开关电源01、开关稳压电源 概述

电气学院(xuéyuàn)电力电子研究所游小杰开关电源技术(jìshù)1精品资料所谓电力电子技术是一种电能处理(chǔlǐ)技术(ElectricalEnergyProcessing),即采用功率半导体器件和线路对电能进行转换(conversion)、控制(control)和高效利用(efficientuse)的一门技术。广泛应用于各种电源系统,电气传动自动化系统及电力系统等工业生产和民用部门。(另一说法：电力电子技术是一门应用功率半导体器件和线路进行功率变换的学科）

电力电子技术(jìshù)简介欧洲国家电能90％经过功率变换后使用。2精品资料NASA’ssolarpowerflyer3精品资料Equippedwithcomputer,radio,display,etc.Batteryontheback4精品资料上海磁浮线上运行(yùnxíng)的MaglevTrain5精品资料56年SCR发明之日即为电力电子技术诞生之时。50年发展分两阶段：56－80年，传统电力电子技术；80至今，现代电力电子技术。50年代(niándài)：SCR60年代(niándài)：快速SCR70年代(niándài)：GTR、GTO80年代(niándài)：IGBT、MOSFET、IGCT90年代(niándài):高性能IGBT、MOSFET

电力电子(diànzǐ)技术诞生50周年！6精品资料一个核心技术三个基本特征五个发展方向多种应用领域现代电力电子技术现代(xiàndài)电力电子技术简介7精品资料一个核心技术电源变频定频开关有源无功现代电力(diànlì)电子技术简介8精品资料三个基本特征电能处理与节能弱电控制强电高技术的支撑现代电力(diànlì)电子技术简介9精品资料现代电力电子技术(jìshù)简介五个发展方向高功率密度高压大功率高功率因数高性能高频高效10精品资料多种应用领域

电源系统电力系统储能系统现代交通系统

电气传动系统现代电力电子技术(jìshù)简介11精品资料现代电力电子技术的应用(yìngyòng)领域（1）在电气传动系统中的应用(yìngyòng)风机、水泵调速系统；空调、冰箱等家电系统；电动汽车；高性能调速系统－电力机车。（2）在工业电源系统中的应用(yìngyòng)中频感应加热电源；大功率电解电源；电焊机电源；电镀电源；高效节能灯。12精品资料（3）在电力系统中的应用灵活输电系统（FlexibleACTransmissionsSystem，FACTS）直流输电；无功补偿(bǔcháng)；储能；有源滤波；DVR。13精品资料北京交通大学电力电子学科在全国高校(gāoxiào)中的地位：前八名。北京交通大学浙江大学清华大学西安交通大学上海大学哈尔滨工业大学华中科技大学南京航空航天大学台达基金、光宝公司基金。北京交通大学电力电子学科发展的历史－机遇－问题－挑战。北京交通大学电力电子学科依托单位：电力电子所、新能源所、电控系。14精品资料北京交通(jiāotōng)大学电力电子所郑琼林教授，博士生导师，电气学院院长。北京电力电子学会常务理事，北京电源行业协会常务理事，美国电力电子系统工程中心、美国麻省理工学院访问教授，研究方向为电力电子与牵引传动。研发了8K电力机车辅助变流器、电牵引交流传动互馈试验与测试系统。游小杰教授，博士生导师，电力电子研究所所长，捷克布拉格工业大学博士，清华大学博士后。北京电力电子学会理事，《电力电子》期刊副主编。目前主持国家(guójiā)863磁浮重大专项子课题“高速磁浮列车长定子段换步馈电新技术的研究”项目，具体负责63MW国防变流电源、石油行业150kVA能流循环互馈自控变流系统的研制工作。杨中平副教授，日本东京大学博士，2002年进入东芝公司铁道车辆技术部工作，亲自参与了我国多条地铁车辆电传动系统的设计工作，特别是作为东芝公司的主要技术负责人，承担了我国第一条直线电机地铁——广州4号线车辆电传动系统的技术方案的制定工作。04年起任教北京交通大学电气学院。

15精品资料

胡广艳副教授，原中国科学院电工所副研究员。长期从事电机控制方面的研究工作。主持并完成过“863”重大电动汽车专项中“混合动力车电驱动控制系统的研究与开发”、“电动车用大功率变频器的研究与开发”等项目。林飞讲师，清华大学博士，从事电力电子、现代控制工程等方面的研究工作。张立伟博士后，中国科学院院电工研究所博士，从事电力电子、电机控制方面的研究工作。郝瑞祥博士后，河北工业(gōngyè)大学博士，清华大学完成博士论文。从事电力电子控制器方面的研究工作。黄先进老师，从事电力电子方面的研究工作。孙湖实验师，从事实验室管理工作。

