一文详解为什么开关电源在空载或轻载时无法正常启动或工作不稳定

发布时间：2025-12-18 14:26
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：193

　　开关电源是现代电子设备中常用的电源供应方式，但有时在空载或轻载情况下可能出现无法正常启动或工作不稳定的问题。本文将探讨这种现象背后的原因和可能的解决方法。

一文详解为什么开关电源在空载或轻载时无法正常启动或工作不稳定

　　1. 开关电源基本原理

　　1.1 工作原理

　　开关电源通过高频开关元件进行快速切换，将输入电压转换成稳定的输出电压，以供给各种电子设备使用。

　　1.2 控制电路

　　开关电源内部包含控制电路，负责监测输入电压、负载情况等参数，并调节开关元件的工作状态，以保持输出电压稳定。

　　2. 为何在空载或轻载时出现问题?

　　2.1 最小负载要求

　　开关电源一般需要一定的最小负载才能正常工作，如果在空载或负载较轻的情况下，可能无法维持正常的工作状态。

　　2.2 控制电路失效

　　当负载较轻时，控制电路可能无法准确检测输出电压波动，导致无法正确调节输出，从而造成工作不稳定。

　　2.3 谐振频率问题

　　高频开关元件的谐振频率需要匹配负载，如果负载过轻，可能无法达到合适的谐振频率，影响电路稳定性。

　　3. 解决方法

　　3.1 增加最小负载

　　可通过添加电阻等方式增加最小负载，使开关电源能够在空载或轻载情况下正常工作。

　　3.2 优化控制电路

　　对控制电路进行优化，提高对输出电压变化的检测灵敏度，确保在各种负载情况下都能稳定工作。

　　3.3 调整谐振频率

　　根据负载情况调整谐振频率，使其更好地适应当前负载状态，提高电路稳定性。

　　4. 案例分析

　　4.1 某型号开关电源

　　在某型号开关电源中，发现在轻载时无法正常启动或工作不稳定，经过分析发现是由于最小负载要求不符合导致的。

　　4.2 解决方案

　　通过增加最小负载的方式，成功解决了该型号开关电源在空载或轻载时的工作异常问题，确保了其正常稳定运行。

　　开关电源在空载或轻载时无法正常启动或工作不稳定是一个常见问题，可能由最小负载要求、控制电路失效或谐振频率问题等多种因素引起。通过增加最小负载、优化控制电路和调整谐振频率等方法，可以有效解决这类问题，确保开关电源的正常运行和稳定性。


（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：散热设计有哪些关键点？如何估算和优化开关电源的热性能

