学文网开关电源电路篇1
【关键词】开关电源；无源功率；因数校正；优化设计
中***分类号：S611文献标识码： A
1.前言
我国早在2002年就开始在全国范围内实行中国强制认证要求，即所谓的3C认证，3C认证有如下的要求：第一，要采用更加严格的电磁兼容（EMC）的要求标准，并型号提供电磁兼容性能简要报告以及相关的文件；第二，对谐波电流的限定和控制的强度需要加强，其实际过程中是添加了PFC（功率因数校正）电路。采取二极管整流、电容滤波的非线性是电路计算机开关电源的原理，它具有输入功率比较低，很强的谐波电流的特点和优势，从而可以用PFC电路来提高功率的因数，对谐波起到一定阻碍效果。这也就意味着功率因数的高低及其谐波电流失真状况是影响计算机电源的一个非常重要的因素。
2.功率因数的校正
根据我们所能掌握的情况来说，PFC（功率因数校正）分为无源PFC和有源PFC两种模式。
如***1所示，便是无源PFC电路的典型代表。
***1 无源PFC电路的运用代表***
事实上，为了防止开关电源的电磁干扰通过进线干扰开关电源外的其它电路或设备，通常会将电感接在整流器的前面，正如下***2所示，这样的改进消除了无源PFC电路中的电感的直流分量，可以防止电感铁芯饱和的情况发生。
应用无源PFC的优势表现在很多方面：方法简略、靠得住，不用进行控制，而且还能够使得输入的电流的总谐波含量和基波比下降到30%以内，输入电流的总谐波的含量及其3、5、7等奇次谐波可以获得很好的改善，功率因数也可以获得很好的提升。由于在电路中应用了串联电感补偿的方法，这样就会在必然程度上降低了成本。
***2 改进型的无源PFC电路
当然，从辨证的角度出发客观的研究无源PFC电路，也不难发现它也具有一些缺点，由于它增加了无源的元件，所以体积就会变得很大而且也会比较的笨重，导致校正之后的功率因数也不是非常的高，一般为0.8左右，并且还会释放大量的热，也有可能引发工频共振和噪声。
有源PFC和无源PFC相比，有源的PFC主要是使用了全控开关器件构成的开关电路，这样来使输入电流的波形跟随电压波形变化，从而能使电流和电压达到同相的目标。
使用有源PFC电路的开关电源的优势主要表现在两个方面，其一，能够使得总谐波的含量下降到5%以内，而功率因数则会跨越0.99，而且还能把开关电源输入电压的区域扩大为全域电压。其二，它还具有稳定性好、振动和噪声比较小的好处。
有源PFC技术的采用是可以很好的降低谐波的含量、增大功率的因数的，如此就满足了谐波含量的要求。但是，由于电路和控制都是比较复杂的，因而会产生较高的成本费用，并且开关器件的高速开关会导致电路开关的耗损增大，这样效率就会比无源PFC电路的效率低一些。
3.无源的PFC的工作原理
假设电源电压是正弦波，它的表达式可以表示为es=Essint；假设非线性负载从交流电源汲取的电路是周期性非正弦波形，可用以下式子进行表示：
Il=Insin(nt+n)
=I1cos1sint+I1sin1cost+I0+Insin(nt+n)
在上式中，等号右边的第1项是基波有功电流的分量，被记为ip；其次是基波无功电流的分量ir；第3项是直流分量；第4项是负载电流iL的高次谐波分量之和，被记为ih。
先计算出在一个周期内的平均功率，从而求得有功功率
P=iLdt=[ip+ii+I0+ih]dt
由此式积分以后演变可得
P=EsI1cos1
视在功率为
S=EsIL
则功率因数为
=P/S=I1/ILcos1=PF
4.无源PFC电路的仿真
在无源PFC的基础原理上，使用了下***3所示的电路进行仿真。
***3 无源PFC仿真的电路***
单相PFC电路的输入电路的电压和电流都是属于正弦波的模式的，输入的电压E=220V，C=300μF。
在PFC的电路中，选取合适大小的电感值L，这一点对于功率因数的校正是十分重要的。本文应用的就是MUTISIM仿真，在负载功率不同的情况下，经过对系统结构中的电感的参数大小的改变来观察系统的输出电流的波形，以及各个谐波的比例。
在负载不变的条件下，无源PFC电路的电感L取值不一样会对电路的功率因数有较大的差异，并且会呈一定的提高趋势，电感L值越大，高次谐波的分量就会越小，这时的电流波形类似于正弦波，相对应的电压相位的差值会越大。表1就为电感及其负载不同的时候的仿真的结果。
表1 电感L及不同负载情况下的功率因数
负载电阻
电感(mH) 100Ω 200Ω 300Ω 400Ω 500Ω 600Ω 700Ω 800Ω 900Ω
5 0.713 0.696 0.678 0.665 0.638 0.624 0.621 0.615 0.610
10 0.749 0.731 0.725 0.697 0.674 0.661 0.658 0.650 0.643
20 0.712 0.705 0.698 0.699 0.637 0.612 0.633 0.637 0.632
30 0.695 0.688 0.679 0.673 0.512 0.611 0.632 0.615 0.613
40 0.745 0.733 0.731 0.728 0.715 0.724 0.725 0.721 0.720
50 0.643 0.667 0.695 0.682 0.685 0.667 0.643 0.631 0.620
60 0.737 0.723 0.731 0.736 0.741 0.721 0.715 0.707 0.702
70 0.688 0.733 0.718 0.722 0.737 0.729 0.724 0.714 0.716
80 0.698 0.718 0.719 0.743 0.753 0.755 0.757 0.746 0.752
90 0.674 0.688 0.716 0.723 0.715 0.721 0.718 0.721 0.726
100 0.669 0.701 0.728 0.711 0.724 0.716 0.723 0.734 0.738
200 0.482 0.625 0.681 0.699 0.720 0.725 0.734 0.735 0.733
250 0.712 0.582 0.628 0.639 0.671 0.689 0.711 0.715 0.716
300 0.494 0.599 0.602 0.598 0.603 0.614 0.625 0.634 0.642
从表1我们就能够看出，当负载一定的时候，电感L的取值不同会造成校正后的功率因数有所变化。电流和电压的相位差与电感L的取值呈同向发展的态势，也就是说电感L的取值越大，电流和电压的相位差就越大，由此导致功率因数下降。当电感L的取值越小时，奇次谐波就会越大，如此也会降低功率因数；当电感L取定值时，跟着负载的增大，功率因数就会下降，而且负载变大，输入的电流就会越大，就会更容易使得电感铁芯趋于饱和，与此同时也会使得电源的输入功率降低。所以只有电感L取得合适值的时候，校正的效果才能达到最佳的状态。
依据表1中的数据，我们可以做出不同负载下功率因数与电感L之间的曲线关系***（如***4所示）
***4 功率因数与电感L的关系曲线***
从上附表和***中，我们可以看出，PFC技术运用在小功率的开关电源电路的时候，校正的效果是比较好的。然而，在许多的实际应用的案例中，很多的电源工作是都是达不到额定功率的，而且多数情况下都是处在轻载的状态的。无源PFC电路当处于轻载和满载的时候，校正的效果也是有所不同的。据我们所知，轻载时校正的功率因数是比满载的时候略微低点，这是在当无源PFC电路在处于轻载的时候会出现的状况。
按照表1 的数据、功率因数和电感L之间的曲线关系及其输入电压和电流相位的关系可以推断找到适合的电感值，而且是能够满足高次谐波的水平的。
一般情况下，在做PFC的分析时，大部分应用的是如***1所示的典型的无源PFC电路，它的电感是接在整流器的后面的，但是实际应用中常常使用如***2所示的经过改进的PFC电路，它的电感是接在整流桥的前面的，这种接法对于去除直流分量是很有效果的。如***5和***6所示，当L=0.06H，RL=300Ω的时候，分别使用***1 和***2的两种电路结构仿真得到的输入电流的频谱***。
***5无源PFC仿真的输入电流频谱***
***6 改进型的无源PFC仿真的输入电流频谱***
从***5所反映的结果来看，较大的直流分量很明显是运用了无源PFC电路结构的，同时我们也能看出电源功率的下降也是很明显的，谐波主要是来自偶次谐波，这样也会导致较大的无功分量的。所以说，现实中的电路中的电感L通常都是接在整流桥的前面的。
5.结束语
通过对分析仿真的无源PFC电路，可以得到下列的几个结论：
（1）输入电流谐波成分会因为PFC技术的应用而得到比较好的作用，同时，正确、合适地使用PFC技术能够适当减小输入的电流和电压的相位的差值。因此，校正功率因数的技术是提高整个电路功率因数质量的一个好的方法。当然，作为输入输出能量传递关键的电感元件，它的作用也是不可小觑。此外，对PFC的结果有作用的因素还包括电感的取值。
（2）无源PFC电路的优势在于：成本较低、较为简单、可以消除可能会产生的各种干扰噪声或信号，同时可以通过控制浪涌的电流来获得较为满意的有功分量。因此，无源PFC技术可以在小功率的场合推荐使用。
