学文网开关电源工作原理篇1
一、开关式稳压电源的基本工作原理
开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压U。可由公式计算，即Uo=Um×T1/T式中Um -矩形脉冲最大电压值；
T -矩形脉冲周期；
T1 -矩形脉冲宽度。
从上式可以看出，当Um与T不变时，直流平均电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。
二、开关式稳压电源的原理电路
1、基本电路
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。
2．单端反激式开关电源
单端反激式开关电源的典型电路。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1导通时，高频变压器T初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器T初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1整流和电容C滤波后向负载输出。
单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20－100W，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。
单端反激式开关电源使用的开关管VT1承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在20－200kHz之间。
3．单端正激式开关电源
单端正激式开关电源的典型电路。这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感L储存能量；当开关管VT1截止时，电感L通过续流二极管VD3继续向负载释放能量。
在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于50％。由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，所以输出功率范围大，可输出50－200W的功率。电路使用的变压器结构复杂，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的实际应用较少。
4．自激式开关稳压电源
自激式开关稳压电源的典型电路。这是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源，也是目前广泛使用的基本电源之一。
当接入电源后在R1给开关管VT1提供启动电流，使VT1开始导通，其集电极电流Ic在L1中线性增长，在L2中感应出使VT1基极为正，发射极为负的正反馈电压，使VT1很快饱和。与此同时，感应电压给C1充电，随着C1充电电压的增高，VT1基极电位逐渐变低，致使VT1退出饱和区，Ic开始减小，在L2中感应出使VT1基极为负、发射极为正的电压，使VT1迅速截止，这时二极管VD1导通，高频变压器T初级绕组中的储能释放给负载。在VT1截止时，L2中没有感应电压，直流供电输人电压又经R1给C1反向充电，逐渐提高VT1基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。这里就像单端反激式开关电源那样，由变压器T的次级绕组向负载输出所需要的电压。
自激式开关电源中的开关管起着开关及振荡的双重作从，也省去了控制电路。电路中由于负载位于变压器的次级且工作在反激状态，具有输人和输出相互隔离的优点。这种电路不仅适用于大功率电源，亦适用于小功率电源
5．推挽式开关电源
推挽式开关电源的典型电路。它属于双端式变换电路，高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。电路使用两个开关管VT1和VT2，两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止，在变压器T次级统组得到方波电压，经整流滤波变为所需要的直流电压。
这种电路的优点是两个开关管容易驱动，主要缺点是开关管的耐压要达到两倍电路峰值电压。电路的输出功率较大，一般在100－500W范围内。
6．降压式开关电源
降压式开关电源的典型电路。当开关管VT1导通时，二极管VD1截止，输人的整流电压经VT1和L向C充电，这一电流使电感L中的储能增加。当开关管VT1截止时，电感L感应出左负右正的电压，经负载RL和续流二极管VD1释放电感L中存储的能量，维持输出直流电压不变。电路输出直流电压的高低由加在VT1基极上的脉冲宽度确定。
这种电路使用元件少，它同下面介绍的另外两种电路一样，只需要利用电感、电容和二极管即可实现。
7．升压式开关电源
升压式开关电源的稳压电路。当开关管VT1导通时，电感L储存能量。当开关管VT1截止时，电感L感应出左负右正的电压，该电压叠加在输人电压上，经二极管VD1向负载供电，使输出电压大于输人电压，形成升压式开关电源。
8．反转式开关电源
开关电源工作原理篇2
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.
开关电源工作原理篇3
论文关键词：提高，电子，操作，技能
学习电子专业，主要的目的就是培养电子专业的操作技能，也就是对各种电子设备进行维护、检修，使其正常工作。现在以电视机的检修为例子，谈谈自己对提高电子专业操作技能的一些看法。
电视机是一种比较复杂的家用电子产品，对电视机的检修不仅需要理解系统的专业基础知识，以及对这些专业知识的灵活运用，还要有熟练的操作技能。可以说，电视机的维修过程是动脑与动手的密切配合，是理论与实践的高度统一。提高电视机检修技能，可以从下面几个方面着手。
一、要具备比较扎实的理论基础
掌握电视机的电路理论知识非常重要，这是进行电路故障分析的基础，没有这个基础，所有的分析、推断都不可能真正开展，而只是胡乱的猜测。对于掌握电视机的理论，首先是掌握电路的原理框***，其次是熟记电路原理***，理解其工作原理，工作过程。掌握电视机原理框***，就是熟记电视机由电源、高频头电路、小信号处理电路、音频处理电路、行场扫描电路、CPU控制电路等组成，理解各部分之间的工作关系。熟记电路原理框***，可以帮助我们从整体上把握电路的工作原理，帮助我们看懂具体的电路原理***，即使是一些比较陌生的、不好理解的局部电路，如果我们从电路原理框***的角度，了解到此电路应该属于哪一部分，那么我们在分析此电路时，就会在一个范围内进行假设、分析、推断，这就不容易出现偏差。
其次，要熟记电路原理***，这个熟记，要在理解电路工作原理、工作过程的基础上进行熟记。看电路原理***，首先要整体地看，粗略地看，结合电路原理框***来看。（一）、将原理框***中的每个框***与电路原理***中对应的电路找出来，再把每部分电路的核心元件找出来。（二）、将各部分电路由开关电源、二次电源得到的直流供电线路在电路原理***上标出来，因为所有的电子电路都离不开直流电源的供电。（三）、将信号的变化流程在电路原理***上标出来。如电视信号从天线输入到高频头，混频后变成固定中频信号输出，再送到小信号处理电路，变成R、G、B三基色信号，送到示放管放大显示***像；另外，再将声音信号送到音频功放电路等。又如，从碟机送入来的视频、音频信号，又怎样经过转换开关之后再显示***像和声音。（四）、将各种失电压、电压过高或电流过大所引起的保护的过程标出来。如行管击穿导致的短路，束电流过大，以及＋B电压升高，集成块损坏所引起的保护。（五）、将CPU接收面板按键信号或遥控信号所引起的反应流程标出来。如选台，关机，调节音量，调节亮度、色彩，静音，以及无信号则自动关机等等。看懂了上面这些内容，那么我们对电视机的工作过程已经是心中有数了。再看细的方面，比如电视机中的集成块的每个管脚的功能，工作时电压的大小，其外接电路的作用等；每部分分立元件电路原理***中各个元件的参数，作用；如电视机中的行激励、行输出电路中每个元件的作用等。这些都需要多查资料，多看书才能够掌握。但识读电路不是一个一步到位的事情，而是要不断读，反复读，这是一个认识不断深化的过程。
