【正文】 輸出電流 I1為零，這時(shí) IO1處于均流工作狀態(tài)。 （ 2）使每臺(tái)電源的輸出電流按功率份額均攤。 但是電源輸出參數(shù)的擴(kuò)展，僅僅通過(guò)簡(jiǎn)單的并聯(lián)方式不能完全保證整個(gè)擴(kuò)展后的電源系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作。 2022/2/10 27 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) PWM集成控制器的基本原理（ UC3825A） 2022/2/10 28 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) 開(kāi)關(guān)電源的并聯(lián)均流 在實(shí)際應(yīng)用中，往往由于一臺(tái)直流電源的輸出參數(shù)（如電流、功率）不能滿足要求，而滿足這種參數(shù)要求的直流電源，存在重新開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的過(guò)程，勢(shì)必加大電源的成本、延長(zhǎng)交貨時(shí)間、影響工程進(jìn)度。 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) 開(kāi)關(guān)元件的損耗 2022/2/10 25 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) 開(kāi)關(guān)器件的功率損耗 2）開(kāi)關(guān)損耗 2022/2/10 26 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) 基準(zhǔn)電壓和反饋信號(hào)通過(guò)誤差放大器后輸出差值信號(hào) Vc， Vc與振蕩器產(chǎn)生的鋸齒波 Vs進(jìn)行比較，從而改變 PWM脈沖的寬度，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。 開(kāi)關(guān)元件的耗散功率由兩個(gè)部分組成：通態(tài)損耗和開(kāi)關(guān)損耗，開(kāi)關(guān)損耗又分為開(kāi)通損耗和關(guān)斷損耗。 2022/2/10 24 理想的開(kāi)關(guān)元件是導(dǎo)通時(shí)開(kāi)關(guān)的電阻或電壓為零，關(guān)斷時(shí)開(kāi)關(guān)的電阻為無(wú)窮大。快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間一般為幾百納秒，正向壓降約為 ，正向電流是幾安培至幾千安培，反向峰值電壓可達(dá)幾百到幾千伏。 快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通二極管不同，它是在 P型、 N型硅材料中間增加了基區(qū) I，構(gòu)成 PIN硅片。主要用于 UPS、逆變器或大型整流設(shè)備中 2022/2/10 23 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) 快恢復(fù)二極管 快恢復(fù)二極管 FRD（ Fast Recovery Diode）具有開(kāi)關(guān)特性好，反向恢復(fù)時(shí)間短、正向電流大、體積小、安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。它在結(jié)構(gòu)上類似于 MOSFET ，其不同點(diǎn)在于 IGBT 是在 N 溝道功率 MOSFET 的 N+ 基板（漏極）上增加了一個(gè) P+ 基板（ IGBT 的集電極），形成 PN 結(jié) j1 ，并由此引出漏極、柵極和源極則完全與 MOSFET 相似。 目前商用 MOSFET的容量 900V36A，低壓 MOSFET的容量為 50V120A。 MOSFET的最小導(dǎo)通電壓由器件的漏源間導(dǎo)通電阻決定，通常低壓器件的導(dǎo)通電阻值較小，高壓器件的導(dǎo)通電阻值較大。是典型的電壓控制器件，便于簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)電路。 2022/2/10 18 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) MOSFET 具有快速的開(kāi)關(guān)性能，不存在存儲(chǔ)效應(yīng)，沒(méi)有存儲(chǔ)時(shí)間，可在 1MHz高頻下有效工作。 在進(jìn)行變壓器設(shè)計(jì)時(shí)，磁心損耗 200mW/cm3 是一個(gè)適宜的限制值 。 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) 2022/2/10 17 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) 開(kāi)關(guān)電源高頻變壓器和高頻電感主要采用軟磁鐵氧體材料，包括 MnZn 、 NiZn 、 MgZn 三大類，其中 MnZn 系鐵氧體材料有高的磁導(dǎo)率和較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，在 1MHz 以下有低的磁損耗，所以更適合于大功率使用。