【参考文献】
[1] 于强. 无源功率因数校正电路的应用研究[J]. 济南职业学院学报. 2005(03)
[2] 邓卫华,张波. 一种新颖的无源功率因数校正电路[J]. 电源技术应用. 2002(12)
[3] 曹幼章,孙绍伍. 无源功率因数校正电路的实验研究[J]. 物理实验. 2001(10)
开关电源电路篇2
关键词：功率因数开关电源功率因数校正
1. 前言
在开关电源出现以前，功率因数校正主要是为了解决在感性负载或容性负载电路中，电流和电压不同相的问题，以提高电源的利用效率。在开关电源被广泛使用之后，功率因数校正又有了新的内容。
开关电源大都是在整流后直接用一个大容量的电容滤波，在滤波电容的充、放电作用下，电容两端的直流电压输出略呈锯齿状的波纹。由于滤波电容上电压的最小值远非为零，与其最大值(波纹峰值)相差并不多，又因为整流二极管的单向导电性，只有在供电线路中交流电压的瞬时值大于滤波电容上的直流电压时，整流二极管才会因正向偏置而导通。而当AC输入电压瞬时值低于滤波电容上的电压时，整流二极管又会因反向偏置而截止。也就是说，在AC线路电压的每半个周期内，只有在其峰值附近，二极管才会导通。因此，虽然供电线路中的输入电压大体保持了正弦波波形，但供电线路中的输入电流却呈尖峰脉冲状。这种波形严重失真的电流中含有大量的高次谐波。由于要保证负载功率的要求，在二极管导通期间会产生极大的导通电流，使供电电路中的供电电流呈幅值极高的尖顶尖顶脉冲状态，它不仅降低了对供电的利用效率，更为严重的是它在供电线路容量不足，或电路负载较大时会产生严重的交流电压的波形畸变，并产生多次谐波，从而，干扰了其它用电器具的正常工作。
现在功率因数校正的含义，不再仅仅是解决供电的电压和电流不同相位的问题，更要解决的是因供电电流呈强脉冲状态，而引起的电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)的问题。
2. 什么是功率因数
在开关电源出现以前，功率因数主要是指电路中电压和电流相位差的余弦值，开关电源出现以后，考虑到电路中有高次谐波成份，就把功率因数（PF）定义为有功功率(P)和视在功率(S)的比值。该公式为：
(1-1)
公式中：I1为输入电流基波有效值；U1为输入电压基波有效值；IR为电网中电流的有效值，IR= ， 其中 I1、I2、…、In为输入电流中1次、2次至n次谐波的有效值 ；γ定义为为输入电流的波形畸变因数；称为基波电压和基波电流的位移因数。由此可见，功率因数的大小由输入电流的波形畸变因数以及基波电压和基波电流的位移因数共同决定。越小，则设备产生的无功功率就越大，设备利用电源的效率越低，导线和变压器绕组中的感抗损耗就越大；γ 越小，表示设备输入电流谐波成分越大，将造成线路中输入的电压波形畸变，对供电电网造成污染，使功率因数降低，严重时会干扰其他电子设备正常工作甚至造成电子设备的损坏。通常无源电容滤波二极管整流电路输入端的功率因数只能达到0.65 左右 。从式(1-1)可见，抑制电路中的电流的高次谐波分量即可以减小γ，提高功率因数。如何抑制消除谐波对公共电网的污染、提高功率因数已成为每个开关电源设计工程师必须要考虑的问题。
3. 功率因数校正的方法
目前广泛应用的改善功率因数的方法主要有以下几种：
① 多脉冲整流法。它是利用变压器对各次不同谐波电流进行移相，使奇次谐波（开关电源中的谐波主要是奇次谐波）在变压器次级相互叠，进而消除谐波。这种方法主要应用于变压器负载平衡时的低次谐波的滤除。
② 无源滤波法。利用一个滤波电感，串连在整流和滤波电容之间，或在交流电源输入侧接入一个谐振滤波器。该方法的主要优点是电路结构简单，成本低，稳定性高，电磁干扰比较小；缺点就是是电感电容的尺寸大，重量大，功率因数改善有限（一般可提高到0.9左右），电路的工作性能与频率、负载变化及输入电压有关，并且电感和电容间有教大的充放电电流等。该方法对抑制电路中的高次谐波有效，不过滤波设备体积庞大，而且运行的时候会受到系统阻抗的影响，若不使用调谐电抗器，就有可能会与系统中的电抗产生谐振。
③ 有源功率因数校正。它直接采用高频的有源开关或采用AC/DC变换方法，迫使输入电流成为和电网电压同相位的正弦波。在整流电路和负载电路之间接入一个DC/DC开关变换器，采用电流负反馈技术，使输入端的电流波形跟踪交流输入正弦电压的波形，从而使供电线路输入端的电流波形近似为正弦波，并与输入的供电电压同相位。该方法的主要特点是：可得到比无源滤波更高的功率因数，总谐波电压的波形畸变小，可在较宽的电压输入范围内和更大的带宽内工作，电路的体积小、重量轻，输出的电压也可保持恒定。主要缺点是：电路结构复杂，平均无故障时间下降，成本较高，效率会有所降低等。
综上所述，凡是能够消除电路中的高频谐波成份，改善输入电流的波形，使其成为或无限接近于供电电压的的正弦波形，就可实现功率因数校正的目的。
4. 功率因数校正电路的结构形式
目前，功率因数校正电路可以简单的分成无源和有源两种。无源功率因数校正电路，通常是在滤波电容之前，加上一个大容量的电感，由电感抑制电路中的高频电流，进而改善功率因数，不过效率不高而且电路体积大而笨重。有源功率因数校正电路，往往是利用一个高频开关，控制电流的的通断，进而让电流波形和电压波形大体相似，以改善电路的功率因数。有源功率因数校正电路的特点是体积较小，重量轻，功率因数比无源功率因数校正电路的高。***（1）给出了功率因数校正电路的三种不同的结构形式。
***（1）
由于Boost电路结构简单，实现成本低，所以它是目前应用最广泛的功率因数校正电路。除了上述特点以外，在Boost电路中与整流桥串联的电感能减小高频噪声，减小输入滤波器的体积，从而降低了成本。
Boost拓扑结构的功率因数校正电路工作在连续电流模式（也就是说输入端的电感电流在整个切换周期内是连续导通的），利用输入电容Ci可减少切换时所造成的杂信号回流至交流电源。此外，Boost电感只储存一小部分的转换能量，因为交流电源在电感去磁 期间，即MOSFET在关断期间仍持续供给能量，所以与其他拓扑结构相比，Boost拓扑结构只需较小的电感。
5. 小结
随着开关电源的快速发展和大量应用，人们对功率因数校正电路的研究也越来越深入和全面。现在市面上已经有了很多的功率因数校正集成模块，人们已经能够很容易的利用这些模块来设计简单而又高效率的开关电源电路。但是，人们并没有停止继续探索，还有很多学者和工程师们在这个领域继续着创新和进步。
参考文献：
[1]张占松，蔡宣三开关电源的原理与设计．北京：电子工业出版社，1998
[2]严百平等，不连续导电模式高功率因数开关电源．北京：科学出版社，2001
[3]毛兴武，祝大卫电子镇流器原理与制作．北京 ：人民邮电出版社，1999
开关电源电路篇3
关键词：煤矿；安全开关；电源；设计
煤炭在我国的能源结构中占有重要地位，我国的煤炭产量占世界煤炭总产量的35%以上。但是，在煤炭的生产过程中，由于各种因素的影响，矿井下会产生大量的易燃易爆气体以及粉尘等，极易引发爆炸以及火灾等事故，对煤矿生产以及工人的生命财产安全造成严重影响。近年来，随着科学技术的快速发展，很多检测仪器、通讯设备、监控系统以及报警装置等被广泛运用到煤矿井下生产过程中。这些用电设备在煤矿生产中，由于各种因素的影响，可能会产生短路、漏电以及电火花等事故，煤炭井下用电安全问题已经引起社会的高度关注。
1 煤矿井下安全开关电源电路放电特性分析
在当前我国的能源结构中，煤矿仍然是支撑我国经济社会发展的重要组成部分。在煤矿井下生产过程中，由于各种因素的影响，难免会发生爆炸等危险，造成严重的人员伤亡以及财产损失等。因此，在煤矿井下生产中，应当高度重视安全开关电源设计。根据煤矿井下安全开关电源的要求，应当严格控制电路的火花放电能量，包括电路放电的电流、电压以及放电时间等。同时，煤矿井下安全开关电源还应当具有稳压、限流等功能，并且能够在特殊情况下采取快速切断保护措施，确保满足煤矿安全生产的相关要求。而由于煤矿井下安全开关电源电路中含有很多电容、电感等储能元器件，这些元器件会对电源电流的输出产生直接影响。因此，在对煤矿井下安全开关电源进行设计的时候，首先应当熟悉电容、电感放电等过程，掌握其放电的基本原理，在此基础上，才能设计出符合安全要求的煤矿井下安全开关电源。
1.1 煤矿井下电路产生电火花的规律
在易燃、易爆的环境下，电气设备在运行过程中产生出大量的电火花，在达到爆炸性气体临界值的状态下，会引燃周围爆炸性物质，造成严重的后果。因此，必须要重视研究煤矿井下电路电火花的规律，努力从源头消除其危害。大量研究表明，煤矿井下电路放电主要包括三种类型：电弧放电、辉光放电以及火花放电，或者这三种类型同时出现。一般来说，电弧放电是在电压以及电流都不高的情况下出现的，由于某种不稳定的放电经过转化产生。在电流很小而且处于低电压的状态下，因为开关器件所具有的特殊性质，电路发生切换时会产生电弧放电现象。而辉光放电则是在高电压、小电流的情况下产生的。由于这种情况很特殊，在实际的煤矿井下电路运行中非常少见。由于煤矿井下电源电路在一般情况下带有电容和电感的，电路在导通以及断开的过程中，由于击穿了放电间隙，会发生电火花放电现象，这就是火花放电产生的主要原因。
