【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器件，在選用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 輸出電流的選擇 因開關(guān)電源工作效率高，一般可達(dá)到80%以上，故在其輸出電流的選擇上，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量或計(jì)算用電設(shè)備的最大吸收電流，以使被選用的開關(guān)電源具有高的性能價(jià)格比，通常輸出計(jì)算公式為： Is=K*If （） ◆ Is—開關(guān)電源的額定輸出電流； ◆ If—用電設(shè)備的最大吸收電流； ◆ K—裕量系數(shù)，~； 接地 開關(guān)電源比線性電源會(huì)產(chǎn)生更多的干擾，對(duì)共模干擾敏感的用電設(shè)備，應(yīng)采取接地和屏蔽措施，按ICE1000．EN61000．FCC等EMC限制，形狀開關(guān)電源均采取EMC電磁兼容措施，因此開關(guān)電源一般應(yīng)帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術(shù)的HA系列開關(guān)電源，將其FG端子接大地或接用戶機(jī)殼，方能滿足上述電磁兼容的要求。 保護(hù)電路開關(guān)電源在設(shè)計(jì)中必須具有過流、過熱、短路等保護(hù)功能，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首選保護(hù)功能齊備的開關(guān)電源模塊，并且其保護(hù)電路的技術(shù)參數(shù)應(yīng)與用電設(shè)備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設(shè)備或開關(guān)電源。 開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向開關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化，因此國外各大開關(guān)電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（MnZn）材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs）下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。SMT技術(shù)的應(yīng)用使得開關(guān)電源取得了長足的進(jìn)展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關(guān)電源的輕、小、薄。開關(guān)電源的高頻化就必然對(duì)傳統(tǒng)的PWM開關(guān)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關(guān)技術(shù)已成為開關(guān)電源的主流技術(shù)，并大幅提高了開關(guān)電源工作效率。對(duì)于高可靠性指標(biāo)，美國的開關(guān)電源生產(chǎn)商通過降低運(yùn)行電流，降低結(jié)溫等措施以減少器件的應(yīng)力，使得產(chǎn)品的的可靠性大大提高。 模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢(shì)，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，可以設(shè)計(jì)成N＋1冗余電源系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴(kuò)展。針對(duì)開關(guān)電源運(yùn)行噪聲大這一缺點(diǎn)，若單獨(dú)追求高頻化其噪聲也必將隨著增大，而采用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術(shù)，在理論上即可實(shí)現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍存在著技術(shù)問題，故仍需在這一領(lǐng)域開展大量的工作，以使得該項(xiàng)技術(shù)得以實(shí)用化。 電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。要加快我國開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，就必須走技術(shù)創(chuàng)新之路，走出有中國特色的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合發(fā)展之路，為我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 開關(guān)電源的工作原理和特點(diǎn)開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的道通與截止．將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓。轉(zhuǎn)華為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50HZ高很多．所以開關(guān)變壓器可以做的很小，而且工作時(shí)不是很熱。成本很低。如果不將50HZ變?yōu)楦哳l那開關(guān)電源就沒有意義。開關(guān)變壓器也不神秘。就是一個(gè)普通的變壓器。這就是開關(guān)電源。開關(guān)電源大體可以分為隔離和非隔離兩種，隔離型的必定有開關(guān)變壓器，而非隔離的未必一定有。簡(jiǎn)單地說，開關(guān)電源的工作原理是： ● 交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流； ● 通過高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)控制開關(guān)管，將那個(gè)直流加到開關(guān)變壓器初級(jí)上； ● 開關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出高頻電壓，經(jīng)整流濾波供給負(fù)載； ● 輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路，控制PWM占空比，以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。 