二、看懂电路板
看懂电路板也是进行电路检修的基础功夫，具体的电路板要比电路原理***要复杂很多，主要是元器件的摆放没有什么规律，那些铜箔线弯弯曲曲等等，但又必须要看懂电路板，否则在具体操作时就不知从何处下手。要看懂电路板，实质就是将电路原理***中的每一个元器件在电路板中对应的位置找出来。怎样识读电路板呢？首先，对电视机电路板的整体布局要了解。比如说，电源部分安排在电路板的左上角，行扫描部分安排在左下角，即大电流大电压部分的电路就靠得比较近。高频头部分电路安排在右下角，这样一方面方便外部天线的接入，另一方面也远离了大电流的电源电路和行电路，以避免比较弱的电视信号受到干扰。又如遥控器接收头安排在面板附近，这也使得处理遥控信号、面板信号的CPU安排在电路板上面且适度靠右面。小信号处理集成电路也安排在高频头附近等等。了解这些规律，有助于我们识读电路板。其次，识读电路板也要由粗到细，又整体到局部。先将每部分电路中的关键器件，容易辨认的器件找出来，以确定此部分电路的大概位置。比如开关电源部分的开关管、滤波电容、开关变压器、变压器次级整流二极管等；行扫描电路的行管、逆程电容、高压包、行激励三极管、行激励变压器；高频头、小信号处理集成块、CPU集成块等等。这些器件都很容易找出来，找出来后对应电路的位置也就大至确定了；再将每部分电路中的那些辅助元器件找出来，这不是很困难的事情，因为每部分电路的元器件还是比较集中在一起的，它们就在那些关键元器件附近。另外，它们还是有标号的，如电源部分的电阻，用R511、R512、R513表示等等。最后，将那些直流电源的供电、信号流程变化所涉及经过的关键点，元器件的管脚在电路板上找出来。查找电路板的关键，还是熟记电路原理***。
三、进行电路的实验
这一步工作，实质是验证对电路的理论分析。毕竟
实践是检验真理的唯一标准，而对电路的分析，各种的讨论或论证，在未有经过实验证明之前，我们还应该对这个判断存疑，还不能把它作为事实的真理，这才是一个严谨的科学态度。比如，为了加深对电源部分的理解，可将行支路断开，接上假负载，开机，然后测各点的电压、波形等。又如，通过断开启动电阻，反馈网络，再开机，验证开关电源是否确实无法起振等。又如用遥控器开关机的实验，以三洋机芯为例，通过分析电路原理***可以发现，遥控开机的过程是这样的：接收头接到遥控器发射的信号，CPU处理之后，从控制脚送出一个低电平，到三极管V1的b极，使此三极管截止，那么它c极上的电压保持为5V，且加到三极管V2的b极，使两个电源稳压部分的三极管导通，从而给小信号集成电路、场集成电路供电，使行场扫描电路正常工作，关机过程则恰恰相反。根据电路原理分析，如果V1的c、e极击穿损坏，则电视机无法开机，如果V2的c、e极击穿损坏，则无法关机。根据这些理论分析，就可以制造出这些故障去验证，如用导线将V1的c、e极短路，再接通电源，验证是否确实无法遥控开机。再有，从电路上进行分析，还有哪些地方出现问题，也会导致出现无法开机的现象。如遥控器、接收头、接收头与CPU之间的线路、CPU集成块等出现了问题，CPU集成块的供电、复位、晶振等出现了问题，都可能导致不能正常开关机。针对这些分析再一一做实验，并将实验结果与理论分析相对比。通过这些实验，我们就会对这部分电路有了一个直观而又深刻的认识。如果对电视机中的每部分电路都通过实验加以验证，那么我们对电视机电路就有一个完整而又深刻的认识，对理论的理解上升了一个层次。但在做电路实验时，必须严格注意电路的安全及人身的安全，因为这些电路实验涉及到断开某些元器件，或断开某部分电路，这些操作，事先要经过分析、论证是否可行，尤其是在开关电源和行扫描部分的大电压大电流的电路。如开关电源的与开关线圈并联的峰值吸收电容是不能断开的；行扫描电路中的逆重程电容也是不能断开的；行支路断开要接回假负载等等。
四、维修实践
经过前面各个环节的训练，我们已经对电视机有了
比较深刻的认识，已经给维修实践打下了扎实的基础，但必须经过维修实践这一环，才会真正理解电路理论知识，学会运用理论知识分析实际问题，解决实际问题。
在电视机的检修中，针对某一种故障现象，应该首先运用电视机的电路原理框***进行分析，以确定哪一部分电路出现了问题；再根据电路原理***进行分析，逐步缩小故障范围，直至找到故障元件。在分析故障现象时，这种由整体到局部的思路必须严格遵守。比如，有光栅、无***像、无伴音的故障；根据电路原理框***分析，有光栅，则说明电源电路、行场扫描电路肯定正常工作；而无***像，则说明高频头、中放电路、小信号处理电路、视放电路都可能不正常；而无伴音，则说明高频头、中放电路、小信号处理电路、音频功放电路都可能不正常。因为无***像、无伴音同时出现，则说明应该是高频头、中放电路、小信号处理电路等公共通道出现故障的机率较大。又如，有伴音，屏幕上只出现一条水平亮线的故障；有伴音，则说明高频头、中放电路、小信号处理电路、音频功放电路都正常；屏幕上出现一条水平亮线，则说明电源电路、行扫描电路肯定正常工作，而问题应该在场扫描电路。但现在随着总线技术的发展，开关电源保护电路的发展，这个故障部位的判断的难度加大了。比如，以前的电视机的场集成工作不正常，表现出来的故障现象是一条水平亮线，但采用总线保护技术之后，表现的故障现象则是“三无”，保护关机。凡是与CPU有数据联系的集成块出现了问题，CPU检测到其无法正常工作时，都会发出信号使开关电源保护关机，这就会真实的故障现象掩盖了起来，增加了判断的难度。这就要仔细分析，解除保护，显示出真实的故障现象，再加以判断。这必须要对整机电路的保护过程有深刻的了解。
确定故障在哪部分电路之后，再判断问题出在这部分电路的哪一级。比如，开关电源+B电压为0V，开关电源又可分为小的部分，如整流滤波电路，放大电路，正反馈电路，其他的过流过压保护电路，稳压电路；哪一部分出现了问题，都可能导致开关电源不能正常工作。这就要根据电视机中的开关电源部分的电路原理***作详细的分析，推断各种可能的故障原因，并制定相对应的简便可行的验证方案，逐一验证，直至找到故障的元件为止。总之，在寻找故障方框和故障所在的哪一部分等较大的方面时，要头脑冷静，充分发挥所学的理论知识，认真分析推敲，并通过简单的测量电压、波形等来判断；而在寻找故障元件的时候，除了头脑冷静，还要强调工作细心，动作熟练，因为这个过程可能要拆卸元件，开关机测量等，稍有疏忽，就很容易出事故。
在每次维修实践之后，还要注意写维修记录，写维修总结，要将故障现象，自已的分析判断，检修的方案，执行检修方案的结果，以及各种测量的数据，一些意外的情况都写出来。从实践中总结出一些规律性的东西，将实践与理论贯通。
五、多看电子杂志，吸收别人的维修经验
除了自已的维修实践、思考之外，在平时也要多看《电子报》、《家电维修》、《电子世界》等杂志，注意了解其他检修人员所遇到的检修案例，从中开阔眼界，扩展检修思路。这也是很重要的一个方面。因为自己个人的实践毕竟是有限的，经验也是有限的，必须要吸收别人的经验，站到别人的肩膀上。但如果没有自己的亲身实践，自已的实际经验，别人的经验也是吸收不了的，这点务必注意。
如果我们从上述的五个方面不断努力，那么就可以逐步提高我们检修电路的能力。
开关电源工作原理篇4
关键词：应急照明、接线方式、施工方法
中***分类号：TU997文献标识码： A
一、三种常用的应急照明灯具
1.1疏散指示灯
交流电源正常工作时，对蓄电池充电，当交流电源因故障而不能正常供电时，转换成备用电源工作的应急状态，始终使标志清楚明确，有效地引导人员安全疏散。
1.2双头应急灯
正常状态下灯具关闭，电池充电，火灾发生时，灯具点亮通过电池供电，能有效照明和显示疏散通道的灯具。由光源、灯体等部件组成。双头应急灯实际上是停电应急灯，并不适合于强制点亮。