1.2 电容性电路放电特性
煤矿井下安全开关电源应当充分满足电气设备性能指标的要求，确保电气设备的安全运行。其中，电容、电感的影响较大。如果取值太大，那么相应的输出短路释放出的能量就会显著增加，而如果取值太小，就会增加开关管中的电流应力，导致输出纹波电压变大，严重影响到输出电压的稳定性。所以，在取值过程中，应当充分考虑到电气设备性能指标的要求，合理的取值是影响煤矿井下安全开关电源设计的关键性因素。在一般情况下，煤矿井下安全开关电源的输出端，会存在较大的输出电容，当出现输出短路等问题时，就会对电源安全性能产生较大危害。一般来说，要想在电容性电路放电过程中点燃气体混合物，就必须要同时满足能量、功率等要求，如果仅仅满足单个条件，即使放电时间很长，也无法点燃气体混合物。在很多时候，人们把电容性电路放电过程分为火花放电、放电维持以及极间放电结束等阶段。大量研究成果表明，在电容性电路整个放电过程中，第一阶段的能量变化最大，因而也是最有威胁性的。随着放电间隙的击穿，放电电流以及瞬时功率几乎在同一时达到最大值。可见，由于电容性电路的放电具有电压变化快、电流变化显著以及放电能量集中等特征，因此，放电引爆混合性气体的破坏后果非常严重。
1.3 电感在电容火花放电中的影响
由于煤矿井下安全电源线路回路中同时存在电容、电感这两种储能元器件，而电感的存在会对煤矿井下安全开关电源的设计产生出一定的影响。因此，要高度重视电感及其在电容火花放电中的影响进行研究。研究表明，煤矿井下安全电源电路中的初始电压以及所选取的电感数值的不同，都会对电容火花放电过程中电流的变动情况产生出明显的影响。而由于电阻的存在，会对电容火花放电造成一定的能量损耗，因此，通过串联电感能够在一定程度上减缓电容火花放电的电流增长速率，使其延迟达到电流峰值的时间，从而避免煤矿井下危险环境中可燃气体的爆炸。
2 煤矿井下安全开关电源的设计
由于在煤矿井下的易燃易爆的危险环境下工作，因此，与一般的开关电源相比，安全开关电源具有特殊要求。首先，必须有安全保护电路限制能量。依靠安全保护电路，煤矿井下安全开关电源可以有效限制故障状态下火花放电能量，包括限制放电电压、电流以及放电时间等。在安全开关电源的输出功率小，对电压的稳定性要求不高的时候，可以通过在电源输出端进行串联限流电阻的方式降低放电能量。如果安全开关电源的输出功率较大，就应当加入过流、过压多重保护电路，确保安全开关电源的安全输出。其次，重视电气隔离。电气隔离指的是安全开关电源的输出端与输入端要有电气隔离，防止能量由非本安的输入端传递至输出端，对输出端的安全性能产生不利影响。在多路输出时，一定要进行隔离处理，以限制火花放电的能量，充分满足电源线路的安全运行要求。再次，确保不间断供电。在煤矿井下承担着检测、监控以及报警等职能的电器设备必须能够在电网断电之后可以继续工作。然而，煤矿井下的供电质量比较差，经常会出现电网断电的情况，这就要求安全开关电源能够不间断供电，以确保矿井下电气设备的正常工作与运行，提高煤矿生产安全性能。最后，煤矿井下电源电路能够提供多重化保护。电源的隔离、保护以及可靠性组件的设计要确保安全等级的双重化或多重化，根据相关国家标准，煤矿井下电气设备必须满足ib等级要求，保护电路要进行多重化设计。
2.1 煤矿井下安全开关电源技术指标及结构设计
根据煤矿井下安全开关电源的工作需要，其设计技术指标主要包括：额定输入电压127VAC，频率50HZ；额定输出电压12V；纹波电压小于2%Vo；开关频率200kHZ。煤矿井下安全开关电源将交流电127V转变成直流电12V。电源结构***如***1所示。交流电经过整流、滤波等环节，成为纹波较大的直流电。在Buck-Boost变换器的作用下，经双重过压、过流保护电路之后，输出12V直流电。由于安全开关电源主要是在煤矿井下这种危险性的条件下使用，因此，为了安全的需要，必须要有双重过压、过流保护电路。煤矿井下安全开关电源结构主要包括输入滤波电路、整流滤波电路、备用电源、Buck-Boost变换器、多重过压、过流保护电路等，最终实现安全输出。其总体结构框***如***1所示。
***1 电源总体结构框架***
2.2 电路参数设计及选型分析
电路参数设计的主要内容包括功率器件的选型、备用电源以及控制芯片的选取等
首先，功率器件的选型包括开关管和二极管的选型。开关管在进行选型时，Buck-Boost变换器的开关管S选型必须符合下列要求：首先，开关管输出电流的额定值Ivt>ILp=1.1A；其次，开关管漏极与源极之间所承受的最大电压UDS，max>1.5（Vi，max+Vo）。而Buck-Boost变换器中二极管的选型应当满足下列条件：峰值电流必须大于变换器的输出电流（1A）；反向最大耐压值应大于输出电压的最大值1.5 （Vimax+Vo）≈50V。
其次，关于备用电源的选取。对于煤矿井下安全防爆电源来说，备用电源与主电路之间有很多不同的接线方法，备用电源的种类也非常多，比较常见的是锂电池和铅蓄电池。在很多煤矿井下安全开关电源设计中，电路选用的是额定电压为24V，容量2Ah的蓄电池，这种蓄电池在充电完成之后，可达到2小时的工作时长。
最后，在选取控制芯片过程中，通过电压控制技术实现PWM，这只是通过输出电压进行信号反馈，是一个单环控制。在此基础上，通过电流控制型PWM，采用电流控制技术来调节脉宽，在电路结构上增加了电流反馈环，达到控制开关管峰值电流的目的。如果在运行中出现故障，可以限制瞬时峰值电流。由于采用电压和电流两种控制手段，所以，对于电压调整率、负载调整率以及瞬态响应等进行了改善与处理，这是一种比较有效的控制器件。
2.3 电容、电感的选取
在煤矿井下安全开关电源的设计过程中，使用到了很多电容和电感，这些电容电感会对电源的安全稳定运行起到极为重要的作用。因此，要高度重视电容、电感的选取。电容有很多类型，包括安规电容、涤纶电容、云母电容以及电解电容等。不同类型的电容会对煤矿井下安全开关电源的性能产生直接影响。例如，使用滤波电容，将会影响到安全开关电源输出电压的稳定性以及抗干扰能力。因此，应该根据容量、特点以及应用场合等的需要选择不同的电容。在电感的设计中，由于电感是煤矿井下安全开关电源常用的元件，一般用作蓄能元件，或者与电容一起用在滤波电路中。煤矿井下安全开关电源设计，在输入整流滤波电路和输出整流电路中，都会使用到电感元件，主要用于平滑电流，避免产生较大电压。
3 结束语
安全开关电源是煤矿井下生产的关键性设备，其安全、高效以及稳定等特点，成为煤矿井下供电的重要供电电源。因此，在设计煤矿井下安全开关电源时，应当充分考虑到电路放电特性，研究安全开关电源技术指标，分析电路参数，合理选择电容和电感，确保电路安全运行和煤矿的安全生产。
参考文献
[1]周亚夫，许辰雨.矿用本安电源保护电路的优化设计[J].中国煤炭，2015（1）.
[2]林引.矿用高可靠性本安型传感器电源电路设计与实现[J].煤炭科学技术，2013（6）.
开关电源电路篇4
关键词： 开关电源； 单端反激； 高频变压器； 双反馈
中***分类号： TN702?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）14?0162?04
Design of multi?channel switching power supply with single?ended flyback
HU Zhi?qiang 1， WANG Gai?yun1， WANG Yuan 2
（1. Guilin University of Electronic Technology， Guilin 541004， China；2. Shandong Huayu Vocational College， Dezhou 253034， China）
Abstract： A TOP223Y?based switching power supply with multi?channel output single?end flyback AC/DC module was designed. Peripheral circuits are analyzed by TOP Switch series single?chip switching power supply chip and the feedback system composed of TL431 and PC817A. The AC/DC switching power supply whose voltage stabilization adjusting weight is 0.6 and 0.4 with the outputs of +5V/3A and +12V/1A was designed. The experimental results show that the switching power supply has high efficiency， small ripple， high output accuracy and high stability.
