原创 开关电源

一、开关电源工作原理概述：

1、开关电源是一种高频开关式的能量变换电子电路，常作为设备的电源供应器，常见变换分类有：

AC-DC、DC-DC、DC-AC等。

2、开关电源原理框图如下，该图为AC-DC开关电源工作原理的一般模式。

3、开关电源由于其特性决定其在能量变换时有着效率高、适应性高等特点。

二、电源产品的选用说明：

1、 电源的输入、输出电压规格的确定：请先确认开关电源用电输入电压规格（“INPUT”是否为

220VAC、110VAC或380VAC，24VAC或48VAC……等）与所在供电系统电源标称值是否相符，以及

实际供电系统电压波动范围是否小于电源的标称波动范围（±15%，±20%，±25%…），开关电

源输出电压（OUTPUT）及路数是否与用电设备一致。

2、 电源的输出各路电流的确定：用电流表测得电流值是回路的平均电流，若不能准确计算出用电设

备的峰值电流，最好用示波器加一个精密电阻（电阴功率必须足够且产生压降应掏小些）测出用

电回路峰值电流，所测用电设备峰值电流最好不要超过开关电源的额定电流值，考虑各种条件及

使用环境最好选用时，多备20～30%电流功率余量。

3、 开关电源的输出功率主要取决于原端功率变换及回路器件。用肩膀选用多路输出电源功率，应大

于实际使用功率及峰值功率（最好留余量15～30%），且每输出电流应大于实际使用电流，以确

保电源性能正常。根据实际使用环境的民常，适当选择保护功能（过/欠压、过热保护…）较为

完善的电源做为设备的电源供应器，以增强系统工程的稳定性、可靠性。

三、电源产品使用说明：

1、 电源输入电压接口总标识为“INPUT”，交流输入“火线”、“零线”接口标识为“AC-L”“AC

-N”，直流输入“正极”、“负极”接口标识为“+DC”、“-DC”，大地线接口标识为“FG”

输出电压接口总标识为“OUTPUT”直流输出正、负极的公共端接口标识为“COM”或“GND”,单

路直流输出电源的“正极”、“负极”接口只标识“+DC”、“-DC”。多路直流输出电源的“第

一路正电压，第二路正电压…”、“第一路负电压，第二路负电压…”接口只标识“DC1+DC2+

…”、“DC1-，DC2-…”。

2、 在给开关电源通电之前，检查输入输出线是否接对（交流电的火线、零线、大地线、直流电正极

负极），以及输电线截面积是否足够，输入交流电供电电压降应不超过5%，直流输出电压降应不

超过0.5%；检查安装螺丝与开关电源（板）器件有无良好接触，测量外壳与输入、输出绝缘电阻

及耐压是否达到要求，以负发生触电意外。为保证使用的安全性和减小干扰，请确保接地端(FG)

良好可靠接地（接地线截面积应大于0.75mm2铜线）。

3、 通用型多路输出开头电源分主、辅输出，主路输出特性优于辅回路输出，一般要求每路至少带

10%额定输出电流负载，若只用辅路而不用主输出，主路一定要加20%额定输出假负载（定制电源

或专用电源受限制，用户订货时要先声明）。

四、电源产品注意事项：

1、 电源输入频繁开关通断电或输入轼常冲击，将会影响其寿命。使用方法不正常及异常环境下使

用，亦会缩短电源使用寿命。使用条件及环境与电源使用寿命有着密切关系，环境的温度、湿

度尘埃、酸碱污染超常，将对电源使用寿命有着负面的影响。

2、 电源所使用电网环境较差时，请考虑给予采取适当措施，以增强电源使用时的稳定性及可靠性

(电源设计时己考虑该因素除外)：供电电压波动较大并时常出现欠压、过压现象时，请考虑在

给电源设备供电前加装功率足够的稳压器或输入过压/欠压保护器；供电电网上有大型用电设备

挂用时，如大型电机、频繁开关切换、高频电子变换等设备，请考虑在给电源设备供电前加装

匹配的交流滤波器；供电电网未有做规范的走线及防雷处理、本电源的用电设备有外走露天引

线时请考虑给电源及用电设备系统作防感应雷处理。

3、 电源技术参数测试说明：

（1）本资料的电源检测指标所得数据的测试条件如无特殊说明，均在下条件下测得：输入额

电压及输出额定负载范围内，环境温度为25℃、相对湿度为85%、1个标准大气压力，周

围无风动状态下测得。

（2）输出直流电压纹波检测：示波器探头接在补测试点时，有用一根长为30cm截面1mm2一端

接有0.1μF及0.47μF电容的平行绞绕线旁路在检测点，分别检测100Hz主频纹波最大峰峰

值Vp-p100Hz及综合纹波最大峰峰值Vp-pmax。

（3）输出电压高速率测试：负载为额定值时，输入电压在额定范围内变动；输出负载调整率

测试：输入为额定电值时，负载从零至额定值变动。

什么是开关稳压电源？有什么特点？

根据调整管的工作状态，我们常把稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源。

    线性稳压电源，是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。而在开关电源中则不一样，开关管（在开关电源中，我们一般把调整管叫做开关管）是工作在开、关两种状态下的：开——电阻很小；关——电阻很大。

     开关电源是一种比较新型的电源。它具有效率高，重量轻，可升、降压，输出功率大等优点。但是由于电路工作在开关状态，所以噪声比较大。 通过下图，我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。如图所示，电路由开关K（实际电路中为三极管或者场效应管），续流二极管D，储能电感L，滤波电容C等构成。当开关闭合时，电源通过开关K、电感L给负载供电，并将部分电能储存在电感L以及电容C中。由于电感L的自感，在开关接通后，电流增大得比较缓慢，即输出不能立刻达到电源电压值。一定时间后，开关断开，由于电感L的自感作用（可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用），将保持电路中的电流不变，即从左往右继续流。这电流流过负载，从地线返回，流到续流二极管D的正极，经过二极管D，返回电感L的左端，从而形成了一个回路。通过控制开关闭合跟断开的时间（即PWM——脉冲宽度调制），就可以控制输出电压。如果通过检测输出电压来控制开、关的时间，以保持输出电压不变，这就实现了稳压的目的。

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 在实际的开关电源中，开关K由三极管或场效应管代替。当开关断开时，电流很小；当开关闭合时，电压很小，所以发热功率U×I就会很小。这就是开关电源效率高的原因。

看过完两个关于电源的FAQ后，大家可能对电源的效率计算还不了解。在后面的FAQ中，我们将专门给大家介绍。

 常见的用于开关电源的芯片有：TL494，LM2575，LM2673，34063，51414等等。