下一篇：保险丝熔断或芯片烧毁，通常是什么原因导致的？如何检查

在线留言询价

相关阅读
开关电源PCB设计中不可忽视的6大关键步骤
行业新闻

开关电源PCB设计中不可忽视的6大关键步骤

　　在任何开关电源设计中，PCB板的物理设计都是最后一个环节，如果设计方法不当，PCB可能会辐射过多的电磁干扰，造成电源工作不稳定，以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析。　　1、原理图到PCB的设计流程　　2、相关参数设置　　相邻导线间距必须能满足电气安全要求，而且为了便于操作和生产，间距也应尽量宽些，最小间距至少要能适合承受的电压。在布线密度较低时，信号线的间距可适当地加大，对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距，一般情况下将走线间距设为8mil。　　焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm，这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时，要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状，这样的好处是焊盘不容易起皮，而且走线与焊盘不易断开。　　3、布局环节　　实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。　　例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降。因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。　　每一个开关电源都有四个电流回路：　　◆ 电源开关交流回路　　◆ 输出整流交流回路　　◆ 输入信号源电流回路　　◆ 输出负载电流回路　　通过一个近似直流的电流对输入电容充电，滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地，输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量，同时消除输出负载回路的直流能量。　　所以，输入和输出滤波电容的接线端十分重要，输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连，交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。　　电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流，这些电流中谐波成分很高，其频率远大于开关基频，峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍，过渡时间通常约为50ns。　　这两个回路最容易产生电磁干扰，因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路。每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置，调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。　　建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似，最佳设计流程如下：　　1)放置变压器　　2)设计电源开关电流回路　　3)设计输出整流器电流回路　　4)连接到交流电源电路的控制电路　　设计输入电流源回路和输入滤波器、设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：　　● 首先要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加;过小则散热不好，且邻近线条易受干扰。电路板的最佳形状为矩形，长宽比为3：2或4：3，位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。　　● 放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集。　　● 以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、 整齐、紧凑地排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接，去耦电容尽量靠近器件的VCC。　　● 在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样不但美观，而且装焊容易，易于批量生产。　　● 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。　　● 布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起。　　● 尽可能地减小环路面积，以抑制开关电源的辐射干扰。　　4、布线环节　　开关电源中包含有高频信号，PCB上任何印制线都可以起到天线的作用。印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗，从而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信号)。　　因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽，这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器件放置得很近。　　印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正比，而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。长度反映出印制线响应的波长，长度越长，印制线能发送和接收电磁波的频率越低，它就能辐射出更多的射频能量。　　根据印制线路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。 同时使电源线、地线的走向和电流的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。　　接地是开关电源四个电流回路的底层支路，作为电路的公共参考点起着很重要的作用，它是控制干扰的重要方法。因此，在布局中应仔细考虑接地线的放置，将各种接地混合会造成电源工作不稳定。　　5、设计检查　　布线设计完成后，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则，同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求。一般检查线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔、贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求。　　电源线和地线的宽度是否合适，在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。注意： 有些错误可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。　　复查根据“PCB检查表”，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置，还要重点复查器件布局的合理性，电源、地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽，去耦电容的摆放和连接等。　　6、设计输出　　输出光绘文件的注意事项：　　● 需要输出的层有布线层(底层)、丝印层(包括顶层丝印、底层丝印)、阻焊层(底层阻焊)、钻孔层(底层)，另外还要生成钻孔文件(NC Drill)　　● 设置丝印层的Layer时，不要选择Part Type，选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Line。　　● 在设置每层的Layer时，将Board Outline选上，设置丝印层的Layer时，不要选择Part Type，选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text。
2025-11-17 15:59 阅读量：390
开关电源的常见术语
行业新闻