Keywords： switching power supply； single?ended flyback； high?frequency transformer； double feedback
单片开关电源自问世以来，以其效率高，体积小，集成度高，功能稳定等特点迅速在中小功率精密稳压电源领域占据重要地位。美国PI公司的TOPSwitch系列器件即是一种新型三端离线式单片高频开关电源芯片，开关频率fs高达100 kHz，此芯片将PWM控制器、高耐压功率MOSFET、保护电路等高度集成，连接少许器件即可使用[1?2]。本文介绍了一种基于TOP223Y输出为+5 V/3 A，+12 V/1 A的单端反激式开关电源的设计原理和方法。
1 设计原理
开关电源是涉及众多学科的一门应用领域，通过控制功率开关器件的开通与关闭调节脉宽调制占空比达到稳定输出的目的，能够实现AC/DC或者DC/DC转换。
TOP223Y共三个端：控制极C、源极S、漏极D。因只有漏极D用作脉宽调制功率控制输出，故称单端；高频变压器在功率开关导通时只是将能量存储在初级绕组中，起到电感的作用，在功率开关关闭时才将能量传递给次级绕组，起变压作用，故称反激式[1]。
***1 开关电源控制原理框***
电路功能部分主要由输入/输出整流滤波、功率变换、反馈电路组成。工作原理简述为：220 V市电交流经过整流滤波得到直流电压，再经TOP223Y脉宽调制和高频变压器DC?AC变换得到高频矩形波电压，最后经输出整流滤波得到品质优良的直流电压，同时反馈回路通过对输出电压的采样、比较和放大处理，将得到的电流信号输入到TOP223Y的控制端C，控制占空比调节输出，使输出电压稳定。
2 设计要求
设计作为某智能仪器的供电电源，具体的参数要求如下：交流输入电压最小值：VACMIN=85 V；交流输入电压最大值：VACMAX=265 V；输出：U1：+5 V/3 A；U2：+12 V/1 A；输出功率：Po=27 W；偏置电压：VB=12 V；电网频率fL=50 Hz；开关频率fs=100 kHz；纹波电压：小于100 mV；电源效率：η大于80%；损耗分配因数Z为0.5；功率因数为0.5。
3 设计实例
本设计是基于TOP223Y的多路单端反激式开关电源，性能优越，便于集成。电路原理如***2所示，可分为输入保护电路、输入整流滤波电路、钳位保护电路、高频变压器、输出整流滤波电路、反馈回路、控制电路7个部分。
***2 开关电源电路原理***
3.1 输入保护电路
由保险丝F1、热敏电阻RT和压敏电阻RV组成，对输入端进行过电压、过电流保护。
保险丝F1用于当线路出现故障产生过电流时切断电路，保护电路元器件不被损坏，其额定电流IF1按照IF1>2IACRMS选择3 A/250 VAC保险丝，其中IACRMS为原边有效电流值。热敏电阻RT用以吸收开机浪涌电流，避免瞬间电流过大，对整流二极管和保险丝带来冲击，造成损坏，加入热敏电阻可以有效提高电源设计的安全系数，其阻值按照RRT1>0.014VACMAX/IACRMS选择10D?11（10 Ω/2.4 A）。压敏电阻RV能在断开交流输入时提供放电通路，以防止大电流冲击，同时对冲击电压也有较好钳位作用。RV选取MY31?270/3，标称值为220 V。
3.2 输入整流滤波电路
由EMI滤波电路、整流电路、稳压电路组成。
EMI滤波电路针对来自电网噪声干扰。采用由L1，CX1，CX2，CY1，CY2构成典型的Π型滤波器。
CX1和CX2用来滤除来自电网的差模干扰，称为X电容，通常取值100～220 nF，这里取100 μF；CY1和CY2用来滤除来自电网的共模干扰，称为Y电容，通常取值为1～4.7 nF，这里取2.2 nF；同样用来消除共模干扰的共模电感L1的取值8～33 mH，这里取8 mH，采取双线并绕。
输入整流电路选择不可控全波整流桥。整流桥的反向耐压值应大于1.25倍的最大直流输入电压，整流桥的额定电流应大于两倍的交流输入的有效值，计算后选择反向击穿电压为560 V，额定电流为3 A的KBP306整流桥。
在当前的供电条件下，输入储能电容器CIN的值根据输出功率按照2～3 μF/W来取值，考虑余量，取CIN=100 μF/400 V的电解电容。假设整流桥中二极管导通时间为tc=3 ms，可由：
（1）
（2）
得到输入直流电压的最小值和最大值。
3.3 钳位保护电路
当功率开关关断时，由于漏感的影响，高频变压器的初级绕组上会产生反射电压和尖峰电压，这些电压会直接施加在TOPSwitch芯片的漏极上，不加保护极容易使功率开关MOSFET烧坏。加入由R1、C2和VD1组成经典的RCD钳位保护电路，则可以有效地吸收尖峰冲击将漏极电压钳位在200 V左右，保护芯片不受损坏。推荐钳位电阻R1取27 kΩ/2 W，VD1钳位阻断二极管快恢复二极管耐压800 V的FR106，钳位电容选取22 nF/600 V的CBB电容。
3.4 高频变压器
3.4.1 磁芯的选择
磁芯是制造高频变压器的重要组成，设计时合理、正确地选择磁芯材料、参数、结构，对变压器的使用性能和可靠性，将产生至关重要的影响。高频变压器磁芯只工作在磁滞回线的第一象限。在开关管导通时只储存能量，而在截止时向负载传递能量。因为开关频率为100 kHz，属于比较高的类型，所以选择材料时选择在此频率下效率较高的铁氧体，由：
（3）
估算磁芯有效截面积为0.71 cm2，根据计算出的考虑到阈量，查阅磁芯手册，选取EE2825，其磁芯长度A=28 mm，有效截面积SJ=0.869 cm2，有效磁路长度L=5.77 cm，磁芯的等效电感AL=3.3 μH/匝2，骨架宽度Bw=9.60 mm。
3.4.2 初级线圈的参数[3]
（1）最大占空比。根据式（1），代入数据：宽范围输入时，次级反射到初级的反射电压VoR取135 V，查阅TOP223Y数据手册知MOSFET导通时的漏极至源极的电压VDS=10 V，则：
（4）
（2）设置。KRP=，其中IR为初级纹波电流；IP为初级峰值电流；KRP用以表征开关电源的工作模式（连续、非连续）。连续模式时KRP小于1，非连续模式KRP大于1。对于KRP的选取，一般由最小值选起，即当电网入电压为100 VAC/115 VAC或者通用输入时，KRP=0.4；当电网输入电压为230 VAC时，取KRP=0.6。当选取的KRP较小时，可以选用小功率的功率开关，但高频变压器体积相对要大，反之，当选取的KRP较大时，高频变压器体积相对较小，但需要较大功率的功率开关。对于KRP的选取需要根据实际不断调整取最佳。
（3）初级线圈的电流
初级平均输入电流值（单位：A）：
（5）
初级峰值电流值（单位：A）：
（6）
初级脉动（纹波）电流值（单位：A）：
初级有效电流值（均方根值RMS（单位：A））：
（7）
查阅手册，由：
（8）
可知，选取合适。TOPSwitch器件的选择遵循的原则是选择功率容量足够的最小的型号。
（4）变压器初级电感
（9）
（5）气隙长度
（10）
Lg>0.051 mm，参数合适，μy为常数4π×10?7 H/m。
3.4.3 初级次级绕组匝数[4]
当电网电压为230 V和通用输入220 V时：每伏特取0.6匝，即KNS=0.6。由于输出侧采用较大功率的肖特基二极管用作输出整流二极管，因此VD取0.7 V，磁芯的最大工作磁通密度在BM在2 000～3 000 GS范围内。偏置二极管VDB的压降取0.7 V，偏置电压VB取12 V。
初级绕组匝数：
（10）
次级绕组匝数：
（11）
（12）
偏置绕组匝数：
（13）
3.5 输出整流滤波电路
由整流二极管、滤波电容和平波电感组成。将次级绕组的高频方波电压转变成脉动的直流电压，再通过输出滤波电路滤除高频纹波，使输出端获得稳定的直流电压。肖特基二极管正向导通损耗小、反向恢复时问短，在降低反向恢复损耗以及消除输出电压中的纹波方面有明显的性能优势，所以选用肖特基二极管作为整流二极管，参数根据最大反向峰值电压VR选择，同时二极管的额定电流应该至少为最大输出电流的3～5倍。次级绕组的反向峰值电压V***为：
（14）
（15）
式中：VS为次级绕组的输出电压；VACMAX为输入交流电压最大值，则：
（16）
（17）
则VR1=22 V，VR2=57.1 V，VD2，VD3，VD4均选择MBR1060CT，最大反向电压60 V，最大整流电流10 A。RC串联谐振可以消除尖峰脉冲，防止二极管击穿。
第一级滤波电容的选择由式（18）确定：
（18）
式中：Iout是输出端的额定电流，单位为A；Dmin是在高输入电压和轻载下所估计的最小占空比（估计值为0.3）；V（PK?PK）是最大的输出电压纹波峰峰值，单位为mV。计算得出后考虑阈值C6取100 μF/10 V，C8取220 μF/35 V。
第二级经LC滤波使不满足纹波要求的电压再次滤波。输出滤波电容器不仅要考虑输出纹波电压是否可以满足要求，还要考虑抑制负载电流的变化，在这里可以选择C7取22 μF/10 V，C9取10 μF/35 V。C5取经验值0.1 μF/25 V。输出滤波电感根据经验取2.2～4.7 μH，采用3.3 μH的穿心电感，能主动抑制开关噪声的产生。为减少共模干扰，在输出的地与高压侧的地之间接共模抑制电容C15。
3.6 反馈回路设计
开关电源的反馈电路有四种类型：基本反馈电路、改进型基本反馈电路、配稳压管的光耦反馈电路、配TL431的光耦反馈电路。本设计采用电压调整率精度高的可调式精密并联稳压器TL431加线形光耦PC817A构成反馈回路。
TL431通过电路取样电阻来检测输出电压的变化量ΔU，然后将采样电压送入TL431的输入控制端，与TL431的2.5 V参考电压进行比较，输出电压UK也发生相应变化，从而使线性光电耦合器中的发光二极管工作电流发生线性变化，光电耦合器输出电流。
经过光电耦合器和TL431组成的外部误差放大器，调节TOP223Y控制端C的电流IC，调整占空比D（IC与D成反比），从而使输出电压变化，达到稳定输出电压的目的。
