.开关电源技术的发展动向

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【关键词】全桥软开关电源；负载-效率最佳工作点；电源休眠；绿色；节能；创新

1.解决损耗的办法

1.1变硬开关为软开关

在众多损耗中，最重要的损耗是开关电源在开关过程中由于电流和电压的交叉导通产生的热损耗，所以改变电源的工作状态，即变硬开关电源为软开关电源是根本解决办法。

1.2提高电源的负载

从图1可以看出：开关电源在40%额定电流输出区间以下，整流器的效率是比较低的，而且输出电流越小效率越低。但整流器的持续工作电流过大一旦达到或者超过额定工作电流，其工作稳定性要受到影响，因此，从提高整流器的工作效率来讲，我们有必要采取措施确保开关整流器工作在40%-80%的负载区间内。

综上所述，现有开关电源系统的缺陷是：开关整流器没有得到合理的利用，工作效率低，热损耗大，浪费资源。有必要采取合理的技术措施，避免多个整流器工作在效率较低的负载率区间内，提升整个开关电源系统的工作效率，降低热损耗，达到节能的目的。

2.解决电源损耗带来的问题

2.2可靠性的问题

电源的可靠度是时间和负载的函数，时间越长，可靠度下降，负载越大可靠度越低，本来电源是并联工作在小负载状态，当认为提高负载后电源的可靠度下降，故可靠性设计重要的一个方面是负载率的设计，根据元器件的特性及实践经验，元器件的在小负载率下工作时，电源系统的可靠性较高的。

2.2电源冗余设计的问题

冗余电源是用于服务器中的一种电源，是由两个完全一样的电源组成，由芯片控制电源进行负载均衡，当一个电源出现故障时，另一个电源马上可以接管其工作，在更换电源后，又是两个电源协同工作。冗余电源是为了实现服务器系统的高可用性。除了服务器之外，磁盘阵列系统应用也非常广泛。电源冗余一般可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份、并联均流的N+1备份、冗余热备份等方式。容量冗余是指电源的最大负载能力大于实际负载，这对提高可靠性意义不大。冗余冷备份是指电源由多个功能相同的模块组成，正常时由其中一个供电，当其故障时，备份模块立刻启动投入工作。这种方式的缺点是电源切换存在时间间隔，容易造成电压豁口。并联均流的N+1备份方式是指电源由多个相同单元组成，各单元通过或门二极管并联在一起，由各单元同时向设备供电。这种方案在1个电源故障时不会影响负载供电，但负载端短路时容易波及所有单元。冗余热备份是指电源由多个单元组成，并且同时工作，但只由其中一个向设备供电，其他空载。主电源故障时备份电源可以立即投入，输出电压波动很小。对于一些需要长时间不间断操作、高可靠的系统，如基站通信设备、*设备、服务器等，往往需要高可靠的电源供应。冗余电源设计是其中的关键部分，在高可用系统中起着重要作用。冗余电源一般配置2个以上电源。当1个电源出现故障时，其他电源可以立刻投入，不中断设备的正常运行。这类似于UPS电源的工作原理：当市电断电时由电池顶替供电。冗余电源与UPS的区别主要是由不同的电源同时供电，而UPS则是一个电源供电另一个则随时备用，有需要时自动切换。传统的冗余电源设计方案是由2个或多个电源通过分别连接二极管阳极，以“或门”的方式并联输出至电源总线上。如图1所示。可以让1个电源单独工作，也可以让多个电源同时工作。当其中1个电源出现故障时，由于二极管的单向导通特性，不会影响电源总线的输出。

3.两全其美的解决办法

3.1软件办法的电源休眠技术

从2009年开始，国内各开关电源厂家陆续推出了结合自身电源产品的软件休眠节能技术，其普遍的技术原理是：厂家根据自身的开关整流器的负载-效率特性，预设一个合理的负载率区间，通过电源系统监控单元实时采集整流器输出电流与总负载电流，计算判断需要工作的整流器数量，然后通过整流器遥控开/关机命令实现对整流器的软关机和开机，达到休眠节能的目的。

3.2硬件办法的电源轮流工作技术

节能控制器不依赖于开关电源监控单元，而是独立实现对整流器输出电流总和各模块工作状态的检测，通过预先设定的整流器工作效率区间，判断当前负载情况下需要工作的整流器数量，然后控制加装在整流器交流输入前端的继电器，控制整流器的市电输入通断，通过冷备份方式来达到休眠节能的目的。

4.结束语

采用电源休眠技术控制的开关电源，不仅可以提高整个电源系统的工作效率，减少能源损耗，还可以对电源输出状况进行监控，有效实现了“该干活时就抡起膀子大干，该休闲时就安静的休闲”的工作模式杜绝了“干也不好好干，休也休不好”的工作模式，减少了因电源闲置和怠工产生的浪费和损失。

参考文献：

[1] 王兆安， 黄俊. 电力电子技术[M]. 北京： 机械工业出版社， 2008.

[2] 王增福， 李昶， 魏永明. 软开关电源原理与应用[M]. 北京： 电子工业出版社， 2006.

[3] 倪海东， 蒋玉萍. 开关电源专用电路设计与应用[M]. 北京： 中国电力出版社， 2008.

[4] 谢自美. 电子线路设计实验测试. 武汉： 华中科内蒙古大学学报[J]， 2006.