交流電源輸入時(shí)一般要經(jīng)過厄流圈一類的東西，過濾掉電網(wǎng)上的干擾，同時(shí)也過濾掉電源對(duì)電網(wǎng)的干擾； 在功率相同時(shí)，開關(guān)頻率越高，開關(guān)變壓器的體積就越小，但對(duì)開關(guān)管的要求就越高；開關(guān)變壓器的次級(jí)可以有多個(gè)繞組或一個(gè)繞組有多個(gè)抽頭，以得到需要的輸出；一般還應(yīng)該增加一些保護(hù)電路，比如空載、短路等保護(hù)，否則可能會(huì)燒毀開關(guān)電源。以上說的就是開關(guān)電源的大致工作原理。 其實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)有了集成度非常高的專用芯片，可以使外圍電路非常簡(jiǎn)單，甚至做到免調(diào)試。 計(jì)算機(jī)開關(guān)電源的發(fā)展經(jīng)過了AT、ATX、ATX12V三個(gè)發(fā)展階段。AT標(biāo)準(zhǔn)是由IBM早期推出PC/AT機(jī)時(shí)所提出的，提供+5V、5V、+12V、12V四組電壓，具備硬開關(guān)。ATX標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生具有劃時(shí)代的意義，實(shí)現(xiàn)了軟開機(jī)關(guān)機(jī)，可以通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)喚醒，增加了+、+5VSB輸出。ATX12V是CPU等硬件發(fā)展的產(chǎn)物，主要是增加了+12V的輸出能力。 開關(guān)電源技術(shù)參數(shù)輸入電壓1．正常情況下，交流輸入的電源也可以用于直流輸入。2．當(dāng)交流輸入電壓范圍為85264VAC，直流輸入電壓范圍為120370VDC；當(dāng)交流輸入電壓范圍為210370VDC，或根據(jù)開關(guān)選擇輸入范圍為85132VAC/170264VAC。輸入沖擊指的是電源冷啟動(dòng)時(shí)的最大瞬間輸入電流。 多路輸出1：在多路輸出電源中所列出的電流是每路輸出的最大電流，每路輸出的總值均不超過系列電源額定功率范圍。正常情況下，多路輸出電源的V1輸出是獨(dú)立于其他幾路輸出。對(duì)于共地產(chǎn)品，只需將V1的+/極相應(yīng)端子與其他幾路的其他端子相連即可。2：對(duì)于多路輸出的負(fù)載調(diào)整率的測(cè)試，是將被測(cè)試的那一路輸出 負(fù)載在額定值的20%100%變化，其它各路輸出負(fù)載都保持在額定值的60%進(jìn)行。 輸出功率如果將輸出電壓調(diào)高，那么輸出電流將相應(yīng)減少以保持總功率不變。如果將輸出電壓調(diào)低時(shí)，輸出電流應(yīng)不超過標(biāo)準(zhǔn)額定值。◎ 輸出紋波與噪聲 ：◎ 低頻紋波：頻率為輸入AC電源頻率的2倍(直流輸入時(shí)無此項(xiàng))。 ◎ 高頻紋波：頻率與開關(guān)電源的內(nèi)部脈沖調(diào)制(PWM)頻率相同。 ◎ 開關(guān)噪聲：與開關(guān)脈沖的頻率相同中。 ◎ 隨機(jī)噪聲：與交流輸入電壓及開關(guān)頻率無關(guān)。工作溫度指電源在正常工作時(shí)的環(huán)境溫度，如電源安裝在設(shè)備的機(jī)箱內(nèi)，工作溫度就指機(jī)箱內(nèi)部溫度，而非室內(nèi)或室外溫度。因此如果電源的工作溫度超過額定標(biāo)準(zhǔn)，建議用戶按電源功率定額值的2%/℃減額使用或采取風(fēng)冷措施以使工作溫度低于額定的最高工作溫度。2 本設(shè)計(jì)方案思路根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的工作原理框圖如圖21所示。主要包括三大部分：數(shù)字控制部分、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部分（D/A變換器）及可調(diào)穩(wěn)壓電源。數(shù)字控制部分用+、 按鍵控制一可逆二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出輸入到D/A變換器，經(jīng)D/A器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，此電壓經(jīng)過放大到合適的電壓值后，去控制穩(wěn)壓電源的輸出。圖21 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的工作原理圖 穩(wěn)壓源的技術(shù)指標(biāo)與要求設(shè)計(jì)并制作有一定輸出電壓調(diào)節(jié)范圍和功能的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源?；疽笕缦拢骸?輸出直流電壓調(diào)節(jié)范圍0～10V◇ 輸出直流電壓能步進(jìn)調(diào)節(jié)。◇ 由+、兩鍵分別控制輸出電壓步進(jìn)增和減?！?輸出電壓類型可選：三角波、方波、直流電壓。 總體設(shè)計(jì)框圖220V 交流整流濾波三端穩(wěn)壓器電阻網(wǎng)絡(luò)鍵盤顯示接口模擬開關(guān)接口驅(qū)動(dòng)電路AT89C51單片機(jī)鍵 盤數(shù)碼顯示 系統(tǒng)框圖3 單元電路設(shè)計(jì) 穩(wěn)壓電源部分 穩(wěn)壓電源模塊，該部分主要是由三端穩(wěn)壓器LM781LM791LM7805和若干個(gè)電容、二極管元器件組成，220 V市電經(jīng)220 V／12 V變壓器降壓后得到的雙12 V交流電壓，經(jīng)三端穩(wěn)壓器LM7812和LM7912得到+12 V和12V，再經(jīng)過LM7805得到+5 V的電壓。 顯示部分，顯示部分比較簡(jiǎn)單，主要是由兩個(gè)數(shù)碼管和若干電阻組成，兩個(gè)數(shù)碼管分別顯示電壓的個(gè)位和十分位，該部分是由單片機(jī)完成的，、、完成對(duì)電壓的顯示功能。 顯示模塊 模數(shù)轉(zhuǎn)換部分 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