【正文】 of the switching inverter technology, the two promote each other to promote the switching power supply annual growth rate of more than two digits toward the light, small, thin, lownoise, high reliability, the direction of development of antijamming. Switching power supply can be divided into AC / DC and DC / DC two categories, AC / AC DC / AC, such as inverters, DC / DC converter is now modular design technology and production processes at home and abroad have already matured and standardization, and has been recognized by the user, but AC / DC modular, its own characteristics make the modular process, encounter more plex technology and manufacturing process. Hereinafter to illustrate the structure and characteristics of the two types of switching power supply. Selfexcited: no external signal source can be selfoscillation, pletely selfexcited to see it as feedback oscillation circuit of a transformer. Separate excitation: entirely dependent on external sustain oscillations, excited used widely in practical applications. According to the excitation signal structure classification。 the other is the AC switching power supply. Introduces only DC switching power supply and its function is poor power quality of the original ecopower (coarse) such as mains power or battery power, converted to meet the equipment requirements of highquality DC voltage (Varitronix) . The core of the DC switching power supply DC / DC converter. DC switching power supply classification is dependent on the classification of DC / DC converter. In other words, the classification of the classification of the DC switching power supply and DC/DC converter is the classification of essentially the same, the DC / DC converter is basically a classification of the DC switching power supply. DC /DC converter between the input and output electrical isolation can be divided into two categories: one is isolated called isolated DC/DC converter。 10 原文 The design Based onsingle chip switching power supply uses The switching power supply products are widely used in industrial automation and control, military equipment, scientific equipment, LED lighting, industrial equipment,munications equipment,electrical equipment,instrumentation, medical equipment, semiconductor cooling and heating, air purifiers, electronic refrigerator, LCD monitor, LED lighting, munications equipment, audiovisual products, security, puter chassis, digital products and equipment and other fields. Introduction With the rapid development of power electronics technology, power electronics equipment and people39。 開 關(guān)電源的選用 開關(guān)電源在輸入抗干擾性能上，由于其自身電路結(jié)構(gòu)的特點（多級串聯(lián)），一般的輸入干擾如浪涌電壓很難通過，在輸出電壓穩(wěn)定度這一技術(shù)指標上與線性電源相比具有較大的優(yōu)勢，其輸出電壓穩(wěn)定度可達 (～ 1） %。按電源相數(shù)可分為，單相、三相、多相。 AC/DC 變換器輸入為 50/60Hz 的交流電，因必須經(jīng)整流、濾波，因此體積相對較大的濾波電容器是必不可少的，同時因遇到安全標準（如 UL、 CCEE 等）及 EMC 指令的限制（如 IEC、 FCC、 CSA），交流輸入側(cè)必須加 EMC 濾波及使 用符合安全標準的元件，這樣就限制 AC/DC 電源體積的小型化，另外，由于內(nèi)部的高頻、高壓、大電流開關(guān)動作，使得解決 EMC 電磁兼容問題難度加大，也就對內(nèi)部高密度安裝電路設計提出了很高的要求，由于同樣的原因，高電壓、大電流開關(guān)使得電源工作損耗增大，限制了 AC/DC 變換器模塊化的進程，因此必須采用電源系統(tǒng)優(yōu)化設計方法才能使其工作效率達到一定的滿意程度。日本 Nemic Lambda 公司最新推出的一種采用軟開關(guān)技術(shù)的高頻開關(guān)電源模塊 RM系列，其開關(guān)頻率為（ 200～ 300)kHz，功率密度已達到 27W/cm3，采用同步整流器（ MOSFET 代替肖特基二極管），使整個電路效率提高到 90%。 上述為非隔離型電路，隔離型電路有正激電路、反激電路、半橋電路、全橋電路、推挽電路。 Buck－ Boost 電路 —— 降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓 U0 大于或小于輸入電壓 Ui，極性相反，電感傳輸。