开关电源的常见术语

　　● 拓扑结构(Topology)　　开关电源的拓扑结构，是指功率变换的电路结构，不同的电路结构可以实现不同的电源变换。　　● 开关电源/开关电源稳压器(Switching Mode Power Supply/ Switching Regulator, SMPS)　　一种基于晶体管或MOSFET工作在高频“开”“关”状态，配合电感、电容等储能元件实现电压转换与稳定的电能转换电路或设备。其核心原理是利用反馈控制(如PWM脉宽调制或PFM脉频调制)动态调整开关的占空比或频率，从而将波动的输入电压转换为精确稳定的直流输出电压。　　● 线性电源/线性稳压器(Linear Regulator)　　线性电源或线性稳压器，以线性模式操作双极性或场效应功率晶体管(MOSFET)，使得其工作在线性放大区，调节得到稳定的输出电压的一种电源类型。　　● 静态电流(Quiescent Current, IQ)　　IQ是未输送给负载的直流偏置电流。器件的IQ越低，则效率越高。然而，IQ可以针对许多条件进行规定，包括关断、零负载、PFM工作模式或PWM工作模式。因此，为了确定某个应用的最佳降压调节器，最好查看特定工作电压和负载电流下的实际工作效率数据。　　● 关断电流(Shutdown Current)　　这是使能引脚禁用时器件消耗的输入电流，对低功耗降压调节器来说通常远低于1 μA。这一指标对于便携式设备处于睡眠模式时电池能否具有长待机时间很重要。　　● 电流纹波系数 r　　电流纹波系数(Current Ripple Factor)，指开关电源电路中流过电感器的纹波电流 ∆I_L 与直流电流 I_(L,DC) 的几何比例。　　● 纹波电流(Ripple Current)　　通常指功率电感上的纹波电流，又叫做峰峰值电流(peak-to-peak ripple current)，其理论值定义为功率电感上直流电流的r倍。　　● 纹波电压(Ripple Voltage)　　在直流电源输出中，由于整流滤波不完全或开关电路的高频切换，叠加在直流电平上的周期性交流成分。其幅值与输出电容的ESR、容量、电感电流波动、开关频率等因素相关，通常以工频或其整数倍频率(如50Hz/100Hz)或开关频率为主成分，并可能包含高频噪声。　　● 占空比(Duty Cycle)　　在开关电源电路中，占空比是开关管导通时间与开关周期的比例，用于调节能量传递效率及输出电压。　　● 开关周期(Switching Cycles)T_SW　　在连续导通模式下，指功率开关器件(如MOSFET)完成一次完整导通(ON)和关断(OFF)动作的时间间隔。与开关频率(Switching Frequency)互为倒数关系。　　● 导通时间 T_ON　　降压型开关电源电路中，除非特殊说明，这里特指高边开关管处于导通状态的持续时间。　　● 关断时间 T_OFF　　降压型开关电源电路中，除非特殊说明，这里特指高边开关管处于关断状态的持续时间。注意，这里的关断时间是针对高边开关管而言的。　　我们知道，在同步降压型开关电源电路中，忽略死区时间的话，高边开关管处于关断状态，就对应着低边开关管是处于导通状态的。所以，此处高边开关管的关断时间 T_OFF 就对应着低边开关管的导通时间 T_(LS,ON) 。　　● 开关频率 F_SW　　指功率开关器件(如MOSFET)在单位时间内完成导通(ON)与关断(OFF)动作的循环次数，数学上定义为开关周期的倒数，是开关电源的核心参数。　　● 最大负载电流(Maximum Load Current)　　又叫额定输出电流(Rated Output Current)，指开关电源电路能够提供的最大或额定电流能力。　　● 最小负载电流(Minimum Load Current)　　有时，在某些特殊应用场合需要将BUCK电路默认在CCM连续导通模式下，可以通过在输出端增加一定阻值的电阻实现，该电阻就被称为“假负载(Dummy Load)”。　　● 输入功率(Input Power)　　直流开关电源输入端的功率，等于输入电压与输入电流的乘积。　　● 输出功率(Output Power)　　直流开关电源输出端的功率，等于输出电压与输出电流的乘积。　　● 损耗功率或功率损耗(Power Loss)　　在开关电源上最终以热量的形式损失的电源功率，数值上等于输入功率减去输出功率。　　● 效率(Efficiency)　　用百分比表示的总输出功率对有源输入功率的比率。通常在满负载、额定输入电压和25℃的环境温度时定义。　　● 等效串联电阻(Equivalent Series Resistance, ESR)　　与理想电容串联的电阻值，它们一起模拟真正的电容的特性，是电容元件的特性参数之一。　　● 等效串联电感(Equivalent Series Inductance, ESL)　　与理想电容串联的电感值，它们一起模拟真正的电容的特性，也是电容元件的特性参数之一。　　● 启动电流或浪涌电流(Inrush Current)　　指电源电路或电气设备在接通输入电源的瞬间，因滤波电容快速充电而产生的瞬时峰值电流。其幅值远高于稳态输入电流，可能导致设备损坏或触发保护机制。　　● 输出电压精度(Output Voltage Accuracy)　　衡量输出电压实际值与目标值之间的偏差范围，通常使用百分比表示。如输出电压目标值是3.300V，精度是±5%，那么允许的输出电压最小值是3.300V * 95% = 3.135V，最大值是3.300V * 105% = 3.465V。　　● 线性调整率(Line Regulation)　　在特定负载电流条件下，当输入电压在额定范围内变化时，输出电压的变化量与标称输出电压的百分比比值。其值越小，表明电源对输入电压波动的抑制能力越强，是开关电源电路设计特性是否良好的评价指标之一，适用于LDO和DC-DC。例如，某BUCK标称线性调整率为0.3%/V，即输入电压每变化1V，输出电压仅波动0.3%。　　● 负载调整率(Load Regulation)　　在输入电压保持额定值的条件下，当负载电流从“空载变化到满载”或“满载变化到空载”时，输出电压的最大偏移量与额定输出电压的百分比比值。其值越小，表明电源对负载变化的适应能力越强。例如，某BUCK标称负载调整率为0.5%，即负载电流从0变化到最大值时，输出电压波动不超过额定值的0.5%。　　● 输入电压欠压闭锁(Under-Voltage Lock-Out, UVLO)　　一种电源保护机制，当系统输入电压低于预设阈值时，通过关闭电源输出或使芯片进入保护状态，防止电路在异常低电压下工作，这对于安全性要求很高的场景尤其重要。　　● 过温保护(Over-temperature Protection)或热关断(Thermal Shutdown)　　一种通过监测关键部件(如芯片结温)实现的安全机制。当温度超过预设阈值时，热关断电路就会关闭转换器，放置器件高温损坏。
2025-10-24 16:31 阅读量：452
提高开关电源效率的五个方法
行业新闻

