不了解電源的這些知識？讓我來科普下！

電子產品世界

2021年4月20日 13:06

我們知道從輸出來分類可以將開關電源分為兩大類：直流開關電源和交流開關電源，但是他們大體上由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成。

因為電源元器件屬于消耗品，這就導致了電源是有一定的壽命，所以我們在使用一定時間后，或多或少都會出現一些異常現象，那一些簡單的有些同學就可以自己簡單的解決掉，但是對于牽扯到技術性問題的，很多時候都無從入手，這個時候就需要了解電源的各種部分的作用，下面就簡單的介紹一些常識：

主電路沖擊電流限幅

限制接通電源瞬間輸入側的沖擊電流。

輸入濾波器

其作用是過濾電網存在的雜波及阻礙本機產生的雜波反饋回電網。

整流與濾波

將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電。

逆變

將整流后的直流電變為高頻交流電，這是高頻開關電源的核心部分。

輸出整流與濾波

根據負載需要，提供穩定可靠的直流電源。

控制電路

從輸出端取樣，與設定值進行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩定，另一方面，根據測試電路提供的數據，經保護電路鑒別，提供控制電路對電源進行各種保護措施。

檢測電路

提供保護電路中正在運行中各種參數和各種儀表數據。

輔助電路

實現電源的軟件（遠程）啟動，為保護電路和控制電路（PWM等芯片）工作供電。

開關電源變壓器如果用銅帶取代漆包線，其允許通過的電流計算

如果開關電源變壓器用銅帶取代漆包線，銅帶（漆包線）的渦流損耗可以大大將小，工作頻率可以相應提高，但直流損耗幾乎不變，銅帶允許通過的電流密度一般還是不要超過4.5A/平方毫米。電流密度等于電流除與以導體的截面積，導體的截面積等于厚（0.1mm）乘以寬（銅帶的寬度）。

電源開關交流回路和整流器的交流回路產生電磁干擾最嚴重的地方是開關變壓器的初、次級線圈組成的電路，但它的干擾會通過感應對其它電路產生輻射和傳導干擾，傳導干擾和輻射干擾最嚴重的地方是電源線，因為電源線很容易成為輻射源的半波振子天線，另外它又與外線路進行連接，很容易把干擾信號傳輸給其它設備。所以在開關電源的輸入端一定要對電源線進行有效隔離。

降低變壓溫升的方法一個是降低變壓器磁芯的最大磁通增量（Bm）的取值，因為變壓器磁芯的損耗（磁滯損耗和渦流損耗）與磁通密度的平方成正比；另一個是降低開關電源的工作頻率，因為變壓器磁芯的損耗（磁滯損耗和渦流損耗）與工作頻率成正比；再一個是降低線圈的損耗，線圈的損耗（主要是渦流損耗），線圈的渦流損耗與集膚效應損耗也與工作頻率成正比，降低線圈的直流損耗必須降低導線的電流密度，一般漆包線的電流密度不能超過4.5A/平方毫米。

反激式開關電源的占空比主要由輸入電壓和開關電源管的耐壓來決定，當輸入電壓變化時占空比也要跟著變化。例如當輸入電壓為AC260V時，如果電源開關管的耐壓為650V，則占空比大為0.306；當輸入電壓為AC170V時，占空比大約為0.5；當輸入電壓低于AC170V時，占空比大于0.5。但不管輸入電壓這樣變化，開關電源都會通過改變占空比來大到穩定（或改變）輸出電壓的數值。

正激式開關電源是電源開關管導通的時候，電源向負責提供功率輸出，而關斷的時候沒有功率輸出。反激式開關電源正好相反，電源開關管導通時只向變壓器存儲能量，沒有給負載提供功率輸出，僅在電源開關管關斷時才向負載提供輸出。正激式開關電源輸出電壓是取整流輸出電壓的平均值，反激式開關電源輸出電壓是取整流輸出電壓的半波平均值，兩種電壓輸出的相位正好相反。

反饋環路的增益，既不是越大越好，也不是越小越好。當反饋環路的增益過高時，輸出電壓會圍繞著平均值來回跟蹤，輸出電壓上下波動很厲害，增益越高，波動的幅度就越大，嚴重時會出現振蕩；當反饋環路的增益過低時，輸出電壓又會不穩定，因為電壓跟蹤不到位，會存在一個滯后誤差。

為了使輸出電壓穩定，但又不發生振蕩，一般都把反饋環路分成三個回路來組成，一個回路用來決定微分增益的大小，另一個回路用來決定積分增益的大小，還有一個是決定直流增益的大小。這樣做的目的是，在誤差信號很小的時候，環路增益很大，而在誤差小號很大的時候環路增益又會變小，即誤差放大器的增益是動態的。仔細調節這三個反饋環路的增益，就可以實現開關電源既穩定，又不出現振蕩。

反激電源開關MOS如何降到最低

降低占空比，但占空比太低，電源的工作效率大大降低，電壓調整范圍也會減小。

銅箔損耗占電源損耗比例

非常小，如果銅箔損耗大，銅箔的溫升會很高，如果超過80度，銅箔的油漆會發黃。但也只相當于一個1～3瓦左右的金屬膜電阻在同樣溫升時的損耗。

反饋環路設計以及補償如何入手

反饋環路的增益，既不是越大越好，也不是越小越好。當反饋環路的增益過高時，輸出電壓會圍繞著平均值上下波動，增益越高，波動的幅度就越大，嚴重時會出現振蕩；當反饋環路的增益過低時，輸出電壓又會不穩定。為了使輸出電壓穩定，但又不發生振蕩，一般都把反饋環路分成三個回路來組成，一個回路用來決定微分增益的大小，另一個回路用來決定積分增益的大小，還有一個是決定直流增益的大小。仔細調節這三個反饋環路的增益，就可以實現開關電源既穩定，又不出現振蕩。

反激式變壓器電源輸出側有毛刺，且毛刺的頻率和原邊開關頻率一樣，怎么消除毛刺

在次級整流與濾波電容之間串了一個小電感，但電感流過直流時不能飽和，這種電感的磁回路不能用封閉式的，必須要留有很大的氣隙。

反激式電源開關頻率如何優化選擇

反激式開關電源工作頻率的選擇主要與開關電源的工作效率和體積大小有關，而開關電源的工作效率又主要與開關電源管、開關變壓器的損耗（磁滯損耗和渦流損耗）有關，這兩者的損耗均與頻率成正比。開關電源管的損耗主要由開通損耗（導通時間損耗）和關斷損耗（關斷時間損耗）組成，開關電源管的導通時間和關斷時間越長，這兩個損耗就越大。