1.3普通灯具加备用电池的应急灯具
普通灯具加应急电池及应急启动装置组成的应急灯，多用于车间备用照明。当电源断开时，通过启动装置，经电池供电点亮灯具，实际上是停电应急灯。当电源持续供电时，通过消防控制模块+接触器+强制点亮线+双控开关+应急灯具，实现强制点亮功能。
二、用电负荷及应急照明方式的选择
在我国用电负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在***治及经济上所造成的损失或影响程度分为一级、二级、和三级；其中一级为重要负荷，不能停电，通常是两路***电源供电及备用发电机组（或EPS）；二级为保证负荷，优先供电，少停电，少有双电源供电，一般自备发电机组；三级为一般负荷，断电后影响较小，一般是单电源供电，不需要备用电源。
当应急照明为三级负荷时，应急照明灯具与普通照明同在一个回路，火灾发生时，切断市电，充电检测线失电，采用应急电池供电照明。例如：我公司承建的南京长澳冻干粉针车间应急照明设计为三级负荷即采用这种方式。当应急照明为二级负荷时，应急照明与普通照明为分开的单独回路，火灾发生时首先切断市电、消防电源继续供电，火灾信号发出后，通过消防强启，强制点亮应急照明。例如：我公司承建的南京圣和冻干车间、固体车间应急照明为二级负荷，即采用这种方式。
强启是指在应急状态下将灯具点亮。应急灯具的强启分为两种一、充电检测线失电，自带电池供电给应急照明灯具。二、充电检测线带电应急照明强启线供电给应急灯具。
三、应急灯具工作的原理及接线方式
3.1、疏散指示灯、安全出口灯的原理及接线方式
疏散指示灯、安全出口灯常亮，灯具内部有电压自动转换电路，市电电压如下降到187V-132V之间某电压值时，灯具会由主电状态转入应急状态由电池供电，当市电电压上升到132V-187V之间某一电压值时，灯具会由应急状态恢复主电状态。接线方式如***一所示：
***一：疏散指示灯安全出口灯的接线方式
3.2、双头应急灯停电启动原理及接线方式
应急灯停电启动的原理***如***二所示：
***二：停电启动的原理
当火灾时充电检测线失电，继电器线圈失电，常闭触电闭合，接通灯具，灯具点亮。双头应急灯以及加电池的应急灯具都是采用上述方式启动。双头应急灯，采用三线制，接线方式如***三所示：
***三：双头应急灯的接线方式
3.3应急照明做备用照明的原理及接线方式
应急照明正常情况下作为普通灯具使用，当火灾或者停电时市电断开，充电检测线失电，继电器器线圈失电，常闭触电闭合，接通灯具，灯具点亮。一般采用四线制，接线方式采用如***四所示：
***四：应急照明灯的接线方式及原理
3.4采用双控开关强启的原理及接线方式
当电力负荷为二级负荷，消防电源与市电分开，且当火灾发生时消防电源不切除，保证消防水泵、排烟风机、走廊应急照明的供电。当照明电源不断开时采用如下方式强启走廊应急照明灯具，保证人员疏散。
3.4.1在非应急状态下：此灯具作为普通灯具使用，与双控开关静触头1连接的导线处于导通状态，灯具点亮；与双控开关静触头2连接的导线处于断开转态，灯具熄灭。原理如***五所示：
***五：双控开关强启应急灯非应急时原理***
3.4.2在应急状态下：火灾发生时火灾报警启动，应急照明箱内接触器常开触点闭合，消防强启线上电，原来关闭的灯具，强制点亮。此时双控开关，在任意位置都是点亮的，开关失效。保证车间内人员从容撤离。原理如***六所示：
***六：双控开关强启应急灯应急时原理***
3.4.3在消防电源切除的状态下：充电检测线失电采用备用电池供电，原理如***七所示：
***七：消防电源断电时应急灯原理***
四、应急照明施工的方法及要点
4.1电线电缆保护管的选用
《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303―2005，以下简称《验收规范》）要求疏散照明应敷设耐火电线、电缆，电线采用额定电压等于或高于750V的铜芯绝缘电线（20.1.4.8条）。阻燃型及耐火型电线、电缆允许长期工作的最高额定温度一定要符合设计要求，安装前一定按设计要求验收导线。施工过程中要加强监督检查，以免错用普通电线。应急疏散照明线路的保护管在《验收规范》中都要求使用钢导管，而对其他应急照明线路的保护管材质未做强制规定。
4.2应急照明线路的敷设
应急照明线路单独敷设,在每个防火分区有***的应急照明回路，不能与普通照明线路混用。穿越不同防火分区的线路应有防火隔堵措施。（防火隔堵的具体作法详见标准***集《钢导管配线安装》（03D301―3）第38页）。当火灾应急照明线路的工作电源与备用电源在同一桥架敷设时，中间加隔板。明敷管线时，钢性导管上涂防火涂料保护。线管、线槽的PE保护线连接完成后，经检查确认才能穿线。应急照明线路不能与其他普通照明线路混用。
4.3应急照明配电箱的安装
应急照明配电箱的安装工艺同普通照明配电箱的安装工艺，但应急照明配电箱与其他普通照明配电箱应有明显的区分标志。应急照明配电箱的结构及电气元件宜选用耐火耐热型，当用普通型配电箱时，其安装位置应尽可能避开易受火灾影响的区域。
4.4应急照明灯具的安装
疏散标志灯的箭头指向应与逃生疏散方向一致，安装部位一般在走道及楼梯转角处。疏散标志的箭头应指向通往出口的方向。灯具安装高度由设计决定。标志的间距不应大于20m，袋形走道的尽头离标志的距离应小于或等于10m。封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室也应安装疏散指示标志。
五、小结
现场施工人员应该充分理解应急照明的供电方式及启动原理，对于应急照明的施工要认真思考，在充分理解设计意***及规范的前提下，深化设计并施工。设计和施工中一个小小的疏忽，在火灾时都可能引起严重的后果。一个完善的、质量过硬的火灾照明应急系统，可能为逃生者赢得宝贵的时间。我们应以高度的责任感去面对火灾应急照明的设计及施工，保障客户的生命财产安全。
作者简介：蒋荣（1988年1月）研究生学历 工程硕士学位
开关电源工作原理篇5
西安交通大学王兆安和王进***教授主编的，由机械工业出版社出版的电力电子技术（第5版）第八章8.3.4节中的零转换PWM电路为软开关技术中的教学难点[3]，教材中仅仅对其工作原理做了简单阐述，但是相对于其复杂的工作电路和工作波形，课堂上不但教师难以用最简单的讲解使学生明白，而且学生几乎没有什么兴趣去学习，更谈不上很好地掌握并与实际相结合。笔者经过多年的课堂教学，以教材为主，结合参考书和相关的文献资料，对教材上这部分知识进行了适当的改造，在课堂上将其工作原理的文字部分通过***解或者表格的形式展现在学生面前，让学生理解其基本工作原理，然后将计算机仿真软件引入到课堂教学中，通过课堂理论知识的具体应用，激发学生的学习兴趣，从而突破教学难点。下面将完全的课堂教学演算呈现出来。
1.1升压型零电压转换PWM电路的工作原理教材193页8.3.4节中对零电压转换PWM电路常用的软开关电路—升压型零电压转换PWM电路的工作原理做了简单的叙述，相对于其实际的电路的复杂性，简单的几句话不足以使学生理解并掌握其工作原理。现在笔者将升压型零电压转换PWM电路分为两个教学过程，第一个是工作原理的详细介绍；第二个是课堂知识的具体应用。零电压转换PWM电路如***1所示[3]，相对于传统的升压型变换电路—Boost变换电路[4]（在教材第五章直流-直流变流电路的第123页有详细介绍），升压型零电压转换电路在Boost变换电路的基础上增加了一个辅助网络，该网络由辅助开关QZVT、谐振电感Lr、谐振电容Cr及二极管D2和D3组成。电路工作时，辅助开关QZVT先于主开关QMAIN开通，使ZVT谐振网络工作，电容Cr上电压(即主开关QMAIN两端电压)下降到零，创造主开QMAIN零电压开通条件。下面结合其工作波形***详细介绍其工作原理。