提高开关电源效率的五个方法

　　开关电源的功耗包括由半导体开关、磁性元件和布线等的寄生电阻所产生的固定损耗以及进行开关操作时的开关损耗。对于固定损耗，由于它主要取决于元件自身的特性，因此需要通过元件技术的改进来予以抑制。在磁性元件方面，对于兼顾了集肤效应和邻近导线效应的低损耗绕线方法的研究由来已久。　　为了降低源自变压器漏感的开关浪涌所引起的开关损耗，开发出了具有浪涌能量再生功能的缓冲电路等新型电路技术。以下是提高开关电源效率的电路和系统方法：　　一、通过ZVS(零电压开关)、ZCS(零电流开关)等利用谐振开关来降低开关损耗　　这种方法对于降低开关损耗极为有效，但问题是因峰值电流和峰值电压所导致的固定损耗将会增加。　　二、运用以有源箝位电路为代表的边缘谐振来降低开关损耗　　这种方法是为解决该问题而开发的有源缓冲器，是一种极为实用的ZVS方式。但是由轻负载条件下的无功电流所引发的效率下降问题却是其一大缺陷。　　三、通过延展开关元件的导通时间以抑制峰值电流的方法来减少固定损耗　　在这一种方法中，采用抽头电感器的方式是比较有效的，它能够应付由漏感所引起的浪涌现象。　　四、在低电压大电流的场合通过改善同步整流电路的方法来减少固定损耗　　两段式结构是实现同步整流电路高效工作的方法之一，它采用接近0.5的固定时间比率，并由前段的转换器来进行输出电压控制。它一反“两段式结构将导致效率下降”这一传统思维模式，在低电压大电流的场合非常有效。　　五、利用转换器的并联结构来减少固定损耗　　最后这种方法，既可将整个转换器电路进行并联，也可像电流倍增器那样部分采用并联结构。
2025-10-14 16:00 阅读量：415
开关电源核心30问：从原理到设计，一文彻底掌握
行业新闻