當(dāng) S1和 S4導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓 Ui加到變壓器初級(jí)，在變壓器次級(jí)線圈上感應(yīng)出電壓，二極管 VD1和 VD4導(dǎo)通，電感 L中的電流線性增加，能量傳遞給負(fù)載。從輸出電壓的公式可以看出，當(dāng) Uin發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)調(diào)整占空比 D可以保持輸出電壓的穩(wěn)定 Uin D n1/n2 Uo 2022/2/10 16 ++N1S2S3S4VD1VD2VD4VD3LS1N2++uduTU i UoW2W1S1( S4)S2( S3)uS 1( uS 4)uS 2( uS 3)iS 1( iS 4)iS 2( iS 3)iD 1( iD 4)iS 2( iS 3)tonTttttttttUiUiiLiLOOOOOOOO全橋變換器由 4只開(kāi)關(guān)管組成。 個(gè)人電腦 PWM電源輸入電流波形 Uin Uo Iin 為解決這一問(wèn)題，對(duì)于單相交流輸入的電源，可以采用有源功率因數(shù)校正技術(shù)，使開(kāi)關(guān)電源的功率因數(shù)提高到 ，總電流諧波失真小于 7%；對(duì)于三相交流輸入的電源，可采用電感、電容組成的無(wú)源功率因數(shù)校正技術(shù)，使開(kāi)關(guān)電源的功率因數(shù)提高到 ，最大諧波電流含有率小于 30% 2022/2/10 15 直流變換器是開(kāi)關(guān)電源的核心部分 ， 通過(guò)功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)斷 ， 將直流電壓變?yōu)槊}沖狀的交流電壓 ， 通過(guò)高頻變壓器隔離 ， 再經(jīng)過(guò)二極管整流 、電感 、 電容濾波后變?yōu)榉€(wěn)定的直流輸出電壓 。電容的容量越大，電容器兩端的交流紋波分量越低，交流電壓突變影響越小，越有利于開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定。 對(duì)于開(kāi)關(guān)電源主要考慮傳導(dǎo)噪聲，需要消除差模及共模噪聲，因此，通常由差模電容、共模電容（ Y電容）、共模及差模電感以及電容的放電電阻組成。 2022/2/10 13 輸入電網(wǎng)濾波器 用來(lái)減小電網(wǎng)干擾對(duì)開(kāi)關(guān)電源的影響，同時(shí)抑制電源模塊產(chǎn)生的干擾噪聲進(jìn)入電網(wǎng)，影響其他電氣設(shè)備運(yùn)行。調(diào)制振蕩器的脈沖寬度，從而控制變換器以保持輸出電壓的穩(wěn)定。它把直流電壓變換成高頻交流電壓，通過(guò)高頻變壓器隔離，再將高頻變壓器輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，同時(shí)還防止高頻噪聲對(duì)負(fù)載的干擾。 輸入整流濾波器： 將電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行整流濾波，為變換器提供直流電壓。 開(kāi)關(guān)電源的分類 2022/2/10 12 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) 開(kāi)關(guān)電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、直流變換器、控制電路、保護(hù)電路。 ? 在不隔離式開(kāi)關(guān)電源中，根據(jù)輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系，可分為升壓型、降壓型和反相型三種類型。 2022/2/10 11 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ) ? 開(kāi)關(guān)電源的主要組成部分是直流 直流變換器，根據(jù)直流 直流變換器的工作原理，開(kāi)關(guān)電源可分為脈寬調(diào)制（ PWM）、脈頻（ PFM）調(diào)制兩種類型。 根據(jù)電工學(xué)原理，在輸出功率一定的條件下，變壓器鐵芯的截面積與頻率成反比。為提高效率，必須使功率調(diào)整器件處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，導(dǎo)通時(shí)，壓降很小，幾乎不消耗能量，關(guān)斷時(shí)漏電流很小，也幾乎不消耗能量，因此，功率轉(zhuǎn)換效率較高。 在 R R R3的阻值和 Uz+Ube2不變時(shí)，不論 Uin以及 RL如何變化， Uo都不變。線性穩(wěn)壓直流電源的特點(diǎn)是：輸出電壓比輸入電壓低；反應(yīng)速度快，輸出紋波較小；工作產(chǎn)生的噪聲低；效率較低；發(fā)熱量大（尤其是大功率電源）。 直流電源發(fā)展歷史 （三相） 直流輸出電壓平均值為： bacTn負(fù)載ia idudVT1VT3VT5VT4VT6