设输入电感足够大，可以用恒流源IIN代替，而输出滤波电容足够大，输出端可用恒压源V0代替。设T<T0时，QMAIN和QZVT均关断，D1导通，一个工作周期可分为七个工作模式[3]，其中每个工作模式可以等效一个电路。***2为BoostZVT-PWM变换器工作波形***。下面是一个周期内Boost型ZVT-PWM变换器各个阶段的运行模式分析，一周期内7个运行模式的等效电路如***3所示。
（1）T0～T1Lr电流线形上升阶段。t=T0，辅助开关Tr1开通，谐振电感电流iLr线形上升，t=T1时达Is，二极管D的电流ID则由Is线形下降，t=T1时降到零电流下关断，等效电路如***3（a）所示。
（2）T1～T2谐振阶段。LrCr谐振，电流iLr谐振上升，而电压Vds由V0谐振下降。T=T2时，Vds=0，Tr的反并联二极管导通。等效电路如***3（b）所示。
（3）T2～T3主开关Tr开通。由于Tr的体二极管已导通，创造了ZVS条件，因此应当利用这个机会，在t=T3时给Tr加驱动信号，使Tr在零电压下导通，等效电路如***3（c）所示。
（4）T3～T4iLr线形下降阶段。t=T3，Tr1关断，由于D1导通，Tr1的电压被钳在V0值，Lr的储能释放给负载，其电流线形下降，等效电路***如***3（d）所示。
（5）T4～T5ids恒流阶段。t=T4，D1关断，这时Boost型ZVT-PWM变换器如同普通Boost型变换器的开关管导通的情况一样，等效电路如***3(e)所示。
（6）T5～T6Cr线形充电阶段。t=T5，Tr关断，恒流源Is对Cr线形充电，直至t=T6时，Vcr=Vo。等效电路***如3（f）所示。
型变换器开关管关断的情况一样，处于续流状态，直到t=T0，下一周期开始，等效电路***如***3(g)所示。刚才***3所示的七个工作原理可以用七个运行从上面的分析可以看出，经过教师的巧妙处理，将教材193页上复杂的升压型零电压转换PWM电路的工作原理通过***解结合文字解说的方式，进行详细的阐述，经过这样的处理，学生都能掌握和理解。接下来笔者将所学课堂理论知识与实际应用相结合，达到加深学生印象和突破难点的效果。
1.2课堂理论知识的具体应用上面对升压型零电压转换PWM电路的工作原理进行了阐述，学生对其工作原理有了一定的理解，但是他们可能疑惑，学了这个知识难点，到底它具体应用在哪些地方呢？逆变电路在教材第五章123页对升压变换电路的作用一个是电压抬升，另外一个是是功率因数校正，这两个知识点我们已经掌握，那针对这次学的升压型零电压转换PWM电路，跟普通升压型电路作用没什么差别。于是笔者就将升压型零电路应用于功率因数校正电路中，一个是验证软开关理论，另一个就是验证其功率因数校正功能。***4所示为升压型零电压转换PWM电路在功率因数校正电路中的具体应用，其整个系统的工作原理首先是市电220V交流输入，通过不控整流变成直流电，但是由于采用二极管整流以及大电感电容滤波，因此系统功率因数比较低，而且含有大量的高次谐波。关于功率谐波的危害在本教材69页第三章整流电路中的3.5.1节中有详细的阐述[6]，在这里不做具体叙述。由此可见，在不控整流电路中引入升压型零电压转换PWM电路的主要目的就是提高系统的功率因数，另外一方面，由于引入了新的电路，因此系统的效率会降低，由此需要采用软开关技术来提升系统效率，这也是本节的软开关技术应用的一个具体体现。根据电路理论和模拟电子技术的知识可以算出系统的元器件参数：输入电压Vin为单相220V，升压电感L为470μH，谐振电感Lr为8.3μH，谐振电感Cr为958pF，输出滤波电容Co为2200μF，开关频率f为100kHz。然后在仿真软件Pspice中搭建仿真模型并进行仿真。***中显示了主开关管Tr是在辅助开关管Tr1关断后才开通的，而且辅助开关管导通时间很短，显著地减少了开关管Tr的损耗。***7为主开关管Tr驱动波形Vgs，漏源电流波形Ids以及漏源电压Vds的仿真波形***。***中我们可以看到主开关管在开通前先有电流反向流过其体内二极管，使漏极电压箝位到零，再加驱动脉冲从而实现零电压开通。当驱动脉冲变为零时，由于主开关管Tr漏源极两端并联着谐振电容，使得主开关管Tr漏源两端的电压缓慢上升，从而实现零电压关断，在这里笔者要特别强调这就是这节课学习难点的软开关的工作原理。***8为输入交流电压和电流波形***，从***中我们清楚地看到输入电流很好跟随交流输入电压，实现了功率因数校正的目的。因此通过零转换PWM电路的课堂教学示范，可以得出以下结论：
1）学生可掌握升压型零电压转换PWM电路的基本工作原理；
2）学生复习了功率因数校正的概念；
3）学生通过课堂所学理论知识的应用将前面所学章节和本节课知识联系起来，达到了融会贯通的效果。
4）最重要的是激发了学生的学习兴趣，帮助他们更加容易地掌握课堂教学难点。
2结论
开关电源工作原理篇6
关键词： 彩色电视机 电源电路 维修
电源电路是彩色电视机的能源供给中心，因为工作在大电流、高电压状态，所以故障率较高。若电源电路出现故障，则整机将失去正常工作的基本条件，许多检测项目都无法进行，维修工作也难以开展。因此，电源电路的故障检修是整机维修的关键。
一、电源电路的组成及各组成单元的作用
电视机电源有串联稳压电源和开关稳压电源两种，串联稳压电源由于电路简单而广泛应用到小屏幕的黑白电视机中。开关稳压电源由于工作效率高、稳压性能好、调整范围宽、保护电路全等优点而被彩色电视机广泛应用。
开关电源的主要作用是把220V的交流电转变为行输出电路所需的110V直流电压、遥控系统所需的+5V的直流电压和其他系统的工作电源（如伴音系统、场输出系统、小信号处理系统等），但其他系统的工作电源也可由行输出变压器脉冲整流电源提供。
1.电源电路的组成
开关稳压电源主要由抗干扰电路、整流滤波电路、振荡电路、稳压控制电路、保护电路、待机控制电路等组成，振荡电路由开关变压器、开关调整管、启动电路、正反馈电路等单元构成。取样电路、基准电压、比较放大、控制电路构成了稳压控制电路，如***1所示。
2.电源电路的组成及各组成单元的作用
各组成单元的作用见表1。
二、电源电路分析
220V的交流电经抗干扰电路隔离内外电路的相互干扰，通过整流滤波电路变为300V左右的直流电压，由启动电路和开关变压器的初级绕组加至开关调整管的基极和集电极，在正反馈回路的作用下，把整流滤波后的直流电压变换为高频脉冲电压，根据开关变压器的能量转换和电压变换的作用，在次极获得大小不同的脉冲电压，经整流滤波后向负载供电。变压器次极电压主要取决于开关调整管的导通时间，开关管导通时间越长，变压器储存的磁场能越多，次极输出电压就越高，所以改变开关管的导通时间可以改变输出电压。
开关电源的取样电路取出输出电压与基准电压进行比较、放大后，送至控制电路，控制开关调整管的导通时间，从而保持输出电压的稳定。
以下为开关稳压电源电路实例分析。
1.电路***的识读
以***2开关稳压电源电路为例，主要由抗干扰电路、整流滤波电路、自激振荡电路、稳压控制电路、保护与待机控制电路等部分组成，组成元器件及作用见表2。
2.电路分析
该电源是彩色电视机中应用比较广泛的一种自激式调频调宽开关电源，并采用光电耦合器作稳压取样和开关机的控制，工作稳定，安全可靠。它除了显像管工作所需高压由行输出变压器提供外，其余电源全部由开关电源提供。
（1）整流滤波电路
市电220V经过保险管F501进入由C501、502和L501组成的低通滤波电路，由VD503～VD506组成的桥式整流电路后，再经过L502、C507组成的滤波电路得到约300V的直流电压，C503～C506为防浪涌电容。
（2）开关电源自激振荡过程
