1、开关电源知识讲座,导入：,电源有如人体的心脏，是所有用电设备的原动力。 按电力电子的习惯称谓，电力的转换包括：AC DC ：整流DC AC ：逆变AC AC ：交流交流变换DC DC ：直流直流变换,开关电源的定义：,用半导体功率器件做开关，将一种电源形态转换成另一种形态，同时用自动控制闭环稳定输出且带有保护环节的开关变换器电路，叫做开关电源（Switching Power Supply） ， ，,特点：,效率高：可达85%以上，有的甚至可达90%； 体积小：相对于线性稳压电源，输出同样的功率，开关稳压电源的体积是其1/10，重量约为1/20； 输出电压稳定， 输入交流电压范围宽。,开关电源模
2、块简图：,输入,EMI滤波,输入整流,转换器,输出整流,闭环控制,保护电路,输出,PWM调制,主要技术指标和定义：,1：输出规格：电压与电流，输出电压精度 +/-5% 2：电源的成本要求。 3：电源的负载，也就是说电源给谁供电，存在匹配的问题，电源与产品之间的相互影响。根据负载来调试电源。以及电源工作的环境。（防水还是不防水，环境温度，电源的体积大小）。 4：整个产品出口的国家（安规和相应的要求，环保要求，能效要求） 5：效率（空载与额定负载）：电源输出功率Po和电源输入功率Pi的比值； 6：电源的输入要求：（100-240VAC，50/60HZ） 7：产品的温度特性要求。 8：纹波 9：短路
3、保护 10：过流保护 11：过压保护 12：过温保护 13：EMC与谐波。14：MTBF（5万H）,我们公司的电源要求：,由于我们的电源主要应用在灯饰上，需要随同灯饰一起出口，所以与一般电源存在着明显的不同，具体来说包括： 1、应用环境：由于电源一般都是被封闭在灯饰内部，其正常工作的环境温度达到5060，并且无法自然散热，环境相当恶劣； 2、传导与辐射：能够通过9K30MHZ的频率测试，不同于资讯类30M1000M的测试标准，这在电源中已属高要求范围； 3、 谐波要求：规定灯饰电源需符合C类标准； 4：LED灯具最好用恒流源。,开关电源在本公司的应用：,1：一般来说，有LED的灯具都要用到恒流
4、源，对于大功率（使用的LED总的功率）的LED灯具来说，前面用大功率的开关电源输出DC，后面用恒流源来调节电压和电流的输出。使电流恒定输出，电压随着串接的LED的多少而相应变化。目前开发的方向是开发大功率的恒流源，直接代替目前的大功率开关电源+N个恒流源的模式，来降低成本和体积。开发大功率恒流源的技术还处于探索当中。 2：其它低压灯具均可使用开关电源(在不考虑成本的情况下），LED直接使用开关电源时，可靠性不高，而且必须先将LED的按压降进行分类才能使用。开关电源输出的电压与LED的压降进行匹配，保障LED的电流恒定。,什么叫恒压？什么叫恒压电源（或叫稳压电源）？ 恒压亦称稳压，二者意思相近，
5、一般不作区分。恒压就是电压稳定不变的意思。稳压电源则是其输出电压稳定不变的一种电源设备。蓄电池、干电池都可以看做稳压电源。 连续可调的的概念是输出电压可以调定在 0- 额定电压之间的任一个数值上。当你拿到一个连续可调的电源以后，你若把输出电压调到 10V ，这个电源就可以当成一个 10V 的稳压电源使用，当你把输出电压调到 100V 时，这个稳压电源就可以当作一个 100V 的稳压电源来使用了。而蓄电池的输出电压则是一个固定的值，例如一个 12V 的蓄电池，你就不能随意将它改成 9V 、 10V 的蓄电池来使用。,什么叫恒流？什么叫恒流电源？ 恒流亦可叫稳流，意思相近，一般可以不加区别。与恒压
6、的概念相比，恒流的概念就难于理解一些了，因为日常生活中恒压源是多见的，蓄电池、干电池是直流恒压电源，而 220V 交流电，则可认为是一种交流恒压电源，因为它们的输出电压是基本不变的，是不随输出电流的大小而大幅变化的。 首先举例说明：一个恒定电流值调至 1A 的，最高输出电压可达 100V 的一个恒流电源，当你打开这个恒流源的电源开关时，你会看到电源的电压表和电流表显示什么数值呢？可以肯定的说：输出电压为 100V ，输出电流为 0A 。有人曾经这样问，你不是 100V 1A 的恒流源吗？怎么输出不是 100V 1A 呢？这里仍然要用欧姆定律来解释，理论上可以这样来计算，电源的输出电压 U=IR