对于电路中的反馈部分，开关电源反馈电路仅从一路输出回路引出反馈信号，其余未加反馈电路。这样，当5 V输出的负载电流发生变化时，定会影响12 V输出的稳定性。
解决方法是给12 V输出也增加反馈电路。另外，电路中C10为TL431的频率补偿电容，可以提高TL431的瞬态频率响应。R5为光电耦合器的限流电阻，R5的大小决定控制环路的增益。电容器C13为软启动电容器，可以消除刚启动电源时芯片产生的电压过冲。
下面主要是确定R4～R8的值：
按照应用要求，对5 V电源要求较高，但也要兼顾12 V电源，权衡反馈量，将R7，R8的反馈权值均设置为0.6，0.4，各个输出的稳定性均得到保障和提高。
只有5 V输出有反馈时，如R4，R7取值均为10 kΩ，此时电流=250 μA，分权后，R7分得150 μA、R8分得150 μA。根据TL431的特性知，Vo，VREF，R7，R8，R4之间存在以下关系：
（19）
（20）
式中：VREF为TL431参考端电压，为2.5 V；Vo为TL431输出电压。根据电流分配关系得（单位：kΩ）：
（21）
（22）
又由电路可知 ：
（23）
式中：VF 为光耦二极管的正向压降，由PC817技术手册知，典型值为1.2 V。先取R5=390 Ω，可得R6=139 Ω，取标称值150 Ω。
3.7 控制回路
由电容C7和电阻R12串联组成。C9用来滤除控制端的尖峰电压并决定自动重启动时序，并和R12一起设定控制环路的主极点为反馈控制回路进行环路补偿。由数据手册知，C9选择47 μF/25 V的电解电容，当C9 =47 μF时，自动重启频率为1.2 Hz，即每隔0.83 s检测一次调节失控故障是否已经被排除，若确认已被排除，就自动重启开关电源恢复正常工作[1]。R12取6.2 Ω。
4 实验结果及分析
根据以上的设计方法和规范，设计出的一种基于TOP223Y双路+5 V/3 A，+12 V/1 A输出的反激式开关电源。在宽范围85～265 VAC的输入范围下对其性能进行了测试，如表1所示。
表1 开关电源输入性能测试数据（部分）
由以上选取的实验数据得出，+5 V/3 A（反馈权重0.6，负载500 Ω）输出的电压调整率为SV = ±0.18%，输出的纹波电压为39 mV，输出的最大电流为3.2 A；
+12 V/1 A（反馈权重0.4，负载750 Ω）输出的电压调整率为SV = ±0. 3%，输出的纹波电压为68 mV，输出的最大电流为1.10 A。
该电源在满载状态时，功率可达27.6 W，最大占空比为0.60， 电源效率为83.1%，开关电源具有良好的性能，满足应用要求。
6 结 语
本开关电源的设计，芯片的高度集成化，电路设计简单。电源的性能通过参数的调节仍有提升的空间。双输出双反馈异权重的设计使开关电源的更加实用灵活，不同的保护电路的设计，使电源的实用更加安全可靠，该电源在实际应用中表现良好。
参考文献
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开关电源电路篇5
3.1 基本理论
常用的开关电压电源未补偿的开环传递函数Tu可分为单极点和双极点两种，对于单极点一般采用PI（比例积分）补偿，双极点一般采用PID（比例积分微分）补偿。也可以大致理解为电流型控制的采用PI补偿，电压型控制的采用PID补偿。
PI补偿可以用如下电路实现：
WL=1/(R2C2) Wp=1/(R2C1) Gc=R2/R1 (C2>>C1)
Gc是比例因子；零点WL引入积分，当频率小于WL，增益增加，直流增益提高，意味着稳压精度提高；极点Wp使高频的干扰信号迅速衰减。需要注意的是上面的等式是在C2>>C1的假设下得到的，实际选择反馈参数时要注意满足这个条件。
PID补偿可以采用如下方式：
若R1>>R3，C2>>C1，有：
为在fc点获得θ的超前补偿，有：
fL使低频增益加大，提高稳压精度；fz引入相位超前补偿，增加相位裕度；fp1、fp2使高频干扰衰减。注意满足：R1>>R3，C2>>C1。
3.2补偿网络设计实例
画出Tu的Bode***之后，就可以设计补偿网络了。下面对几个实际电路进行分析。
3.2.1 非隔离的电压型BUCK（TPS40007）
输入5.5V，输出3.3V/5A，开关频率fs=300kHz。按照TPS40007的内部结构，锯齿波的幅值是Vm=0.9V，所以控制电压Vc到占空比D的传递函数Gain=1/Vm。补偿网络的设计步骤如下：
/psimu/ZXTJ/TJ6700/small signal 3V
第一步：去掉补偿网络，对控制电压Vc（即补偿网络的输出）进行直流扫描，找到使Vo=3.3V时的Vc值，将Vc的直流分量设为次值，即设置了电路的静态工作点。
第二步：对Vc进行交流扫描，得到未补偿的Vc到Vo的传递函数Tu。Tu的直流增益为15.7dB，交越频率为10.5kHz。
第三步：设计补偿网络参数。由于是电压型控制，所以采用PID补偿。设补偿后的交越频率fc=20kHz，在fc处得到60°的相位补偿；而Tu在fc处的增益是dbGc=-12.38；设置极点fp2=180kHz以抑制高频干扰；R1=36K。按上述参数得到补偿网络的反馈参数：R2=40K（取39k）， C2=7.4nF（取4.7nF），C1=5***F（取47pF），R3=1k， C3=820pF（取1nF）。
仿真结果：fc=24.7kHz， 相位裕度φm=43°。下面是实测的环路BODE ***。
实测的交越频率及相位裕度都比仿真的大些，这是由于频率高了以后，电路的分布参数影响的结果。
3.2.2 隔离的电流型BUCK（TDA16888）
输入400Vdc，输出54V/5A，开关频率fs=100kHz。
/psimu/zx500W/main/small signal1
为便于补偿网络的设计，将光藕部分也归入未补偿的传递函数Tu，即：只将补偿网络分开。那么Tu是光藕的输入Vc（补偿网络运放的输出）到输出Vo的传递函数。
补偿斜率mva的计算：芯片15脚的外接电容100pF，通过内部的10K电阻充电，时间常数只有1us，电源的开关频率是100kHz，在电流信号与Vc比较的瞬间，外接电容已经基本充满了电，对斜率补偿没有多大影响，实际上此处电容的作用只是消除电流检测波形前端的尖峰。对环路特性有影响的斜率是指锯齿波与Vc比较时的斜率。TDA16888芯片内部是将电流检测信号放大了5倍，即加在电流锯齿波信号上的补偿斜率是电流信号本身斜率的4倍。根据实际电路结构，可以算出在变压器原边检流电阻上的电流信号（实际是电压信号）的斜率：
输入电压Vi=400V，变压器变比n=2.875，输出电感Lo=200uH，输出电压Vo=54V，输出电感电流的上升斜率mi=(Vi/n-Vo)/Lo=0.425A/us，折合到原边，电流上升斜率mip=mi/n=0.148A/us，在检流电阻上的电压上升率mv=mip*Rs(0.22)=0.0325V/us=32.5K V/s，也可以通过仿真直接得到电流斜率。由此得到补偿斜率mva=4*mv=130K V/s。
V9是芯片内部的压降。
第一步：先得到Vc到Vo的传递函数Tu。方法是对Vc进行DC扫描，得到使输出电压为Vo时的Vc值，从而确定了电路的工作点（Bias point）。设定Vc的直流分量为工作点的值，然后进行AC扫描，得到Tu：DC增益32.84dB、转折频率fo=23.6Hz。
第二步：确定补偿网络的形式。因为是电流型控制，可以采用PI补偿。补偿前Tu的直流增益dbTuo=32.84dB，Tu的转折频率fo=23.57Hz，Tu的交越频率fc’=1kHz。为提高系统的动态响应，将补偿后的fc提高到2kHz（由于光藕的带宽只有10kHz左右，所以在有光藕隔离的场合，很难将交越频率提得很高）；为提高稳压精度，加入零点fL=fc/10；为抑制高频干扰，加入极点fp=10*fc；在确定R1=33k后，可以算出反馈网络的参数：R2=64k C2=12nF C1=120pF
第三步：将补偿网络加入环路中，此时得到的电路就和实际的一样了。进行偏置点扫描（biaos point swip），得到电路各点的电压，与实际的测试结果比较，保证电路的参数设计合适，比如可以看看光藕的If是否合适。将环路中各器件设计到合适的工作点是保证电路在各种环境下稳定工作及长的工作寿命的前提。注意：补偿网络的参数不会影响电路的静态工作点。确定环路的静态工作点后，加入Lf、Cf及Vsti进行AC扫描，得到整个系统补偿后的开环传递函数T。
在上述仿真电路中，电感Lf很大，对直流信号相当于短路，所以不会影响整个环路的静态工作点，Lf对交流信号来说相当于开路，所以仿真出的T是开环传递函数；Cf也很大，对激励源Vsti来说相当于短路，从而引入激励信号，Cf对直流信号相当于开路，Vsti的任何直流分量不会影响环路的静态工作点。
从仿真结果可以看出，交越频率fc处的相位裕度φm=66°，且频率低于fc的最低相位裕度也有36°，所以系统是稳定的。下面是实测的开环Bode***。
3.2.3 带前馈的电压型隔离BUCK（LM5025）
输入48V，输出3.3V/40A，LM5025控制器，开关频率fs=280kHz，下***是实际电路参数，可以看出测试结果与仿真结果很相似，表示所建的仿真模型准确度是可以信赖的！
LM5025-2
下面对此电路按上面的方法重新设计补偿网络。
首先，将补偿网络移出，画出从光藕输入到Vo的未补偿传递函数Tu。C8、C9、C6、R12不要，R6及Vr1是芯片内部参数，需保留。
从仿真结果可以看出，Tu的直流增益很小，只有-0.44dB。原因是光藕的电阻R5接到了输出Vo，从而降低了Vo对Vc的增益。若将R5接到一个固定电平VCC上，则整个增益增加了，Tu的直流增益增加到25.6dB！以此为基础进行补偿网络设计。由于是电压型控制，所以采用PID补偿。由于本电源的开关频率很高，达fs=280kHz，若没有光藕隔离限制，补偿后的交越频率可取fc=0.2*fs=56kHz，但由于光藕的带宽只有10kHz左右，且光藕引入的相位滞后在5kHz 以后急剧增加，所以为了得到尽可能大的带宽，首先应对光藕进行适当补偿以拓展其带宽。此处在光藕的输出加入RC零点。设补偿后的交越频率为fc=20kHz，Tu在fc处的增益dbGc=-8.67dB，希望在fc处得到60°的相位补偿，设置极点fp2=180kHz以抑制高频干扰，R1=100k//56k=35.9k，计算得到补偿网络如下：