整流滤波电路输出的300V直流电压一路经过启动电阻R520、R507和R509加到开关管V513的基极，另一路通过电源变压器初级绕组③、⑦脚向开关管V513集电极供电。当V513的基极有电流注入后，V513由截至变为导通，通过三极管的集电极电流加大，开关变压器的③端自感电动势为正，同时正反馈绕组①②的①端产生的互感电动势也为正，该电压通过正反馈网络R511、C514（VD506）和R524加到开关管V513的基极，形成正反馈。通过正反馈使开关管V513迅速由截至转向饱和，变压器初级绕组③至⑦储存能量。开关管饱和导通后，其基极电压的升高已不能控制集电极电流的增大。与此同时，T501①脚的正电压经过R511、R506对电容C514、C509充电。C514的充电电压为下正上负，C515的电压为上正下负。C514下正上负的电压使开关管的基极电压下降，而C515上正下负的电压使脉宽调整管V512的导通加剧，对开关管的基极分流加大。随着充电时间的延长，当开关管的基极电流降低到一定值时，开关管退出饱和，并通过正反馈迅速转向截至。这样周而复始，形成自激振荡，注意对于自动稳压过程主要是相关电路控制V512的导通状况实现的。当电源开关管由饱和转为截至时，开关变压器将储存的能量经变压器次级绕组所接的整流、滤波电路整流、滤波后，向负载供电。
（3）稳压电路
开关电源输出电压的高低是通过改变开关导通时间的长短实现的。导通时间越长，变压器初级储存能量越多，输出电压越高。该电源的稳压电路由误差信号取样电路（R552、RP551、R553、VD561和V553）和脉宽调制电路（N501和V512）组成，其中N501为光电耦合器，既可以传送信号，又可以将两部分隔离。
现在以输出电压升高为例，说明自动稳压过程。由于某种愿因，使开关电源110V输出电压上升时，取样电路使V553的基极电压也升高，由于V553的发射极接稳压管VD561而电压不变，V553发射结压降增加，基极电压增加，根据三极管的特性，集电极的电流将成倍增加，流过光电耦合器的电流增加，发光二极管的发光强度增加，光敏三极管的电流增加，该电流经V510放大后加到脉冲调宽管V512的基极，使V512导通电流上升，发挥对开关管V510基极电流的分流作用，使开关管V510提前退出饱和，输出电压下降，从而取得稳压的效果。
（4）过压保护作用
过压保护电路由VD512、VD516和R517组成，当某种原因使正反馈绕组①端产生的感应电动势超过一定值时，VD515呈击穿状态，切断正反馈网络，使振荡电路停振，没有电压输出，起到过压保护的作用。
（5）多路输出电压
该开关电源共有6路电压输出，除视放电压和显像管所需高压外的所有电压均有开关电源提供。
（6）遥控开关机电路
该电路由V552和相关元件组成。当V552导通时，V556、V554均处于导通工作状态，输出相应的电源电压；当V552截至时，V556、V554均处于截止状态，对应的电压均无输出，行振荡和小信号处理电路都处于非工作状态，电视机处于待机状态。而V552的导通与否决定于CPU输出的控制信号，该信号通过V703控制V552的导通与否。
三、电源电路故障现象
彩色电视机开关稳压电源引起的故障现象如下：
1.三无
三无是指无光栅、无***像和无伴音。
2.输出电压偏高或偏低
电压偏高时，开机后光栅偏亮，甚至开机一段时间后光栅突然消失；电压偏低时光栅缩小。
3.遥控开关机失灵
使用遥控器不能对电视进行开关机控制（电源部分有故障）。
四、电源电路故障检修方法
1.开关电源的检修要点
不同类型的开关电源电路，可能由于工作方式的不同而在电路上出现较大的差异，但就其基本结构和工作原理都存在相似之处，开关电源的工作过程及检修要点如表3所示。
2.开关电源常见故障的检修
（1）三无
“三无”故障现象一般由开关电源、行扫描电路、待机控制电路引起。首先测开关电源输出电压，若为零，表明故障在电源电路，主要是电源电路有开路现象或开关调整管未自激振荡。测量滤波电容两端+300V电压有无是判断开路性故障的关键点；检查启动电路、正反馈电路、开关调整管、稳压控制电路是否正常，是判断开关调整管是否自激振荡的关键点。一般情况下，开关调整管的V=0V时为启动电路故障，V=0.7V时为正反馈电路或稳压控制电路故障，正常时V为负压。
根据以上故障分析，开关稳压电源的一般检修程序如***3所示。
（2）输出电压偏低（或偏高）
开关电源输出电压偏低，说明开关电源振荡电路工作基本正常，故障原因可能是电源的稳压电路出现问题或负载过重，首先用接假负载的方法确定故障在电源部分，然后再检查电源部分稳压电路故障。若电压偏高，可以直接检查电源的稳压电路故障。
由开关电源的组成和工作原理可知，稳压电路主要有以V553为核心的误差信号取样放大电路、信号耦合电路N501和以V510、V512为核心的脉宽调制电路三大部分组成。下面以信号耦合电路光电耦合器N501为切入点，分析开关电源输出电压偏高或偏低的故障。
输出电压偏低的检修程序，如***4所示。输出电压偏高的检修程序与上述结果正好相反。
（3）遥控开关机失灵（二次不开机）的故障分析与检测
遥控开关机电路如***5所示。遥控开关机失灵，有可能是电源电路的故障，也有可能是CPU控制电路出现问题，区分两者之间的方法是先检测B1电压是否为5V，如该电压失落，CPU不会工作。在保证B1电压正常时（电源指示灯亮），按遥控器的开关键，若V552基极电压有跳变，说明CPU正常工作，问题出在电源部分，否则为CPU故障。
当N701为低电平时，V703截至，V552饱和导通。当V552导通时，V554、V556导通，+19V、+9V、B1才能输出电压，行振荡和小信号处理系统才能正常工作，电视机处于工作状态，否则电路处于待机状态。
若电路出现遥控开关机失灵，则故障检修程序如***6所示。
该电源的CPU供电并非用辅助电源供电。在有些机型中CPU用辅助电源供电，遥控开关机则是CPU通过光电耦合器控制，通过开关电源停振以实现开关机，两种方法区别较大。
五、电源电路检修注意事项
1.特别注意人身、仪器和彩色电视机的安全
彩色电视机中的电源电路省去电源变压器，电网输出的220V交流电压直接与整流电路连接，这就导致地板带电的可能性。如果电网的火线恰好与电视机的地线相连，当维修者触摸底盘时，可能发生触电事故。如果使用万用表、示波器或其他仪器进行检测，则有可能损坏仪器。为此，在检修电视机时必须使用1：1隔离变压器，目的在于整机与电网火线的隔离。另外，工作台上还要垫上绝缘皮垫；使用万用表测量时，尽量单手作业。
2.避免扩大故障
如果电视机的保险管已熔断，在未查明原因的情况下，不可急于换上保险管通电，更不允许用比原来规格大的保险管或铜丝代替，以免尚未损坏的元件被损坏。但是有的故障不通电很难发现或作进一步的监测，此时可用规格型号完全相同的保险管换上再试一下，但要把握好时机，密切注意有无异常。
3.注意使用假负载
当电视机开关电源输出电压较低时，可能是电源故障可能是行输出级故障。判断故障是否在行输出级时决不能断开行输出级来检测空载电源，这样极易使开关管击穿。这时可以用假负载代替行输出级以判断故障部位。比较常用的方法是：接上假负载（220V、60W的白炽灯），并采用低压供电安全方式（即将供电电源采用自耦变压器降至70左右），接上假负载后接通电源，若白炽灯较亮，说明电源部分工作基本正常，可作进一步的测量；若开机后白炽灯灯丝不发光或亮度很低，则说明开关电源出现故障。
4.注意检修细节
在检测电源电路，特别是振荡电路不起振时，经常用万用表测量启动电阻的阻值。在测量以前，注意要对滤波电容放电，否则极易损坏万用表。
六、结语
彩电开关电源是电视机中故障率较高的部位之一，电源部分出现故障将直接影响电视机的光栅、***像和伴音，因此电源部分的检修至关重要。电源发生故障时，检修需从整流滤波电路、开关电源自激振荡电路（开关变压器、开关调整管、启动电路、正反馈电路）、稳压控制电路（取样电路、基准电压、比较放大、控制电路、）过压保护电路、次级多路输出电压电路、遥控开关机电路六个方面进行。在检修过程中必须注意人身安全、仪器和彩色电视机的安全，避免扩大故障范围，注意使用假负载并采用低压供电安全方式，注意检修细节等问题。
参考文献：
[1]韩广兴.新型彩色电视机原理与检修.北京：电子工业出版社，2005.
[2]河南省职业技术教育教学研究室.彩色电视机原理与检修.北京：电子工业出版社，2013.
[3]孙立群，主编.彩色电视机开关电源维修技术.北京：高等教育出版社，2004.
[4]王奎英.彩色电视机原理与检修实训.北京：人民邮电出版社，2008.