其具體的電路由以下幾類： Buck 電路 —— 降壓斬波器，其輸出平均電壓 U0 小于輸入電壓 Ui，極性相同。 DC/DC 變換 DC/DC 變換是將固定的直 流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。那么推動開關(guān)管或可控硅的脈沖如何獲得呢 ，這就需要有個振蕩電路產(chǎn)生，我們知道，晶體三極管有個特性，就是基極對發(fā)射極電壓是 是放大狀態(tài)， 以上就是飽和導通狀態(tài)， 就工作在振蕩狀態(tài)，那么其工作點調(diào)好后，就靠較深的負反饋來產(chǎn)生負壓，使振蕩管起振，振蕩管的頻率由基極上的電容充放電的時間長短來決定，振蕩頻率高輸出脈沖幅度就大，反之就小，這就決定了電源調(diào)整管的輸出電壓的大小。待到下一個脈沖的周期正半周信號到來時，重復上一個過程。 電路原理 所謂開關(guān)電源，顧名思義，就是這里有一扇門，一開門電源就通過，一關(guān)門電源就停止通過，那么什么是門呢，開關(guān)電源里有的采用可控硅，有的采用開關(guān)管，這兩個元器件性能差不多，都是靠基極、（開關(guān)管）控制極（可控硅）上加上脈沖信號來完成導通和截止的，脈沖信號正半周到來，控制 極上電壓升高，開關(guān)管或可控硅就導通，由 220V 整流、濾波后輸出的 300V 電壓就導通，通過開關(guān)變壓器傳到次級，再通過變壓比將電壓升高或降低，供各個電路工作。 開關(guān)電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設計成與線性調(diào) 7 節(jié)器相同。最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。 與線性電源相比， PWM 開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現(xiàn)的。當前，世界上許多國家都在致力于數(shù)兆 Hz 的變換器的實用化研究。這種開關(guān)方式稱為諧振式開關(guān)。其中，為防止隨開關(guān)啟 閉所發(fā)生的電壓浪涌，可采用 RC 或 LC 緩沖器，而對由二極管存儲電荷所致的電流浪涌可采用非晶態(tài)等磁芯制成的磁緩沖器。然而，開關(guān)速度提高后，會受電路中分布電感和電容或二極管中存儲電荷的影響而產(chǎn)生浪涌或噪聲。目前市場上出售的開關(guān)電源中采用雙極性晶體管制成的 100kHz、用 MOS－ FET 制成的 500kHz 電源，雖已實用化，但其頻率有待進一步提高。到了 1969 年由于大功率硅晶體管的耐壓提高，二極管反向恢復時間的縮短等元器件改善，終于做成了 25 千赫的開關(guān)電源。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)學研聯(lián)合發(fā)展之路，為我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展做出貢獻。針對開關(guān)電源運行噪聲大這一缺點，若單獨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)，在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)的實際應用仍存在 著技術(shù)問題，故仍需在這一領域開展大量的工作，以使得該項技術(shù)得以實用化。對于高可靠性指標，美國的開關(guān)電源生產(chǎn)商通過降低運行電流，降低結(jié)溫等措施以減少器件的應力，使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。 SMT 技術(shù)的應用使得開關(guān)電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關(guān)電源的輕、小、薄。 5 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。 開關(guān)電源中應用的電力電子器件主要為二極管、 IGBT 和 MOSFET。開關(guān)電源可分為 AC/DC 和 DC/DC 兩大類， DC/DC 變換器現(xiàn)已實現(xiàn)模塊化，且設計技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標準化，并已得到用戶的認可，但 AC/DC 的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術(shù)和工藝制造問題。負載繞組在提供電能的同時，也肩負起穩(wěn)定電壓的能力，其原理是在電壓輸出電路接一個電壓取樣裝置，監(jiān)測輸出電壓的變化情況，及時反饋給振蕩電路調(diào)整振蕩頻率，從而達到穩(wěn)定電壓的目的，為了避免電路的干擾，反饋回振蕩電路的電壓會用光電耦合器隔離。變壓器的繞組一般可以分成三種類型，一組是參與振蕩的初級繞組，一組是維持振蕩的反饋繞組，還有一組是負載繞組。 4 它激式：則完全依賴 于外部維持振蕩，在實際應用中它激式應用比較廣泛。以下分別對兩類開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和特性作以闡述。 開關(guān)電源的分類 人們在開關(guān)電源技術(shù)領域是邊開發(fā)相關(guān)電力電子器件，邊開發(fā)開關(guān)變頻技術(shù)，兩者相互促進推動著開關(guān)電源每年以超 過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。借助轉(zhuǎn)換器本身的正反饋信號實現(xiàn)開關(guān)管自持周期性開關(guān)的轉(zhuǎn)換器，叫做自激式轉(zhuǎn)換器，如洛耶爾 （ Royer）轉(zhuǎn)換器就是一種典型的推挽自激式轉(zhuǎn)換器。具有雙向傳輸功能的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，既可以從電源側(cè)向負載側(cè)傳輸功率，也可以從負載側(cè)向電源側(cè)傳輸功率。 非隔離式轉(zhuǎn)換器與隔離式轉(zhuǎn)換器的組合，可以得到單個轉(zhuǎn)換器所不具各的一些特性。 在功率開關(guān)管的電壓和電流定額相同時，轉(zhuǎn)換器的輸出功率通常與所用開關(guān)管的數(shù)量成正比。四管 DC/DC 轉(zhuǎn)換器常用的是全橋 DC/DC 轉(zhuǎn)換器（ FullBridge Converter）。在這六種 單管 DC/DC 轉(zhuǎn)換器中， Buck 和 Boost 式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器是基本的， BuckBoost、 Cuk、 Zeta、 SEPIC式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器是從中派生出來的。 非隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，按有源功率器件的個數(shù)，可以分為單管、雙管和四管三類。雙管 DC/DC 轉(zhuǎn)換器 有雙管正激式（ Double Transistor Forward Converter），雙管反激式（ Double Tr