补偿后带宽20kHz，相位裕度30°。仿真得到的相位裕度往往小于预期的值，这是由于补偿网络的运放及未完全补偿的光藕造成的。
3.2.4 准谐振Flyback（UCC28600）
220Vac输入、28V/2.3A输出，光藕+TL431反馈。
UCC28600
先把补偿网络去掉，计算未补偿的Vc到Vo的传递函数Tu，由于光藕直接接到输出，所以Tu的直流增益很低。
下面是实测的环路BODE***，可见仿真结果与实测符合得很好。
开关电源电路篇6
关键词：开关电源;原理;原理框***;电路***
电子技术教学中，我们有的教师对开关电源部分内容常常忽视，这与目前生产、生活实际是不符，本文根据自己的教学实践，对开关电源教学谈一些认识。
一、明确开关电源教学的重要性
简单的分类，直流稳压电源有串联型线性直流稳压电源和开关型直流稳压电源。串联型线性直流稳压电源由整流、滤波、稳压等部分组成，稳压部分的调整部分工作***性状态，学生易理解，掌握串联型线性直流稳压电源的工作原理和进行实际电路分析也是较为容易的。
开关电源（SwitchingMode Power Supply，***PS）采用“交流直流交流直流”变换技术，是一种组合变流电路，包括由冲击电流限幅、输入滤波器、输入侧整流与滤波、逆变、输出侧整流与滤波等部分组成的主电路，以及控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。开关电源较直流线性稳压电源复杂，但开关电源功耗小，转化率高，且体积和重量只有线性电源的20%―30%，目前它已成为稳压电源的主流产品。因此我们在教学时应重视开关电源这部分内容，不要淡化它。
二、读懂开关电源原理框***
要理解开关电源工作原理，会分析开关电源电路***，那就要读懂开关电源原理框***。下***就是典型的开关直流稳压电源原理框***。
***1 开关直流稳压电源原理框***
（一） 框***组成
框***由主电路、控制电路、检测比较放大电路、辅助电源四大部份组成。
1.主电路。主电路即完成“交流直流交流直流”变换的功能电路部分，由冲击电流限幅、输入滤波器、输入侧整流与滤波、逆变、输出侧整流与滤波等部分组成;冲击电流限幅部分功能：限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流;输入滤波器功能：其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网;输入侧整流与滤波：将电网送来的交流电直接整流滤波为较平滑的直流电;逆变：利用开关调整电路将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分;输出侧整流与滤波：根据负载需要，将高频交流电进行整流与滤波，提供稳定可靠的直流电源。
2.控制电路。一方面从输出端取样，与设定值进行比较，然后去控制逆变器（开关调整电路），改变其脉宽或脉频，使输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施。
3.检测电路。提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。
4.辅助电源。实现电源的软件（远程）启动，为保护电路和控制电路（PWM等芯片）工作供电。
（二）开关电源的工作原理
开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件（开关管），开关元件以一定时间间隔重复地接通和断开，在开关元件接通时输入侧整流滤波的直流电通过逆变器（开关管）、输出侧整流滤波电路向负载提供能量，当开关元件断开时，电路中的储能装置（有电感、电容等组成）向负载释放开关接通时所储存的能量，使负载得到连续稳定的能量。
根据开关电源输出的直流电压情况，经过取样进行检测比较放大得到反映输出电压稳定情况的误差信号，将其送入控制电路产生控制信号，控制信号经驱动电路后对逆变器的开关元件的占空比（导通时间与周期之比）进行控制，这样传到输出端的能量得到调整，即调整输出电压使其稳定。
三、读懂开关电源电路***
读开关电源电路***，不要急于弄清某一元器件的作用，要按一定顺序逐步进行。首先，找到来自电网的交流电位置（即“信号”入口，）和直流稳压电源稳定电压输出位置（“信号”出口）;其次，找到开关电源电路的主电路（“主信号”电路，正向电路），它由冲击电流限幅、输入滤波器、输入侧整流与滤波、逆变、输出侧整流与滤波等部分组成;找到反馈控制电路，它由取样比较放大、时钟振荡电路、脉宽（脉频）调制电路、驱动电路等组成;最后对开关稳压电源的主电路和反馈控制电路的各组成部分进行分析，分析出各部分的功能和作用，具体到每一个元器件的功能和作用;完成以上分析后，引导学生再回头体会开关稳压电源的原理，会有更深刻的理解。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。作为电子技术的教学专业人员，有必要将开关电源这部分教学内容向学生讲清楚，讲明白。
参考文献：
[1]王兆安，刘进***.电力电子技术[M].机械工业出版社.2009.
开关电源电路篇7
论文摘要：本文介绍了开关电源的主要检修方法。 论文关键词：彩色 电视机 电源 维修 彩电电源电路的损坏率在电视机维修中是比较高的，现在的彩色电视机电源电路无一不是采用开关式稳压电源电路。开关稳压电源电路大致分为并联型和串联型两大类，其振荡电路均是清一色的自激式振荡电路，有些引入了行同步功能，有些则没有，开关电源的原理这里就不多说了，主要介绍一下开关电源的主要检修方法。 一、开关电源的组成 一般的开关电源是由振荡电路、稳压电路、保护电路三大部分组成． 1．振荡电路：开关电源振荡电路分为晶体管振荡电路和集成块振荡电路，如STR－S系列IC，TEA2104，TDA4601，TDA4605，TDA2261等等． 2．稳压电路：开关电源的稳压原理均采用脉冲调宽式的稳压方式，即通过自动改变开关功率管的关闭和导通时间的比例，或通过改变振荡器输出脉冲的占空比来达到稳压的目的．稳压部分的电路由取样、比较、控制三个部分组成，很多机芯此部分电路是采用IC（如SE110等IC）和光耦件组合而成，而有些机芯则用分立元件组成（多为国产机），而有些机芯采用的电源IC本身就集成了这部分电路（如部分串联型开关电源IC）． 3．保护电路：彩电开关电源都设有保护电路，其保护方式均是使电路停振。有过流保护、过压保护和欠压保护（短路保护），还有过热保护。 过流保护电路其过流取样点，大部分电视机中都是在主振功率管的发射极电位上。 过压保护电路的取样点一般取自220V交流经整流滤波后的电压或主负载供电电压，通过一个齐纳二极管（稳压管）来进行取样判别。 短路保护电路的取样点一般在稳压电源输出的低压组电源上．通过一个二极管来进行判别取样．在IC式开关电源中，有部分机所采用的电源IC内部设有“闩锁电路”，这个“闩锁电路”实际上是一个保护执行电路，各取样点送来的信号，通过它执行对电路的停振控制，引起开关电源故障的成因很多，限于篇幅这里就不一一列举，这里我们只谈谈其基本维修方法。 二、彩电电源检修要领 彩电电源的损坏在彩电维修中占有很大的比例。各种各样的故障往往是由电源产生的。如：屏幕S扭，有水平条纹从上而下或从下而上，工作一会就关机，＋B输出偏高偏低，屡烧电源管，屡烧行管，开机要烧很久才有电源，机内有严重的吱吱叫声，等等。 检修电源的方法很多。在这拿三洋电源作介绍。电源出故障，打开机盖，动用我们的嗅觉－－闻机内有无异味。看机内有无严重的烧坏痕迹。特别是爆裂元件，可以从有明显变化的元件着手。在这告诉同行一个好办法来判断：滤波后的＋300V会在几秒之内消失，表示电源基本工作正常，这为负载短路。300V总是不变为起动电路开路。消失的很慢振荡或激励电路不正常。 建议加假负载检修，（切断场供电，短路行推动变压器，切断伴音供电。注意三洋电源不能在＋B整流上切除，因为其稳压取样电路与之相连，否则会造成＋B过高而烧坏其它元器件。） 出现三无首先测电源管B极电压，可由其电压来反映电源具体工作情况，1：B极无电压－－起动电阻或电容开路，激励管短路。2：为正电压－－激励电路或反馈电路没有工作，3：为负电压，由此可以看出－－电源基本工作正常，有可能保护电路保护或负载短路。 其次反馈电路，振荡电路，这主要由于三极管因内和外在原因所致。如：电阻变大，三极管性能变差等。发现有某一三极管击穿，与之相连的元件必须复查清楚，最好相连电容三极管之类全部更换，以免后患。 取样稳压电路有的在原边有的在副边，当＋B偏高或偏低一般为
开关电源电路篇8
关键词：电流控制方式；PWM；开关电源；设计
随着国家***策的倾斜，我国电力的发展越来越快，对开关电源性能的要求也越来越高。基于电流控制方式的PWM开关电源是一种高精度控制的形式，利用该设计形式可以保证配电系统输出电压、电流的稳定性，由此确保整个供配电系统具备相对较好的动态响应性和输出稳定性。下面，主要针对基于电流控制方式的PWM开关电源设计展开讨论，以便可以实现更好的开关电源设计。
1 开关电源的控制方式
开关电源的实质是完成DC-DC变换过程的一套系统，其构成部件主要涉及主电路和控制电路两个方面。由于PWM电流控制开关电源使其开关动作始终受到固定脉冲波控制，所以它的脉宽也将根据负载与输入电压值的变化而变化。基于电流控制方式的PWM开关电源的电路控制须依仗开关控制通断，从而实现利用输出电压调节并控制主电路的整体工作。究其控制的参数而言，开关电源控制的方式主要涉及电路模式和电压模式两种。电流模式则涉及平均电流模式和峰值电流模式两种，且电流模式在实现高精度跟踪电流设定值方面具有良好效果，且对电流放大装置具有增益效果，并能在任何一套电路中实现拓扑应用。与此同时，平均电流模式不需要斜坡补偿，因而在PWM开关电源设计中可以优先考虑选用平均电流控制模式。