开关电源工作原理篇7
【关键词】双电源；切换；故障；解决措施
中***分类号：TG434.1 文献标识码：A
一、前言
随着电力的广泛应用，为了确保电力供应的稳定和工作人员的安全，在许多的企业生产中都运用了双电源技术，为了保证双电源技术的稳定，因此我们需要对其进行分析、探讨，进而提高技术水平。
二、双电源的工作原理
1.电路的特点
本电路利用可逆接触器的结构特点，与控制电路构成机械与电气的双重互锁，除了具有常规的失压、欠压、来电、过流和短路保护外，还具有缺相保护、逆送电保护和故障保护，本电路结构简单，设计注重安全性，操作方便，抗谐波干扰，不会因误操作而导致电源切换事故。
2.电路的组成
本电路的原理如下，如***所示，***l为主电路，***2、***3为控制电路。
在***1中，ACl为工作电源，AC2为应急电源，CBl为工作电源的进线断路器，CB2为应急电源的进线断路器，C为可逆交流接触器，它由工作电源的进线接触器C11和应急电源的进线接触器C 21组成，接触器CII、C2l之间存在机械联锁，C12为工作电源控制回路的电磁继电器，C22为应急电源控制回路的中闻继电器，常闭触头C12和C22构成电气互锁。可逆交流接触器c，通过机械联锁机构互锁，它与控制电路中的中电磁继电器C12、C22构成机械与电气双重互锁。
3.工作原理
平时由工作电源ACl对外供电，断路器CBl和可逆交流接触器c中的C1l接通，断路器CB2和可逆交流接触嚣C中的C2I断开。其工作原理如下：
当工作电源ACl来电时，合上断路器CBl，控制回路的中间继电器C1 2线圈得电，其常开触头C12吸合，常闭触头C12断开，当按下启动按钮STARTl时，接触器Cll线圈得电，接触器Cll主触头吸合，工作电源ACl对外供电。同时，自锁触头ClI也吸合，当松开启动按钮STARTl时，接触器cll线圈仍然保持通电状态，从而使工作电源ACl对外连续供电。
在工作电源ACl出现故障或要进行检修时，改为应急电源AC2对外供电，断路器CBl和接触器Cl 1主触头断开，应急电源AC2来电，断路器CB2闭合，按下启动按钮START2，接触器C21主触头闭合，应急电源AC2对外供电。
三、信号电源的组成与故障分析
1.信号电源的组成
本工程的信号电源是由设在车站信号楼附近的信号箱变及设在信号楼的信号防雷箱等设备组成的供电单元。自闭电源经电缆接入信号电源一号防雷箱，贯通电源与站变电源经双电源切换装置后由电缆接入信号电源二号防雷箱，信号电源构成示意***如***4所示。
2.PSK-E 型双电源智能切换装置的构成***
本工程采用的PSK－E型双电源智能切换装置是综合应用先进的电力电子技术、微电子技术和信息技术实现两路***电源智能化管理、快速转换的新产品；是当前国际领先的“柔流输电控制技术”在低压配电线路用户端的延伸应用。在设计时采用了电压过零点捕捉切换和不间断切换的切换控制策略，同时辅以触发器电气互锁电路。在保证了电源切换过程安全的前提下，装置的切换时间得到了大大的缩短。高速切换性能使得该双电源智能切换装置在切换技术上达到一个新的高度，该装置由主电路单元，切换控制单元和显示操作单元组成。
3.智能双电源电子快速切换系统的结构和原理
在电源正常工作时，微控制器控制晶闸管驱动电路开通一路电源，同时通过互锁电路锁定另一路电源，从而保证信号系统的单电源供电；当电源发生故障时，微控制器的12位ADC模块将经过隔离采样和交直流变换的模拟电压/电流信号转换为数字信号。微控制器通过处理这些数字信号，判断出当前电源的故障情况，然后选择合适方式进行电源切换；监控系统通过RS485总线取得电源状态数据并将这些数据显示出来。智能双电源电子快速切换系统的结构和原理如***5所示：
四、原因分析
针对两站双电源智能切换装置的上述现象，原因大致有几种情况：
1.残余电压，双电源智能切换装置核心元件是绝缘栅双极晶体管IGBT，这种结构使IGBT既有MOSFET可以获得较大直流电流的优点，又具有双极型晶体管较大电流处理能力、高阻塞电压的优点。在实验过程中，由于在晶闸管无触点开关的关断条件中，晶闸管无触点开关必须承受负压才能关断。由于双电源智能切换装置采用电压过零点检测切换技术，其原理为：在检测切换控制器检测到需要切换电源时，程序首先封锁可控硅的触发脉冲并检测输入电压的过零点，由于可控硅的续流性，可控硅此时并未关断，必须在交流电压在自然过零点时反向强迫关断时会存在残余电压，导致两路电源短路跳闸。
2.相位差过大，如果检测切换控制系统中的两路晶闸管同时导
通且两路供电电源有相位差和电压差，由此而造成的电源短路，会给供电安全带来灾难性后果。在一般情况下，两路供电电源的电压幅值和相位总是有差异的，即两路电源之间总存在电压差，这个电压差会引起电源的相间短路，所以两路电源不能同时供电。但是当两路电源的相位和幅值相差足够小时，装置足以承受电源并供所引起的瞬时短路电流，两路电源形成互为负载的供电状态，并且由于该过程的时间在半个周波以内，其并不能对电网造成有效的冲击。现场的贯通电源和站变电源来自不同发电厂，施工人员仅用相序表测量了两路电源相序正确就接线了，现场实测相位差为最大170V，双电源智能切换装置采用的是电压切换过程中切换延迟时间和高速并联切换，检测切换系统中复合无触点开关的开通条件中，两路电源相位差或电压差较大的时候，在一路无触点开关的开通时时刻，另一路无触点开关必须处于关断状态。所以，切换系统在切换过程中，在正常情况下从给出一路开关的关断信号到给出另一路电源的开通信号之间必须有一个延迟时间，以保证两路电源之间不会发生短路。试验证明，并联切换时相位差越小，切换时出现短路的可能性越低，所以在接线时应在核对相序后，测量相位差，选相位差较小的接入。
3.接地不规范，电子元件可能因接地不正确而受到干扰，电子设备运行中可能受到电源传输耦合、传输线干扰、地电流干扰带来的电磁干扰的影响，接地阻抗越小，干扰对信号的影响也就越小。工地现场车站的接地和接零是很混乱的，施工时如未按要求对零线重复接地，就可能影响切换装置检测及通信功能的正常运行。如某路电源出现接地故障，会抬高地电位，造成残留电压升高，既影响可控硅的使用寿命，又降低双电源切换装置高速切换的可靠性。
4.过负荷，由于桂集站在本次工程改造后即封闭，信号负荷大约为原负荷的60%，设计给出的开关额定值为50A。由于信号改造工程滞后电力工程，施工过渡期间在贯通电源上增加了取暖设备，自闭电源停电后造成贯通电源过载，引起跳闸。
解决措施
分析清楚事故原因以后，针对双电源切换装置和变频器分别采取了如下防范措施，效果良好。
1、消除接地隐患。更换发生不直接接地故障的#1炉渣仓双向皮带机电机电缆。
2、优化运行方式。针对双电源切换装置“自投自复”、“自投不自复”、“互为备用，3种运行方式，选用“自投不自复’’方式，即两路电源正常情况下常用电源工作，若常用电源故障则自动转换到备用电源，备用电源故障则跳闸报警，即使常用电源恢复正常，开关不自动返回。
3、加装隔离变压器。选择满足电机容量的三相隔离变压器，加装在变频器电源输入侧，当发生电缆不直接接地故障变频器输入侧相电压升高时，变压器直接将其过滤隔离，避免对其上级电源回路的影响。
4、规范变频器管理。对全公司的变频器使用情况进行检查归类，对不直接接地系统的变频器的输入回路增加相应容量的隔离变压器。
5、“举一反三”排查。对全公司电控设备进行排查，重点对保护、逻辑、接线、电缆绝缘等检查，消除同类设备存在的潜在隐患。
结语
现代企业设备的自动化程度越来越高，使用的设备类型越来越多，保护范围越来越广，双电源的存在为其提供了更加持久的工作能力，通过对双电源的技术分析和故障分析，我们对于双电源技术有了深入的认知，并且提高了我们相关的技术水平，有助于创造更多的经济价值。