16精品资料一、什么(shénme)是开关电源电源---发出电能的电源：发电机、电池、公共电力网等。变换电能的电源：输入和输出都是电能，“粗电”变为“精电”。AC-DC：整流DC-AC：逆变AC-AC：交交(jiāojiāo)变频、变压DC-DC：直直变换以上变换由电力电子电路完成，电路中核心元器件工作在开关状态－－开关电源，工作在放大状态－－线性电源。17精品资料线性电源(diànyuán)18精品资料Big,heavyandexpensive50Hzpowertransformerusedinconventional"linear"powersupplies.线性电源(diànyuán)19精品资料优点(yōudiǎn)：电源稳定度及负载稳定度高；输出电压纹波小；线路(xiànlù)结构简单，便于维护；没有开关干扰。比如7805、7815就是线性电源缺点：功耗大，效率低；体积大，重量大。线性电源优点：功耗小，效率高；体积小，重量轻；线路形式多样。开关电源缺点:干扰大，纹波大。20精品资料型号：JE250技术指标：1.输入:220V(AC90V~264V)

2.输出电压:+5V-5V+12V-12V

3.输出电流:10A0.5A8A0.5A

4.效率:≥75%

5.保护:5Vat6.2V12Vat16V

生产厂家：深圳展盛电子有限公司21精品资料型号：JA328FDA规格：190×52×35(L×W×H)技术指标：输入:220V(AC176V~265V)输出电压:+5V-12V+24V输出电流:0.45A0.03A1.2A效率:≥70%过流保护生产厂家：深圳展盛电子有限公司22精品资料23精品资料电镀电源的特点：

大电流、低电压。本电源技术指标：输出电压0～12V；输出电流0～1000A；

稳流精度≤±1.0%；稳压精度≤±0.5%；功率因数≥0.91；输入电压AC380V；

纹波系数(xìshù)≤0.5%;均流不平衡度≤3.0%电力电子(diànzǐ)研究所为与北京京仪椿树整流器责任有限公司研制的电镀电源24精品资料25精品资料26精品资料开关电源功率变换过程(guòchéng)的四个环节输入整流控制系统开关变换整流输出二极管晶闸管专用(zhuānyòng)集成电路GTRIGBTMOSFET肖特基二极管、快恢二极管27精品资料Basicdescription开关电源的基本(jīběn)描述AtypicalswitchingpowersupplystartsbydirectlyrectifyingtheACpowerlineandfilteringittoDCwithlargeelectrolyticcapacitors.

AC/DC典型的开关电源从交流直接(zhíjiē)整流开始28精品资料Basicdescription开关电源的基本(jīběn)描述thenfedtohighfrequencyhighpowerswitchingtransistorsthat"chop"theDCintohighfrequencyAC,typicallyattensorhundredsofkilohertz,andfedtoatransformerwoundtogivethedesiredvoltageattheoutput.UPUSVinNPNSQ29精品资料Basicdescription开关电源的基本(jīběn)描述highfrequencyhighpowerswitchingtransistorsthat"chop"theDCintohighfrequencyAC。UPUSVinNPNSQ30精品资料Basicdescription开关电源的基本(jīběn)描述ThesecondaryisthenrectifiedandfilteredagaintoproducethedesiredDCoutputvoltage.VoutUPUSCfLfNPNS31精品资料Basicdescription开关电源的基本(jīběn)描述Whyusehighfrequency?Becausehighfrequencytransformerscancarryfarmorepowerforagivenweightandsizethanthoseoperatingat50.Also,thefiltercapacitorsattheoutputofthesupplycanbemuchsmallerthanthoseoperatingat50Hz.LfCf32精品资料2、拓扑(tuòpū)种类多①串联(chuànlián)型——buckconverter②并联型——boostconverter③倒极性——buck-boostconverter④Cukconverter⑤sepicconverter⑥zetaconverter输入输出不隔离输入输出隔离①正激变换器——forwardconverter②反激变换器——fly-backconverter③推挽变换器——push-pullconverter④半桥变换器——half-bridgeconverter⑤全桥变换器——full-bridgeconverter开关电源1、形式多：AC-DC、DC-AC、AC-AC、DC-DC。33精品资料三、开关(kāiguān)稳压电源概述教材及主要参考资料张占松，蔡宣三.开关电源的原理与设计．北