2 基于电流控制方式的PWM开关电源的设计
2.1 设计思路
基于电流控制方式的PWM开关电源设计根本是将电压电流的平均值设定为电流控制内涵的控制信号，然后利用控制信号实现对整个开关电源的控制。在开关周期内，电感电流的积分值和电流的平均值呈正比关系。因此，利用控制电流积分值可以有效控制电感电流的平均值。比如，于Buck型开关电源内设定恒定的输入电压，也就是说明它可以完全忽略输出电压纹波。利用电流控制环路可增加部分调解积分的电流误差放大装置，即可完成对平均电流的控制。于某个开关周期中，也可利用电流误差放大装置对电路输入端电压并确定平均电流值，利用对电阻电压信号的检测取样又可取得电感电流的实际值。然后，将以上取得的电感电流实际值输送到电路误差放大装置，使得电感引起的高频达到极点，从而实现电流高频噪声的有效抑制。与此同时，计算比例积分，且选用适宜的电路参数，即可保障整个电路具备良好的稳定性。
2.2 系统建模
基于电流控制方式的PWM开关电源的设计应以维持输出电压或输出电流的稳定为前提条件，利用负反馈控制和Buck型电路作为建模基础。与采用峰值电流模式的PWM开关电源相比而言，平均电流模式还需在开关电源中配置一套电流调节装置。另外，电路系统功率控制应构建一种功率级模型，该模型包括多组输出变量与输出变量，其主要目的在于获取占空比于输出电压或电感电流之间的相互控制关系，也能掌握输入电压于以上二者参数之间的相互作用关系。当前，不同种开关电源的主电路连接形式有所不同，不同物理量的相互关系于功率级电路内仍然维持原状。因此，可利用开关级等效电路嵌入PWM开关电源拓扑结构的方式构建功率级模型。然后，又可在功率级模型的基础之上对控制回路予以建模。控制回路则主要由电流检测部件、电流调节装置、电压调节装置、电阻分压装置和占空比调制装置组成。电流检测部件则由电流检测放大装置和电感元件以串联方式构成，可实现闭环变压的放大功用。电流调节装置则由电阻电容网与运放系统构成，可接收电流检测部件两组输入信号，且同时又能利用电流信号运算实现调节电流的作用。控制回路内仍需通过占空比调制装置来接收调节装置运算数据并得到输出电压值和斜坡输入电压值，最后可以获知占空比变量和电压信号二者之间的联系。在该环节中，电流的斜率与幅度将发生较大的变化，因而可以完全实现对电流的有效控制。同时，利用运算获得的模块传递函数便可构建起平均电流控制模型下的PWM开关电源系统模型。
另外，若电压环处于开路状态下，可应用Ti（s）来定义电流环开环环路电流的增益传递函数。在分析电流增益函数以后，可为系统电流调节装置的整个回路提供有价值的参数依据，从而保证电路系统的稳定性和高效性。电压负反馈环在断开状态下，电流环路的增益可由Ti（s）=TpiR1GCL（s）Fm公式计算。电压环处于断开或电流环处于闭合状态下，输入信号则为控制电压V0，输出信号则为负载电压V0，且控制电压则为控制负载电压。由已构建的系统模型可实现电流环路的低频增益、相位裕度和截止频率的具体反映，也可提升整个电路系统的高精度控制。同时，在设计实际电路系统中，通过对应实际电路的构造结构与模型环节便能确保整个电路系统设计的高精度控制。
2.3 仿真分析
本节仿真分析的主要目的在于对已构建系统模型的精度控制予以验证，利用Matlab数学模型绘制系统控制电压于输出电压的传递函数Bode***形。利用以上方式，即可设计出一组30V/50全桥开关电源，其开关的频率则为20kHz，而输入电压的变化率可保证处于±10%范围内。同时，开关电源滤波电容约为1000Μf，滤波电感则为1Μh。通常情况下，开关电源的相角不小于45°，因而可以保证电路系统的良好稳定性。与此同时，电路系统在穿越频率方面较高，因而保证了电路系统具有良好的高效性。另外，电路系统外部存在干扰电压，整个电路系统的输出电压将继续维持稳定。最终，我们所设计的基于电流控制方式的PWM开关电源是一种兼具稳定性与高效性的元件，只有具备良好的系统稳定性和高效性才能确保整个电路系统具有应有的动态响应特征。
3 结束语
随着我国电力需求日益增加以及电力市场不断完善，开关电源设计工作逐步趋于完善。基于电流控制方式的PWM开关电源设计可获取一种以平均电流PWM开关电源建模方案，在其设计过程中通过功率级传递函数构建与之相应的数学仿真模型，并通过Matalb对响应的数学仿真模型予以验证，并根据该模型完成系统设计。经系统建模、仿真分析两个重要步骤得出的平均电流PWM开关电源具备良好的系统稳定性和动态响应特征，可以满足各类电路系统的需求，希望借此论文为广大同行朋友提供一些可供参考的依据。
参考文献
[1] 解凌云，丁然.移相控制软切换PWM开关电源设计[J].鞍山钢铁学院学报，2012，（02）：98-101.
开关电源电路篇9
基于小功率直流传动系统要求驱动电源输出稳定、抗干扰强的特点，设计了一种多路输出型的单端反激式开关电源。主电路采用多路输出单端反激式变换器结构，并采用软启动回路，防止负载电流或电源输入电流的大电流损坏开关电源，同时设计了过压、欠压等保护等辅助电路，完整地构建了开关电源的电路系统。
【关键词】开关电源 驱动系统 反激式
1 引言
工业应用中，经常需要对小功率的直流电机进行精确控制，为保证传动系统的精确定位和传送，提高产品质量或电动机车运行的平顺性。为满足此技术要求，一方面需要对电机实现一定的控制算法，另一方面要求电机驱动电源输出平稳、能耗低、抗干扰能力强。传统的开关电源由于效率低、损耗大、可靠性差而难以胜任。目前，国外的开关电源研制技术较为成熟，并主要应用于工业和***事上。德国西门子，美国GE和日本的一些公司都已经具备比较成熟的研制大功率开关电源的技术并已经实现产品化。开关电源在我国邮电通信部门以及其它领域，受到及其广泛的应用，其中几十到几百千瓦的大电流、高功率的开关电源成为现代工业，国防事业以及大型科研项目的宠儿。开关电源技术不断的发展，具体发展趋势为高频化、非隔离DC/DC技术、数字化、安全性能完善以及低噪声、绿色无污染和智能化。
2 开关电源组成与设计
开关电源由输入电路、有源调整、功率变换、输出电路、控制电路和频率振荡发生器六大部分组成：其中开关电源的核心部分是DC/DC变换器，用以进行功率转换，另外还有启动电路、过流与过压保护电路、噪声滤波电路等。
反激式开关电源广泛用于中小功率变换场合，且具有电路简单、成本低、输入输出电气隔离、稳压范围宽、易于多路输出等优点。反激式变换器有三种模式：一种是在电流断续模式下，导通期间储存在一次绕组的能量，在下个周期开始前从一次绕组传递到次级绕组和负载上；一种是在电流临界连续模式下，在下一个周期开始时，次级的电流归零，这是一种无死区时间的临界状态；另一种是在电流连续模式下，次级仍然有剩余的能量，次级电流没有回零。
2.1 输入回路设计
开关电源输入回路包括低通滤波和桥式整流滤波两大部分。低通滤波回路是开关电源输入的“大门”，它具有防止输入电源的噪声干扰，还抑制了浪涌电压、尖峰电压的进入；同时阻止、限制开关电源所产生的噪声。整流滤波电路主要由整流桥加电容来完成，整流二极管最好选用导通压降（VF）小的二极管，这样可以减少二极管上的损耗，提高电路效率，电容则是一大一小的两个电容，大的为工频滤波，小的电容则用来吸收高频纹波的干扰。
整流滤波回路：开关电源一般采用电容输入型整流滤波回路，整流的方式为全波桥式整流。结合两种输入回路的优缺点，输入回路电路如***1所示。
2.2 驱动回路设计
开关电源功率晶体管有两种驱动方式，一种是直接驱动，另一种是隔离驱动。直接驱动有单管基极驱动、推挽驱动和抗饱和驱动。单管基极驱动适用于对工作速度要求不高或电源功率不大的情况。抗饱和驱动则是在推挽驱动的基础上增加了钳位二极管和稳压二极管，提高了电路的工作速度，也为冲击峰值电压起到了分压保护的作用，如***2所示。
2.3 保护及软起动回路的设计
过流包括电源负载超出规定值和电源输出线路出现零负载，即短路。过压保护的主要的任务是保护负载，其次是保护开关功率管。一般采取的措施是振荡电路停振，关闭驱动脉冲。所以在过压保护动作后，要再次启动电源工作时，必须断开电源才能恢复正常工作。开关电源最简单的过压保护措施是在输入电路中并联压敏电阻。在过压保护中，采用的是稳压二极管，选用稳压二极管应性能稳定、电压漂移非常小的产品，以防止稳压二极管电流随着温度的变化而变化。开关电源的主要热源是开关功率晶体管、高频变压器、整流输出二极管以及滤波用的电解电容。为了防止开关电源过热而发生损坏，选择元器件时应该选用高温特性较好的器件，同时在开关电源设计过程中应有过热保护电路。
***3为保护电路，其中R7是电流取样电压，变压器原边电感电流流经该电阻产生的电压经滤波后送入UC3844的引脚3，再输入到电流比较器。引脚3和电流比较器构成了电流闭环控制。当开关管出现过流现象时，电阻R7上测得的过电流信号，输送到电流测定比较器的同相输入端，只要R7上的电压达到1V，电流测定比较器动作，通过PWM锁存器使得开关管关断，实现了过电流保护。
基于UC3844芯片设计的开关电源总体电路***，其中主电路采用单端反激式变换器结构，开关电源输入回路则采用整流滤波回路以得到直流电压，并利用软启动回路，防止负载电流或电源输入电流产生的大电流损坏开关电源。
3 总结
本文主要针对直流调速系统中，作为小功率控制电机，要求驱动电源输出稳定的特点，分析了开关电源的基本组成以及工作方式，结合设计的各项要求，综合考虑了开关电源控制电路、反馈电路以及保护电路等方面的设计。
参考文献
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[7]杨颖.一种电动汽车驱动系统开关电源设计[D].嘉兴学院学士学位论文，2012.