参考文献
[1]康纪良，吴玉娟 双电源切换故障的分析与解决 [J] 《电工技术》 -2010年12期-
[2]王金成 电力双电源智能切换装置故障解决方案的探讨 [J] 《科技与企业》 -2013年12期-
开关电源工作原理篇8
关键词：变电所，双电源，联络开关，三专供电
0.前言
我矿井下采区变电所的电源来自-350中央变电所，由两条供电线路（南1#电源、2#电源）组成，供电高压电缆型号为：MYTV32-6KV/3×120。两条供电线路在-350中变电所取自入井2#电源和入井3#电源，分别具有供电的***性。采区变电所供电系统在安装时已构成双电源供电要求。在采区变电所内，1#电源控制一个采煤工作面，各区域绞车、水泵及掘进工作面风机备用电源等660V变电站；2#电源控制一个采煤工作面，各掘进工作面电源等，1#电源与2#电源所控制负荷比较均等。
1.供电不安全因素
为确保各采掘工作面的安全生产顺利进行，在1#电源与2#电源之间增加一台联络开关。联络开关电源侧与2#电源连接，负荷与1#电源连接，经过实际应用表明，此种方法在一定程度上起到了联络的作用，但是也存在着不安全、不合理的因素，主要原因是：
1.1 当1#电源供电线路发生故障时，将-350中央变电所、采区变电所内1#电源高压开关分别断开，并将小车拉出来后，将采区变电所内联络开关合闸，1#电源所控制负荷经过联络开关负荷侧连接， 1#电源侧带电，最后再将各分支高压开关合闸送电。此时各采掘工作面共用2#电源进行供电，维修人员对1#电源线路故障检查处理，等到1#电源线路故障排除后，先将-350中央变电所内1#电源高压开关合闸后，再将采区变电所内1#电源高压开关合闸，最后将采区变电所内联络开关断开，并将小车拉出来，恢复原供电系统运行方式供电。
1.2 但是，如果2#电源供电线路发生故障时，使用上述方法就不能将1﹟电源通过联络开关与2＃电源连接起来，因为此时联络开关电源侧不带电，联络开关内的控制回路没有电压，此时其合不上闸，所以联络开关起不到联络作用。为了不影响生产，这时解决问题的唯一方法是将联络开关前门打开，将其控制回路中的失压脱扣器进行人为挤压并用螺栓在失压脱扣器与横梁之间支牢靠，（并且掌握好螺栓长度，太长或太短都起不到作用），再将高压开关门关闭，最后用手动进行合闸，待2#供电线路检查、排除故障后，先将-350中央变电所内供2#电源高压开关以及采区变电所2#电源高压开关进行合闸后，将联络开关进行手动分闸，并将门打开，取下其失压脱扣器与横梁之间的螺栓，恢复供电。此种方法虽然能将1＃电源通过联络开关与2＃电源连接起来，但是不能满足正常供电的要求。
经过研究分析认为，为了保证供电安全的连续性，在原一台联络开关的基础上，再增加一台联络开关，可以保证连续供电的要求。这时，假如1#供电线路出现故障的话，先将-350中央变电所以及采区变电所内1#高压开关断开，并将小车拉开，将联络开关1送电运行，反之同理假如2#供电线路出现故障的话，先将-350中央变电所，采区变电所内2#高压开关断开并将小车拉开，将联络开关2送电运行，待供电线路检查排除故障后，再恢复送电运行。
2. 高压供电系统改造
为保证掘进工作面主扇风机供风的连续性，满足安全生产的要求，就必顺使掘进工作面主扇风机达到《煤矿安全规程》中“三专”（三专是指：专用开关、专用线路和专用变压器 ）的规定要求，这样就是在原有的掘进工作面供电基础上。再增加一套***的供电系统给个掘进工作面主扇风机供电。
原掘进工作面主要供电线路由一台高压开关控制、一条供电线路组成（UGSP-6KV∕3×35+3×16∕3+js）。掘进工作面主扇风机电源取自本掘进工作面移动变电站（1140V或660V），备扇电源取自采区变电所内供各区域绞车、水泵系统的移动变电站（KBSGZY-500∕660∕6）上，由于此变电站供电分支多，线路故障频繁，以及正常停电作业等原因，经常造成掘进备扇风机电源不能连续供电，如果掘进工作面主扇供电线路等再发生故障，这样就保证不了掘进工作面风机供风的连续性。为了排除此供电系统上的缺陷，保证掘进工作面风机正常供风的要求，这就要对采区变电所内高压供电系统进行改造。
改造的主要方法包括：
2.1 采区变电所内原有9台高压开关的基础上，再增加5台高压开关，保证每个掘进工作面的主扇风机都有一***立的高压开关控制，并且从采区变电所至掘进工作面再铺设一条高压电缆以及在掘进工作面内安设一台专用移动变电站，专门用作掘进工作面主扇风机使用。这样，掘进主扇风机就达到了“三专”的供电要求。
2.2 各掘进工作面将备扇风机电源接到本掘进工作面其他供电系统上。免费论文。这样，使掘进工作面的供风系统由两条供电系统构成，在正常情况下，掘进主扇风机能够保证掘进工作面连续供风的需要。
2.3 在采区变电所内，将控制掘进主扇风机的高压开关连接到2＃电源上，将控制掘进工作面的高压开关连接到1＃电源上。这时，如果1＃电源与2＃电源中任一供电线路发生故障时，这样就可以保证掘进工作面风机在任何情况下都能够连续供风，确保了掘进工作面安全生产的正常进行。免费论文。免费论文。
3.结论
采区变电所供电系统通过改造以后，确保了各采掘工作面供电系统运行安全、可靠。
开关电源工作原理篇9
【关键词】变压器；冷却器；故障；处理
1、强油风冷变压器冷却系统工作原理
强迫油循环风冷变压器容量大，外部有效散热面积小，但由于冷却器的潜油泵运转，强迫变压器油经散热器高速循环，将热量从内部带出，并用风扇吹风冷却，所以其散热效率很高。若冷却装置停止工作， 变压器油不能循环，而变压器外壳散热面积小，内部热量不容易散发出去。所以，当冷却器全停时，变压器不能持续运行，根据《运行规程》规定，在额定负荷下，允许运行时间为20分钟，若运行时间达20分钟时，变压器上层油温未达到75℃，允许继续运行至油温升到75℃，但时间最长不得超过一个小时。
2、冷却器组故障跳闸的处理
2.1现象
备用冷却器组投入，“备用冷却器投入”光字牌亮，原运行中冷却器组停止工作。
2.2原因
⑴冷却器组的风扇或油泵电动机过载，热继电器动作，断开冷却器组工作电源；⑵冷却器组缺相运行，电流增大，使热继电器动作；⑶热继电器受环境影响误动；⑷冷却器组回路发生短路，空开跳闸。
2.3处理方法
⑴将自动投入运行的备用冷却器组改投到“运行”位置，再检查是热继电器动作，还是空开跳闸。热继电器一般用作过载和缺相保护，空开一般用作短路保护。
⑵如果是空开跳闸，应检查回路中有无短路故障点。可将故障冷却器组投“停用”位置，重新合上空开，若再次跳闸，则说明从空开到冷却器组控制箱之间的电缆有故障。若空开合上后未再次跳闸，则说明冷却器组控制箱及电机之间的回路有问题。
⑶如果热继电器动作，可在恢复热继电器位置时，弄清是油泵电机还是风扇电机过载。再次短时投入冷却器组，观察过载的电机，并作如下处理：
①若冷却器过载，应稍等片刻，再恢复热继电器位置。
②若发现某个风扇声音异常，摩擦严重，可在控制箱内将故障风扇的电机端子接线取下，恢复热继电器位置，然后试投入该冷却器组。
③整组冷却器组不启动，应检查三相电压是否正常，是否缺相。
④如果气温很高，可能引起热继电器动作，可打开控制箱门冷却片刻，再次投入。
⑤若潜油泵声音异常，冷却器组不能继续运行，应立即汇报工区和生技部门，由上级派检修人员处理。
⑥检查热继电器RJ接点接触情况，如果热继电器损坏，应由检修人员及时更换。
3、冷却器全停故障的处理
冷却器全停有两种情况：第一种情况是工作电源故障，备用工作电源自动投入，但未成功；第二种情况是工作电源故障，备用工作电源自投装置没有动作。