开关电源核心30问：从原理到设计，一文彻底掌握

　　现代电子设备要稳定工作，电源很关键。开关稳压电源(也叫SMPS)因效率高、体积小、能适应不同的输入电压，现在应用得特别广，小到手机充电器，大到工厂机器都在用。这篇文章整理了开关电源的30个核心要点，帮你系统掌握它的原理和实际应用。　　1、什么是线形串联稳压电源?　　答：线性稳压电源是指在稳压电源电路中的调整功率管工作于线性放大区;串联型开关稳压电源电路是指其储能电感串联在输入与输出电压之间。　　由变压器，整流、滤波电路和线性稳压电路组成。　　2、什么是开关稳压电源?　　答：它由全波整流器、开关功率管V、PWM控制与驱动器、续流二极管VD、储能电感L、输出滤波电容C和采样反馈电路等组成。实际上，开关稳压电源的核心部分是一个支流变压器。　　3、开关稳压电源的种类?　　1)按激励方式分：他激式和自激式　　2)按调制方式分：脉宽调制型、频率调制型和混合型　　3)按开关功率管电流的工作方式分：开关式和谐振式　　4)按功率开关的类型分：晶体管式、可控硅型、MOSFET型和IGBT型　　5)按储能电感的连接方式分：串联型和并联型　　6)按功率开关的连接方式分：单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式、全桥式　　7)按输入和输出的电压大小分：升压式、降压式、输出极性反转式　　8)按工作方式分：可控整流式、斩波式、隔离型　　9)按电路结构分：散件式、集成电路式　　4、降压型开关稳压电源的工作原理?　　答：把驱动方波信号加到功率开发V的基极上，这样功率开关就会按照驱动方波信号的频率周期性的导通与关闭，其工作过程可以用功率开关的导通以及开关稳压电源实现动态平衡等过程来解说。　　1)在Ton=t1-t0期间，功率开关导通，续流二极管因反向偏置二截止，虽然输入电压时一个直流电压，但电感中电流不能突变，电感中的电流将线性上升，并以磁能的形式在储能电感中存储能量，在t1时刻，储能电感中的电流上升到最大值。　　2)在Toff=t2-t1期间，功率开关截止，但是在t1时刻，由于功率管刚刚截止，并且储能电感中的电流不能突变，于是L两端产生了与原来两端电压极性相反的自感电动势。此时，续流二极管开始正向导通，储能电感所存储的磁能将以电能的形式通过续流二极管和负载电阻开始泄放。所泄放的电流的波形就是锯齿波中随时间下降的那一段电流。在t2时刻，储能电感中的电流达到最小值。　　3)只有当功率开关导通期间Ton内储能电感增加的电流等于功率开关关闭期间内减少的电流时，才能达到动态平衡，可得出U0=Ton/T*Ui。　　5、降压型开关稳压电源的设计?　　1)功率开关V的选择：输出功率在数十千瓦以上时，选IGBT;输出功率在数千瓦之间时，选MOSFET;输出功率在数千瓦以下时，GTR。一旦功率开关V的类型选定后，具体的器件型号的选择就应该遵循以下原则：　　①功率开关V的导通饱和压降Uces越小　　②V截止时的反向漏电流Ico越小越好　　③V的高频特性要好　　④V的开关时间要短，即转换速度要快　　⑤V的基极驱动功率要小　　⑥V的反向击穿电压应满足：Uc=2*1.3*Ui=2.26*Ui　　2)续流二极管VD的选择：　　①VD的正向额定电流必须等于或大于功率开关V的最大集电极电流，即应该大于负载电阻R1上的电流。　　②VD的方向耐压值必须大于输入电压Ui值。　　③为了减少由于开关转换所引起的输出纹波电压，VD应选择反向恢复速度和导通速度都非常快的肖特基二极管或快恢复二极管。　　④为了提高整机的转换效率，减少内部损耗，一定要选择正向导通管压降低的肖特基二极管。　　3)储能电感L的选择：　　①L的临界值Lc=R1*(1-D)/2F　　②L=R1max*(1-D)/1.5F　　4)输出滤波电容C的选择：C=U0*(1-U0/Ui)(8L*F*F*deltaUo)　　6、升压型开关稳压电源的工作原理?　　答：当功率开关处于导通期间是，输入电压加到储能电感的两端，二极管因被反向偏置二截止，流过储能电感上的电流为近似线性上升的锯齿波电流，并以磁能的形式存储在储能电感中。　　当功率开关截止时，储能电感两端的电压极性相反，此时二极管被正向偏置而导通，存储在储能电感中的能量通过二极管传输给负载电阻和滤波电容，储能电感中的泄放电流是锯齿波电流线性的下降部分。　　