第29讲 开关电源

开关电源的组成特点开关电源的分类开关电源的工作原理教学重点与难点：

开关电源的基本工作原理

本次课内容简介2.2.8开关稳压电源

案例：

现象:电视机有时出现三无;不能遥控开/关机等故障。

原因:引起这类故障的原因有可能是开关电源出故障。

任务：本节主要介绍开关电源的结构原理、电路中各个元件的作用。（2）两种常见电源：串联稳压电源：具有自身功耗大、频率低、机内温升高、体积大、效率低等缺点，而且稳压范围窄，用在要求不高的设备中。（黑白电视中采用）开关电源：它是将50Hz交流电压直接变换成直流电压后，由脉冲振荡器将直流电压变换成高频脉冲，再经变压、整流、滤波后，得到所需的多路直流电压。（1）电源电路作用：向各部分电路提供工作所需直流电压。1、概述：～220v/50Hz＋－Vo电源变压器整流电路滤波电路稳压电路2、开关稳压电源的特点

3、开关电源的组成（1）功耗小、效率高：其效率通常可达80%～90%左右；（2）稳压范围宽：稳压范围在130～260V之间变化；（3）滤波电容容量小：开关电源的工作频率为行振荡频率；（4）重量轻、体积小：省去了体积庞大的电源变压器；（5）机内温升低：因晶体管工作在开关状态。4、开关稳压电源的分类

（1）按开关晶体管的连接方式分有串联式、并联式、变压器式三种。①串联型开关稳压电源：RL开关管～220V高频储能整流滤波脉冲振荡脉冲控制低频整流滤波取样电路基准电压误差放大+300V②并联型开关稳压电源：RL开关管～220V高频储能整流滤波脉冲振荡脉冲控制低频整流滤波取样电路基准电压误差放大+300V～220VRL开关管整流滤波脉冲振荡脉冲控制低频整流滤波取样电路基准电压误差放大+300V③脉冲变压器耦合并联型开关稳压电源：（2）按开关电源的稳压控制方式分类：①脉冲宽度控制式：保持开关脉冲的频率不变，通过改变开关管导通时间Ton的方式来调节输出电压达到稳压。（3）按开关电源激励方式分类:①它激控制式：需附加一个振荡器来产生开关脉冲。开关脉冲作用于开关管使电源电路有输出，待电视机正常工作后可由行频脉冲作为开关脉冲，振荡器就可以停振。②自激控制式：自激式电路是利用开关管、脉冲变压器等构成正反馈环路形成自激振荡，使开关稳压电源有电压输出，电视机正常工作时自激振荡受行频脉冲的同步，解决了开关电源的独立工作能力。②频率控制：通过控制开关脉冲频率（周期），相应调节脉冲占空比使输出电压达到稳定。图中：V为开关管（调整管）；

T是脉冲变压器（又称储能变压器或开关变压器）；

VD是脉冲整流二极管（又称续流二极管）；

C是滤波电容，也有储能作用；RL为电源的负载。5、开关电源的基本工作原理下面以变压器并联自激调宽式稳压电源为例说明开关电源的原理：1）工作原理：正脉冲TOn到来时:可见:TOn越宽，V导通时间越长，则i1越大，T储能越多。V饱和形成电流i1L2中产生上－下+的感应动势VD截止。L1中产生上+下－的感应电动势其中：当正脉冲再一次输入开关管Ｖ基极时，开关管Ｖ又一次饱和导通，二极管VD又截止，负载所需要的电流由电容器Ｃ放电来供给。负脉冲时:V截止i1约零L2中产生上＋下－的感应电动势VD导通i2向C充电，并为RL提供直流电压Vo。L1中产生上－下＋的感应电动势由经上分析可知，输出电压VO与输出入电压Vi之间的关系如下：上式说明，输出电压UO与输入电压Ui成正比，与变压器匝数比成正比，与开关脉冲占空比Ton/T成正比。

调宽型开关稳压电源受行频同步，即周期Ｔ＝TＨ为64μs，是固定不变的，输出电压UO通过控制Ton/T比值（实际调整Ton）来实现，即控制脉宽来调节，达到稳定输出电压的目的。2）稳压原理：当Vo↑同理，可分析Vo↓的情况。Vx↑(Vz不变)Vp↑Vb的脉宽↓Vo↓Tr与C中的储能↓V导通时间↓下面分析稳压过程：开关电源实物图:6、开关电源常见故障

（1）无光栅，无伴音；

（2）不能遥控开/关机；

（3）光栅上水平亮线滚动或图像有严重的横条