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关键词：电子维修 技工 技师 电源 检修

彩电原理与维修是中职、高职电子技术专业必修课之一，也是电子维修技工、技师的考试科目之一，因其结构、原理较复杂，故障检修有一定难度。整机电路中开关电源电路的故障率最高，且其工作电压高、电流大和整机其他电路关联密切，容易产生二次故障，是维修、考试中的难点，尤其是初学者往往感到无从下手。在这里根据其故障机理及以往一些经验以一个专题的形式归纳、总结其主要检修方法、步骤。

一、开关电源始终无输出（保险管正常）的故障检修

1．测开关管集电极电压为0或远低于300v，检查交流220V输入电路及整流滤波电路；若集电极电压正常，检查开关管b极电压。

2．测开关管b极电压或者在关机瞬间，用指针万用表Rx1挡，黑笔接b极，红笔接热地，如听到震荡声音，说明开关振荡部分正常，是启动电路开路或断路问题。若无声，在测发射结后，迅速将表转到电压挡，测c极电压是否快速泄放。若是，则开关管及其放电回路均正常，正反馈电路存在故障，包括反馈电阻、电容、续流二极管、正反馈绕组及其开关管故障。若c极电压仍不泄放，说明开关管及其回路有开路故障或b极有短路接地故障。

二、开关电源瞬间有电压输出的故障检修技巧

1．假负载法：断开行供电，在B+接假负载，监测B+电压（应先将电压表接到位，开机后即关机）。如果高于正常值十几伏以上，可判断故障是由开关电源输出过压，并击穿行输出管所致，或电源本身的保护电路动作关断电源。应对控制开关电源输出电压的脉宽调制电路和振荡定时电容进行检查（后面将专门讲述）。

若开关电源B+正常，则变换负载或改变市电压观察B+是否稳定输出，对于直接取样电源可空载，以便更好地判断开关电源的稳定性能，若确认其良好，则故障系负载过流或保护电路动作所引起。

2．检查保护电路：当B+正常时，测B+对地阻值，看是否直流输出端对地短路。若没短路，恢复行负载,开机测保护电路取样电压，逐一监测各保护检测支路，直致查出故障点，不要轻易取消保护电路，因断开保护机器失去保护功能，如果当时开关电源输出电压过高，引起灯丝电压过高等故障，会造成严重的后果。

若确实找不出故障点，可以断开过流保护电路，因过流故障充其量损坏故障电路中的供电回路元件，如限流电阻等，不会损坏末端负载。

三、开关电源输出电压高的故障检修技巧

1．判断整流滤波电路是否为倍压整流状态：测开关管集电极电压，若比交流供电电压高出1.4倍以上，可判断为开关管集电极电压高所致，应对倍压整流电路进行检查。对于电网电压比较正常的地区，可以拆除倍压整流滤波电路，降低电源故障率。

2．用替换法判断振荡定时电容是否不良。

3．脉宽调制电路故障也可导致电压升高。

（1）调整交流电压法

用调压器改变交流输入，使B+保持在略高于正常值，然后测脉宽调整电路中各级三极管的b、e、c极电压，光耦①、②脚间压降变化，看其是否与稳压原理相符或变化趋势一致，测到某一点与稳压原理应得值相反，说明被测点的这一级有故障，不能正确传送稳压信息，使稳压失败，应逐一检查相关元件。

（2）分割法（适用于直接取样电源）

以稳压反馈光耦为分水岭，对电路实行分割，确定故障范围，短路光耦③、④端，观察B+变化。

a.B+严重下降或停止输出，说明热底板部分正常，故障点在B+取样电路及光耦。

b.变化不明显或无变化，说明热底板部分有故障，详细检查此部分的脉宽调整电路。点检查脉冲调整电路工作电压的形成电路，如滤波电容、整流管等，应采用替换法，还应检查代换各调整管和相关元件，检查铜皮是否断路。

注意事项：检修电压高的机器，应尽量脱开各负载，B+接假载，避免故障扩大，特别是CPU+5V供电取自同一电源的机器，还用采取保护措施，防止CPU损坏。

四、开关电源输出电压低（带负载能力差）的故障检修技巧

电压低可能涉及到开关电源自身的各个部分和与开关电源相关的所有电路，在检修时应先缩小故障范围。

1．先测开关管c极电压，确认开关管供电正常。

2．根据开关电源各个输出端电压判断故障。

（1）开关电源有的输出端电压正常，有的低于正常值。故障在输出电压低的这个整流输出电路，应对电路中的限流电阻、整流二极管、滤波电容进行检查代换，若限流电阻发烫，说明负载过流，查负载。

（2）开关电源各路输出均低。

这种情况说明负载和整流输出电路均正常，故障在开关电源的正反馈电路、脉宽调整、开／待机电路、保护电路。

（3）输出电压有的下降比例大，有的输出电压下降比例小。

测量结果说明故障在输出电压下降比例大的电路。此时可断开此路负载，如果断开的是行电路，应接假负载。在断开负载后，再测开关电源各输出端电压，若恢复正常，可判断所断电路的负载有过流现象。若仍不正常，说明故障在该整流滤波电路。

3．断开主负载、接上灯泡，判断是否负载故障。

有些收台图闪、带负载后电压不稳的机器，难于鉴别故障是在电源或是负载时，可以采用“借法”，用此电源带同等尺寸、相同B+电压的另一台机器行负载，进行判断。

4．保留启动、正反馈、软启动及负反馈电路。逐一取消各种保护电路、待机控制电路末端三极管。开机观察故障是否消除，确定故障范围。

注意：兼有稳压作用的电路不能断开（例如光电耦合器）。断开保护电路时，须谨慎，并采取防止电压升高的措施。查热地部分的负反馈方法与检查电压高的方法相近，采用使B+输出高的思路（注意改变工作点不能造成B+过高扩大故障）。