在功率开关饱和导通期间，在储能电感中增加的电流数值应该等于功率开关截止期间在储能电感中减少的电流数值，只有这样才能达到动态平衡，得出U0=Ui*D/(1-D)。　　7、PWM电路的组成?　　答：PWM发生器、PWM驱动器、PWM控制器等。有电压控制型的、电流控制型的和软开关控制型的。　　8、极性反转型开关稳压电源的工作原理?　　答：极性反转型开关稳压电源电路中的功率开关导通时，二极管因反向偏置而截止，功率开关截止时，二极管因争相偏置而导通，此时储能电感中储存的能量将会通过二极管传输给负载，输出电压与输入电压之间的关系为U0=−Uin*D/(1-D)　　9、升压型开关稳压电源和极性反转型开关稳压电源的区别?　　答：升压型开关稳压电源电路实际上是发射极输出式并联型开关稳压电源电路，而极性反转型开关稳压电源电路实际上是集电极输出式并联型开关稳压电源电路。从形式上看，他们之间的差别只是把功率开关与储能电阻的位置进行了调换。从输出特性上看，他们的输出电压极性正好相反。　　10、常见的控制电路?　　答：取样、比较、基准源、振荡器、脉宽调制器(PWM) 或脉频调制器(PFM)等电路。　　11、开关稳压电源的输出端常见的不稳定因素?　　答：过流、过压、欠压、过热。　　12、什么是开关稳压电源的驱动电路?它的种类?　　答：　　定义：驱动电路就是能在关断时迅速地关断，并维持关断器件的漏电流近似等于零;在导通时迅速导通，并维持导通期间的管压降近似等于零的驱动信号电路。　　种类：单端脉冲变压器、抗饱和、固定反偏压、比例、互补、发射极开路式。　　13、开关稳压电源中保护电路的要求?它的种类?　　答：要求：　　①软启动自动保护电路的延迟时间一定要大于开关稳压电源电路中一次整流和滤波电路的恢复时间，该恢复时间主要是指一次整流后滤波电容的充电时间。　　②过流、过压、欠压和过热等保护电路中的采样处理、反馈控制和关断功率开关等过程所用的时间总和要小雨功率转换周期时间，也就是说，这些保护电路的控制关断速度一定要快，只有这样才能够做到既保护了负载系统，又保护了稳压电源电路本身免遭破坏。　　③对于过流保护电路来说，当导致产生过流现象的故障被排除或过流现象恢复后，稳压电源电路要能够自动恢复正常工作。另外，对于一些较为先进的电子设备和机电产品中的电源系统，不但要求具有各种保护电路，而且要求具有各种保护状态显示以及自诊断功能。　　保护电路的种类：过压、过流、欠压、过热、过载、开关软启动。　　14、什么是一次击穿与二次击穿?二者有什么差别?　　答：　　一次击穿：当反向电压增大到一定数值时，载流子倍增效应就像雪崩一样，增加得快而多，反向电流突然增加，这就是雪崩击穿的现象，也叫一次击穿。　　二次击穿：雪崩击穿以后，当电流增大到某一值，集电极—发射级之间的电压突然下降，而集电极电流剧增，这种现象叫二次击穿。　　区别：　　①从功率开关的二次击穿特性曲线来看，二次击穿后，集电极电压比一次击穿后的集电极电压低很多;　　②一次击穿是可逆的，二次击穿不可逆。　　③一次击穿取决于给功率开关所加电压的高低，而二次击穿则是取决于功率开关上所加的能量的大小和积累时间的长短。　　④产生一次击穿的原因是明确的，但产生二次击穿的原因尚未被我们完全掌握。　　15、什么是一次整流和滤波，什么是二次整流和滤波?　　答：　　一次整流电路：开关稳压电源电路中的输入电路部分的工频整流电路就称为开关稳压电源的一次整流电路，都是把工频电网电压或者其他形式的交流输入电压的直接引入，进行全波整流，然后输送给下一级的一次滤波电路进行滤波，最后变成直流输出电压，为后级的功率变换器供电。　　一次滤波：开关稳压电源电路中的一次滤波电路即为一次整流电路后面的由电感和电容组成的L形滤波电路。它的主要功能是将一次全波整流电路输出的直流波动电压滤波或纹波电压符合设计要求的直流电压。　　二次整流：二次电流电路时出现在开关变压器次级回路中的整流电路，一般为高频整流电路，整流二极管常采用高频快速开关二极管，即肖特基二极管。在无工频变压器的开关稳压电源电路中，开关二极管或续流二极管即为二次整流部分的整流二极管。　　二次滤波：开关稳压电源电路中的高频滤波电路部分被称为二次滤波电路。