7、 ，式中 U 为输出电压， I 为输出电流， R 为负载电阻。,如果电源为空载， R 可以用无穷大来表示， U=I* ，由于电源能输 1A 的电流，如果电源电流为 1A ，那么 U=1A* = ，而电源电压最多只能输出 100V ，无疑电源只能输出其最大电压 100V ，由于电源不能输出无穷大的电压，因而电流只能是很小很小的值，即电流输出为 0A ，即 I=U/R=100V/ =0A 。 如果负载电阻 R=200 欧，那么又因电源只能输出 100V ，因此电流只能为 0.5A ，即 I=U/R=100V/200R=0.5A 如果负载电阻 R=100 欧，由于电源能输出 100V ，就使得电流能
8、达到 1A ，即 I=U/R=100V/100R=1A, 此时输出电流正好达到电源的恒流值。,如果负载电阻继续减小，改为 50 欧，如果根据公式 I=U/R=100V/50R=2A. 但这里的关键是我们的电源是个恒流值为 1A 的电源，因此此时的输出电流只能被强迫限制在 1A 而不能为 2A, 因而输出电压只能被迫降到 50V 而不能为 100V 。这里仍然要符合欧姆定律，即 U=IR=1A*50R=50V 如果负载电阻变为 0 欧（即短路），那么由于输出电流只能为 1A ，输出电压就只能为 0V ，即 U=I*R=1A*0R=0V 从以上 5 个例子可以看出，如果负载电阻太大，使电源输出电流
9、不能达到恒流值，那么恒流源的输出电压就会自动升到电源的最大输出电压，只有当负载电阻小到一定的程度，使电源输出电流达到恒流值，电源才真正处于恒流工作状态，随着负载电阻值的逐步减小，输出电压也按规律下降，以保持输出电流的恒定不变。这就是恒流的概念。,我部门现在正在开发的项目有：,12V输出，12W、18W、36W、45W、60W系列产品； 12V输出，100W、150W、200W、225W系列产品； 24V输出，100W、150W、200W、225W系列产品； 下面以200W-24V 开关电源为范例，解释其工作原理：,FAN4803是PFC与PWM一体化的，采用主动PFC是为了满足灯饰电源的谐波要
10、符合CLASS C的标准。FAN4803是采用正激式的拓朴结构。200W-24V采用FAN4803是一种比较经济的做法，而且外围电路简单，产品体积较小。EMI容易过。 抑制EMI，主要通过X电容，Y电容，共模电感LF1，LF2，以及Q2上的磁珠。 雷击通过MOV，14D471来抑制。当MOV上的检测到瞬间高压会突然短路，将电压尖峰吸收，从而保护后面的电路。,浪涌是通过NTC1来抑制的。当产品冷开机时，NTC1的阻值较大，可抑制开机时通过的电流。当产品热机后，NTC1的阻值减少，可减少损耗。产品过温保护：当温控器ST-22检测到MOS管Q1，Q2上温度超过95度时，会自动断开，使IC FAN48
11、03停止工作，从而保护产品避免温度过高。当产品温度下降后，ST-22自动复位，产品重新工作。过压保护。当输出电压过高时，将软击穿ZD10，光藕U1有电流流过，触发可控硅SCR1动作，将FAN4803的供电电压VCC加在FAN4803的电流检测第6脚上，从而判断FAN4803的输出，达到保护的作用。当故障消除后，产品自动恢复工作。,过流保护：次级通过锰铜线J1来检测输出的电流。当输出的电流过大时，J1上的压降增大。当压降大于U5第5脚上设定的电压时，U5第7脚将输出低电平，光藕U2上有电流流过。FAN4803第5脚电位被拉低，FAN4803关断输出，停止工作，当故障消除后，产品又重新正常工作。 短路保护：当输出短路瞬间时，流过Q2的电流增大，电阻R20上的电压突然上升，当FAN4803第6脚检测的电压大于1V时，FAN4803关断输出，达到保护的目的。,祝大家工作愉快！ 谢谢！,