下面以I段工作电源运行、II段工作电源备用的运行方式为例分别说明：
3.1情况一
3.1.1现象
所有冷却器组全部停止运行，“冷却器全停”，“I段工作电源故障”， “II段工作电源故障”光字牌亮。
3.1.2原因
冷却器工作电源故障消失，备用电源自动投入动作，但未成功，说明电源主接触器1C和2C接点以下回路有短路故障。
3.1.3处理
首先拉开所用变屏上主变通风电源闸刀，检查通风电源熔丝（或空开），若熔断则更换之，再进行以下处理：
⑴检查冷却器电源上所接电压继电器1YJ，2YJ的常开接点已打开，说明电源确无电压。⑵更换冷却器电源的熔丝，并检查控制箱内冷却器电源所接元件是否有接地或短路。⑶断开所有冷却器组的空开1～nKD，将冷却器组控制开关1～nKK切至“停止”位置，合上两路冷却器电源，恢复原先运行方式。⑷若运行正常，则试投入各冷却器组。投入时可先投入原先备用和辅助冷却器组，再逐个投入原先运行的冷却器组，检查出有故障的冷却器组。
⑸检查有故障的冷却器组的空开及其以下回路。
3.2情况二
3.2.1现象
所有冷却器组全部停止运行，“冷却器全停”，“I段工作电源故障” 光字牌亮。
3.2.2原因
冷却器工作电源故障消失，备用电源自动投入装置没有动作或动作不正常，备用工作电源一般没有故障。
3.2.3处理
首先拉开所用变屏上主变通风电源闸刀，检查通风电源熔丝，若熔断则更换之，再进行以下处理：
⑴如果2C未动作，则进行如下处理：
①检查2RD是否熔断，若熔断则更换之；②将控制开关KK手动切至II段电源，如果切换成功，则说明1C的常闭接点有故障；③如果手动切换不成功，则将2C的常开接点短接，使冷却器开始工作。
⑵如果2C动作，则进行如下处理：
①将2C的常开接点短接，如果冷却器开始运转，明接点有问题，应设法恢复之；②如果无法切至II段电源，应汇报调度和上级，作好转移负荷的准备。
4、冷却器故障处理时的注意事项
4.1尽快恢复冷却器工作
当冷却器工作电源消失时，应设法切换至备用电源，尽快恢复冷却器工作，然后再检查原工作电源消失的原因。
4.2注意主变油温
处理故障时，应注意观察主变压器的油温，如果上层油温未达到75℃，根据调度命令解除冷却器全停跳闸压板，继续处理故障。
4.3防止故障扩大
更换熔丝后再次熔断，说明回路中有短路故障，在未排除故障前，切不可多次向故障点送电，以防止故障扩大。
5、结束语
220kV主变压器多采用这种强油风冷冷却系统，运行人员在高温高负荷时期，应该认真加强对主设备的巡视，特别要重视对主变压器的巡视，一旦发现冷却系统故障，应该及时检查、分析并判断故障原因，能自行处理的通过处理保证主变继续安全运行，不能自行处理的应立即向上级主管部门汇报，以便及时排除故障，从而保证主变压器的安全运行，提高企业的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]变电站综合自动化原理与系统..北京：中国电力出版社，2004.
[2]变电运行与事故处理.北京：中国电力出版社，2002.
开关电源工作原理篇10
关键词：西门子 电器元件 故障 现场分析 处理研究
1 西门子电气元件故障检测的准备工作
1.1 要具有一定的专业理论知识。专业理论知识是工作人员进行电气元件故障检测的基础保障。设备检修工作与其他工种相比具有较强的理论性，在实际检测工作中，动脑比动手更加重要，只有找到故障点后，才能进行修复工作。
1.2 熟悉设备的功能。设备检修人员应该在明确各设备实际功能的前提下，熟悉各个按钮的作用，为设备维修工作提供给技术保障。
1.3 明确电气控制系统的基本原理。工作人员只有了解故障情况后，才能对故障原因进行具体分析，明确查找思路，对排查步骤和理论基础做出具体规划。
1.4 熟悉电气元件的安装位置。工作人员必须熟悉电器元件的安装位置。对于较大型的设备工作人员对电气元件分布***必须有清楚地认识，尤其对操作按钮、行程开关以及电磁阀等位置必须有清楚了解。
2 西门子电气元件故障的现场分析与处理研究
2.1 主接触器短路引起的故障维修。故障现象：配套设备在运作过程中发生突然断电的问题，重新启动设备后，系统电源无法正常接通。
现场分析：电源模块主回路原理***如下***1所示。***中断容器F11和F12在处理后已经熔断，经过专业人员实地测量发现，R和S之间没有出现短路状况，这足以说明电压吸收器和相关控制模块运行正常；检测结果还发现：200R、200S之间出现了短路故障，故障发生的原因是NF1、DS1或者设备之外200R、200S短路。
处理研究：故障维修人员为了获得准确的短路位置，拔下了插头CP2，并且在保证其他元件正常运行的前提下，断开了200R、200S与设备外部的连接。经检查后发现：短路故障解除，从而确认电源无法正常连接的原因是设备之外200R、200S发生了短路。对200R、200S其他元件进行检查后，更换出现故障的接触器和断容器F11、F12，保证设备的正常运行。
2.2 断容器不良引起的故障维修。故障现象：设备第一次开机时，系统电源无法正常运行。现场分析与处理研究：故障维修人员在检查中发现，该设备电源单元的发光二极管出现了问题，二极管上PIL灯不能正常使用，电源单元的熔断器F1受高温损坏。该设备为二手设备，从上***1中可以对各故障进行准确判定，故障维修人员对相关元器件进行检测后，发现该类元器件均运行正常。接下来，故障维修工作人员对A24端子上的各原件进行检测发现电源单元运行正常。通过更换熔断器F1，故障排除，电源保持正常接通状态。
2.3 外部互锁引起的故障维修。故障现象：某设备开机时，电源无法正常连接。现场分析与处理研究：故障检修人员在经过检查后发现：输入单元的发光二极管PIL等正常运行，但是，在开启电源后，该位置回路系统无法正常运行。如***1所示，切断MDUCRT单元上电源后，操作面板商的相关元件运行正常。维修现场通常没有设备电气原理***，故障维修人员只能结合实际状况对故障原因进行确定。检查后发现：该设备COM和OFF之间可以通过辅助线进行正常连接，对各元件进行精确检测后保证COM与OFF之间触电处于闭合状态，重新启动设备，电源连接正常。
2.4 接通总电源开关后，电源指示灯不亮。故障现象：接通总电源开关后，电源指示灯不亮。现场分析与处理：故障维修人员井检查发现，电源指示灯不亮的原因有以下几点：第一，外部电源开关为正常运行；第二，电源进线或者设备总熔断器熔芯断；第三，设备电源进线断开；第四，设备总电源开关损坏；第五，指示灯控制电路中熔断器熔芯断；第六，电源指示灯灯泡问题等。面对以上问题，维修人员只需对设备各处开关以及指示灯质量进行检查，并确保其质量后即可保证电源指示灯的正常运行。
3 结束语
总之，电力系统具有供电时间长、内部结构复杂等特点，电气设备在运行过程中受多种因素影响，经常会出现各类故障，严重影响了电力企业的发展。据相关调查显示，由于电力系统长期处于高压作业状态，电气系统内部的电气元件故障发生率最大，有些元件受到外界因素的影响，导致基本性能降低，为了保证我国用电系统的安全，电力企业必须高度重视西门子电气元件故障的现场分析及处理研究工作。因此，故障维修人员应该在明确西门子电气元件故障检测的准备工作的前提下，对西门子电气设备中主接触器、断容器以及电源指示灯等元件故障产生的原因及处理办法有清楚的了解，为我国电器行业的发展建设做出应有的贡献。
参考文献：
[1]冯君毅.浅谈几例FANUC电气元件故障的现场分析与处理[J].河南科技，2013.
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