滤波电容的取值与开关稳压电源输出直流电压纹波电压的高低有密切关系，一般采用由电阻、电感和电容等无源器件组成的无源滤波电路。　　16、隔离技术：在开关稳压电源电路中，解决两个不工地的独立单元如何隔离问题的技术。　　耦合技术的分类：光电耦合技术、变压器磁耦合技术、光电与磁混合耦合技术以及直接耦合技术。　　17、单端式开关稳压电源的分类?　　按激励方式分：自激式单管直流变换器;它激式单管直流变换器;自激式双管直流变换器;它激式双管直流变换器;它激式全桥型直流变换器。　　按功率开关变压器的极性分：单管正激式直流变换器;单管反激式直流变换器　　按功率开关的种类分：GTR(晶体管)型直流变换器;MOSFET(绝缘栅型场效应管)型直流变换器;IGBT(复合功率模块)型直流变换器　　18、什么是开关稳压电源的屏蔽技术?它的分类?　　答：屏蔽技术有两层意思：　　一是把环境中的杂散电磁波和其他干扰信号(其中包括工频电网上的杂散电磁波)阻挡在被屏蔽用电系统的外面，以防止和避免这些杂散电磁波和其他干扰信号对该用电系统的干扰和破坏。　　二是把本用电系统内的振荡信号源或交变功率辐射源通过电路中的各个环节和各种途径向外辐射或传播的电磁波阻挡在本用电系统的内部，以防止和避免传播和辐射出去污染环境和干扰周围的其他用电系统。　　分类：　　软屏蔽技术：开关稳压电源电路的设计者在进行电路设计时，采取有效的电路技术(如共模滤波器技术、差模滤波器技术、双向滤波器技术、低通滤波器技术等各种滤波器技术)一方面将开关稳压电源电路内部的高频电磁波对外部的传播和辐射抑制和滤除到最小程度，以免影响周围的其他电子设备、电子仪器和电子仪表的正常工作，同时也不污染工频电网;另一方面将输入工频电网上杂散的电磁波也抑制和滤除到最小程度，以免影响开关稳压电源电路的正常工作;　　硬屏蔽技术：对电场的屏蔽技术、对磁场的屏蔽技术以及对电磁场的屏蔽技术。　　20、为什么要有消振电路?　　答：当电源电路加电后，在功率开关的集电极就会得到瞬间矩形波振荡脉冲信号，该信号具有正向峰值和负向峰值。有时这个正向和负向上冲的峰值电压可以比直接加到功率开关集电极的输入电压高2-3倍左右。这样高的上冲峰值电压特别容易照成功率开关被二次击穿而损坏，因此引入两个消振衰减电路。一个为了消除由于功率开关变压器的漏磁而引起的上冲峰值电压，一个是为了消除由于功率开关的电压、电流应力而引起的上冲峰值电压。　　21、什么是高频整流电路?　　答：在一般整流情况下，高频功率开关变压器次级回路中所有整流二极管采用快恢复特性的开关二极管，特别对要求输出电流较大的还需要采用肖特基二极管，这种应用有特殊要求的在高频状态下工作的整流电路即高频整流电路。　　22、单端自激式反激型直流变换电路的三种工作状态：　　答：次级绕组电流临界状态;次级绕组电流不连续状态;次级绕组电流连续状态。　　23、单端它激式正激型直流变换电路与单端自激式正激型直流变换电路的区别?　　答：　　①前者功率开关变压器与PWM振荡器无关，而后者的功率开关变压器要作为PWM振荡电路中的一个重要元件参与振荡工作。　　②前者的功率开关V具有独立的PWM振荡器、驱动器、控制器等，并由一个集成电路担任，而后者不另设独立的PWM振荡器、驱动器、控制器等电路。　　③前者功率开关V与PWM振荡器无关，而后者的功率开关V与开关变压器一样要作为PWM振荡电路中的一个重要元件参与振荡工作。　　④前者对起振电路要求不严，而后者对起振电路的要求非常严格。　　24、单端它激式正激型直流变换器开关变压器已知条件?　　答：　　1)电路结构与形式;　　2)工作频率或周期时间;　　3)变压器输入最高或最低电压;　　4)总的输出路数和每一路输出的电压和电流值;　　5)功率开关的最大导通时间;　　6)隔离电位;　　7)所要求的漏感和分布电容值;　　8)工作环境和条件。　　25、单端它激式反激型直流变换器开关变压器已知条件?　　答：　　1)电路结构形式;　　2)工作频率或周期时间;　　3)输出电压和电流值;　　4)功率开关的最大导通时间;　　5)隔离电位;　　6)所要求的漏感和分布电容值;　　7)工作环境和条件。　　26、单端它激式反激型直流变换器的分析?电路特点?　　