开关电源电路篇10
关键词：彩色 电视机 电源 维修
彩电电源电路的损坏率在电视机维修中是比较高的，现在的彩色电视机电源电路无一不是采用开关式稳压电源电路。开关稳压电源电路大致分为并联型和串联型两大类，其振荡电路均是清一色的自激式振荡电路，有些引入了行同步功能，有些则没有，开关电源的原理这里就不多说了，主要介绍一下开关电源的主要检修方法。
一、开关电源的组成
一般的开关电源是由振荡电路、稳压电路、保护电路三大部分组成．
1．振荡电路：开关电源振荡电路分为晶体管振荡电路和集成块振荡电路，如STR－S系列IC，TEA2104，TDA4601，TDA4605，TDA2261等等．
2．稳压电路：开关电源的稳压原理均采用脉冲调宽式的稳压方式，即通过自动改变开关功率管的关闭和导通时间的比例，或通过改变振荡器输出脉冲的占空比来达到稳压的目的．稳压部分的电路由取样、比较、控制三个部分组成，很多机芯此部分电路是采用IC（如SE110等IC）和光耦件组合而成，而有些机芯则用分立元件组成（多为国产机），而有些机芯采用的电源IC本身就集成了这部分电路（如部分串联型开关电源IC）．
3．保护电路：彩电开关电源都设有保护电路，其保护方式均是使电路停振。有过流保护、过压保护和欠压保护（短路保护），还有过热保护。
过流保护电路其过流取样点，大部分电视机中都是在主振功率管的发射极电位上。
过压保护电路的取样点一般取自220V交流经整流滤波后的电压或主负载供电电压，通过一个齐纳二极管（稳压管）来进行取样判别。
短路保护电路的取样点一般在稳压电源输出的低压组电源上．通过一个二极管来进行判别取样．在IC式开关电源中，有部分机所采用的电源IC内部设有“闩锁电路”，这个“闩锁电路”实际上是一个保护执行电路，各取样点送来的信号，通过它执行对电路的停振控制，引起开关电源故障的成因很多，限于篇幅这里就不一一列举，这里我们只谈谈其基本维修方法。
二、彩电电源检修要领
彩电电源的损坏在彩电维修中占有很大的比例。各种各样的故障往往是由电源产生的。如：屏幕S扭，有水平条纹从上而下或从下而上，工作一会就关机，＋B输出偏高偏低，屡烧电源管，屡烧行管，开机要烧很久才有电源，机内有严重的吱吱叫声，等等。
检修电源的方法很多。在这拿三洋电源作介绍。电源出故障，打开机盖，动用我们的嗅觉－－闻机内有无异味。看机内有无严重的烧坏痕迹。特别是爆裂元件，可以从有明显变化的元件着手。在这告诉同行一个好办法来判断：滤波后的＋300V会在几秒之内消失，表示电源基本工作正常，这为负载短路。300V总是不变为起动电路开路。消失的很慢振荡或激励电路不正常。
建议加假负载检修，（切断场供电，短路行推动变压器，切断伴音供电。注意三洋电源不能在＋B整流上切除，因为其稳压取样电路与之相连，否则会造成＋B过高而烧坏其它元器件。）
出现三无首先测电源管B极电压，可由其电压来反映电源具体工作情况，1：B极无电压－－起动电阻或电容开路，激励管短路。2：为正电压－－激励电路或反馈电路没有工作，3：为负电压，由此可以看出－－电源基本工作正常，有可能保护电路保护或负载短路。
其次反馈电路，振荡电路，这主要由于三极管因内和外在原因所致。如：电阻变大，三极管性能变差等。发现有某一三极管击穿，与之相连的元件必须复查清楚，最好相连电容三极管之类全部更换，以免后患。
取样稳压电路有的在原边有的在副边，当＋B偏高或偏低一般为取样电路故障，这部分元件少易排除。在此特别提醒：在三洋电源中由R554（150K电阻）阻值变大造成＋B过高烧坏行管甚至CRT的特别多，建议在＋B上接一R2M加以保护。
另外电源部分的小电解电容视损坏程度的不同表现不同的故障主要有＋B太高，开机吱吱叫但＋B正常，开机吱吱叫随着叫声的减小而＋B慢慢升高，屡损开关管等。
同时我们还要注意保护电路的影响。在怀疑保护电路有故障时切除任何一个保护端必须作可靠的保护措施。在这再以提醒加假负载检查。
三、开关电源电路的维修
开关电源损坏后，大多都可***进行维修，将负载全部断开，在主负载供电组电源上带一只220V40W的灯泡作假负载，并采用低压供电安全方式，即将供电电源经一自耦式变压器降至70V左右进行维修，这种维修方法可完全避免了因电路存在隐患而再度损坏元件的现象，一般正常的开关电源（并联式），在70V左右的供电压就能正常起振工作，慢慢调整自耦变压器的输出电压，开关电源的输出电压都应固定在其预设的电压值上不变，如果开关电源的输出电压随输入电压的变化而变化，则表明其稳压部分电路有问题；如果没有电压输出则表明振荡电路部分有问题．
第一种情况：我们以并联型光耦控制稳压式开关电源为例，讨论一下其维修方法．当开关电源不能正常稳压时，第一步是要确认引起故障的部位，简单快捷的方法是：将光耦件热地端的两控制脚短路，如果电路进入停振状态，则表明故障在取样比较部分电路，取样比较电路有问题多半是比较IC和光耦件损坏所至（比较IC损坏多数会引起光耦件同时损坏），如果是控制电路问题，如控制晶体管损坏，在晶体管的代换上一定要注意晶体管的参数．
第二种情况：电路不起振，当确信供电电压正常时，首先检查启动电阻（即跨接在311伏电源与主振功率管基极之间的电阻是否开路或变直，另外要考虑到不起振是否是由于保护电路动作所引起，如STRS6309的第6脚电压（正常为0V），STR50213的第5脚（正常时100V左右）TEA2261的第3脚（正常时为0V），TDA4601的第5脚等等，如果是保护电路引起停振，一般在开机的瞬间电路能正常起振，可通过此点来进行判别，另外当控制电路有问题（如控制管击穿）也会引起电路停振．其实开关电源电路是比较简单的电路，只要分清主振电路，保护电路和比较稳压电路三者的联接关系，维修起来就觉容易了．
四、彩电电源故障检修三例
例1：故障现象一台C541型金星彩电，开机后伴音正常，屏幕***像上、下部分各出现有一条宽亮带，并向上缓慢移动，***像随亮带的移动两边出现波浪式扭曲。将频道置于AV时，屏幕中间出现黑、白亮带，而且固定不变。
分析与检修根据故障现象判断，故障发生在电源电路。主要故障原因是电源50Hz干扰。打开机壳后，测得C732电容器两端110V电压正常。但测得C706电容器两端的280V电压明显偏低，只有200V左右。焊下C706电容用三用表×1kΩ电阻挡测量检查充、放电性能，发现此电容器失效，只有几百kΩ的固定电阻值。换一只同类型电容器后，故障排除。
例2：故障现象一台日立牌CPT2177／DU型遥控彩色电视机，开机电源启动时好时坏，好时收看一切正常；不正常时，开机后听到机内有“吱”的响声，电源指示灯闪亮一下随“吱”的声音消失而熄灭，有时连续多次启动也不成功。
分析与检修检修时，首先测量C909电容器两端开机瞬间的110V电压变化情况，发现此电压没有摆幅，近似于零伏。再测C906电容器两端280V电压正常。断开负载回路，接一7．5W电烙铁做假负载，开机故障依旧，判断故障发生在电源部分。根据电路原理***分析，将保护电路上的支路电阻R907断开，此时不接负载，开机试验110V电压恢复正常。当接上负载回路时，短时间监测电压也正常。对Q902可控硅及元件测量检查未发现问题。经过分析，故障原因最大可能是可控硅性能变差，导致造成电源误保护。换一同型号可控硅，故障排除，电视机恢复正常。
从彩色电视机在我国普及以来，彩色电视机的电源电路是损坏率最高、检修难度最大的一部分电路。彩色电视机电源虽然几经改进，已趋于稳定可靠，但仍因种种原因常发生故障。因此，了解彩色电视机开关电源电路常用故障形式，解析实际电路中的性能要求及故障检修思路，揭示电源电路检修技术的奥秘。
参考文献