答：　　1)当功率开关V1被激励导通时，输入直流电源电压Ui直接加到功率开关变压器T1的初级绕组上，就有电流流过。由于这时功率开关变压器次级绕组的整流二极管VD1反向截止，因此没有电流通过。初级绕组耦合到次级绕组的能量将以磁能的的形式被储存到次级绕组中。当功率开关截止时，功率开关变压器所感应的电压与输入电压正好反向，使VD1正向导通，储存的磁能将以电能的形式释放给负载电路，因此这种形式的直流变换器电路的输出是倒向型的。它的输出电压不仅与初、次级绕组的匝数比有关，还和占空比即V1的导通时间有关。　　2)特点　　功率开关截止时，功率开关变压器向负载端释放能量;　　功率开关变压器既起安全隔离的作用，又起储能电感的作用;　　变压器要工作在连续工作状态，功率开关变压器必须大于临界电感值;　　输出端不能开路，否则将失控;　　可用于有几百瓦输出功率的场合。　　28、自激推挽直流电路功率开关考虑的主要参数?　　答：　　1)最大集—射极电压Uceo;　　2)最大集电极电流Icm;　　3)在最大负载电流是时最小的放大倍数βmin;　　4)开关速度，主要包括集电极电流的上升时间Tr、下降时间Tf和储存时间Ts;　　5)最大功率损耗Pcm或结—壳的热阻;　　6)集电极电压二次击穿额定值Uceo。　　29、自激推挽双变压器直流电路工作原理?　　答：自激推挽双变压器直流变换器电路采用一个体积小的工作在饱和状态和驱动变压器来控制功率开关工作状态的转化，而使用一个体积较大的工作在线性状态的变压器来控制电压的变换和功率的传输。　　在接通电源后，由于电路总是存在着不平衡，设功率开关V1先导通，它的集电极电压就会降低。　　当接近输入直流电源电压Ui时，输出功率开关变压器T2的NP1两端就会产生电压，NP2的两端也会相应的产生感应电压。NP1和NP2所产生的电压值之和全部加到T1的初级绕组和反馈电阻R1组成的串联电路两端，T1的次级绕组Nb2所产生的电压把V2的基集置成反向截止状态。Nb1所产生的电压把V1的基集置成正向饱和导通状态。T1的磁化电流增加，会导致T1的饱和，则N1中的电流增加，反馈电阻Rf两端电压增加，这样绕组N1上的电压就会减少，于是T1次级功率开关的激励电压也相应的减小。　　于是，V1的集电极电流减小，逐渐退出饱和区，因此，所有的绕组的感应电压全部反向，V2开始导通，V1截止。V2的饱和状态将一直维持到T1的磁通达到负饱和值为止，这时，V1和V2的工作状态又发生翻转，使V2截止，V导通。如此反复。　　30、桥式直流电路的分类?特点?　　答：分为半桥式直流电路和全桥式直流电路。　　1)输出功率大;　　2)功率开关变压器磁芯利用率;　　3)功率开关变压器没有中心抽头，实际加工较为简单。　　4)电路中所用功率开关几点己所能承受的耐压是推挽式直流电路中功率开关的两倍，因此，选用功率开关时集电极的额定电压值就为推挽式直流变换器电路的功率开关的1\2;这样在相同的成本和输入条件下，半桥式直流变换器的输出功率就为推挽式直流变换器的两倍，全桥式直流变换器的四倍;　　5)在半桥式直流变换器电路中，功率开关变压器初级绕组上所施加的电压幅值只有输入电压的一半，与推挽式直流变换器电路相比，输出相同的功率时，功率开关和功率开关变压器的初级绕组上必须流过两倍的电流，因此，桥式直流变换器电路是采用降压扩流的方法来实现相同功率的输出的。
2025-09-23 16:52 阅读量：606
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
TL431ACLPR Texas Instruments
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
型号 品牌 抢购
TPS63050YFFR Texas Instruments
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
BP3621 ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
稳压恒流开关电源
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。

请输入下方图片中的验证码：

验证码