开关电源小知识

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1.开关电源的基本常识及作用有哪些

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯带,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。

开关电源有两种主要的工作方式:正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小,但是工作过程相差很大,在特定的应用场合下各有优点。

2.开关电源的知识

开关电源是一种电压转换电路,主要的工作内容是升压和降压,广泛应用于现代电子产品。

因为开关三极管总是工作在 “开” 和“关” 的状态,所以叫开关电源。开关电源实质就是一个振荡电路,这种转换电能的方式,不仅应用在电源电路,在其它的电路应用也很普遍,如液晶显示器的背光电路、日光灯等。

开关电源与变压器相比具有效率高、稳性好、体积小 开关电源简化图等优点,缺点是功率相对较小,而且会对电路产生高频干扰,电路复杂不易维修等。 在谈开关电源之前,先熟悉一下变压器反馈式振荡电路,能产生有规律的脉冲电流或电压的电路叫振荡电路,变压器反馈式振荡电路就是能满足这种条件的电路;它于基本放大电路与一个反馈回路组成,其中C2、L1组成一个并联谐振选频电路,在电路通电的瞬间VT导通,此时在C2、L1组成的并联谐振电路上产生非常丰富的谐波,当外加频率和并联谐振电路的固有频率相等时,电路进入振荡状态,并通过L3反馈到VT的基极进一步放大,最终形成有规律的脉冲电流或电压输出到负载RL上。

开关电源就是围绕变压器反馈式振荡电路而设计,只不过在原来的基础上增加了一些保护和控制电路,我们可以用分析振荡电路的方法来分析开关电源。 开关电源振按荡方式分,可以分为自激式和它激式两种,自激式是无须外加信号源能自行振荡,自激式完全可以把它看作是一个变压器反馈式振荡电路,而它激式则完全依赖于外部维持振荡,在实际应用中自激式应用比较广泛。

根据激励信号结构分类;可分为脉冲调宽和脉冲调幅两种,脉冲调宽是控制信号的宽度,也就是频率,脉冲调幅控制信号的幅度,两者的作用相同都是使振荡频率维持在某一范围内,达到稳定电压的效果。变压器的绕组一般可以分成三种类型,一组是参与振荡的初级绕组,一组是维持振荡的反馈绕组,还有一组是负载绕组。

在家用电器中使用的开关电源,将220V的交流电经过桥式整流,变换成300V左右的直流电,滤波后进入变压器后加到开关管的集电极进行高频振荡,反馈绕组反馈到基极维持电路振荡,负载绕组感应的电信号,经整流、滤波、稳压得到的直流电压给负载提供电能。负载绕组在提供电能的同时,也肩负起稳定电压的能力,其原理是在电压输出电路接一个电压取样装置,监测输出电压的变化情况,及时反馈给振荡电路调整振荡频率,从而达到稳定电压的目的,为了避免电路的干扰,反馈回振荡电路的电压会用光电耦合器隔离。

大多数开关电源有待机电路,在待机状态开关电源还在振荡,只是频率比正常工作时要低。 有些开关电源很复杂,元件密密麻麻,很多保护和控制电路,在没有技术支持的情况下,维修起来是一件很头疼的事。

在我面对这种情况时,首先我会找到开关管及其参与振荡的外围电路,把它从电路中分离出来,看它是否满足振荡的条件,如检测偏置是否正常,正反馈有无故障,还有开关管本身,开关电源有极强大的保护功能,排除后检察控制和保护及负载电路。

3.家庭用电常识

1、照明开关为何必须接在火线上? 如果将照明开关装设在零线上,虽然断开时电灯也不亮,但灯头的相线仍然是接通的,而人们以为灯不亮,就会错误地认为是处于断电状态。

而实际上灯具上各点的对地电压仍是220伏的危险电压。如果灯灭时人们触及这些实际上带电的部位,就会造成触电事故。

所以各种照明开关或单相小容量用电设备的开关,只有串接在火线上,才能确保安全。 2、单相三孔插座如何安装才正确?为什么? 通常,单相用电设备,特别是移动式用电设备,都应使用三芯插头和与之配套的三孔插座。

三孔插座上有专用的保护接零(地)插孔,在采用接零保护时,有人常常仅在插座底内将此孔接线桩头与引入插座内的那根零线直接相连,这是极为危险的。因为万一电源的零线断开,或者电源的火(相)线、零线接反,其外壳等金属部分也将带上与电源相同的电压,这就会导致触电。

因此,接线时专用接地插孔应与专用的保护接地线相连。采用接零保护时,接零线应从电源端专门引来,而不应就近利用引入插座的零线。

3、塑料绝缘导线为什么严禁直接埋在墙内? (1) 塑料绝缘导线长时间使用后,塑料会老化龟裂,绝缘水平大大降低,当线路短时过载或短路时,更易加速绝缘的损坏。 (2) 一旦墙体受潮,就会引起大面积漏电,危及人身安全。

(3) 塑料绝缘导线直接暗埋,不利于线路检修和保养。 4、为什么要使用漏电保护器? 漏电保护器又称漏电保护开关,是一种新型的电气安全装置,其主要用途是: (1) 防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故。

(2) 防止用电过程中的单相触电事故。 (3) 及时切断电气设备运行中的单相接地故障,防止因漏电引起的电气火灾事故。

(4) 随着人们生活水平的提高,家用电器的不断增加,在用电过程中,由于电气设备本身的缺陷、使用不当和安全技术措施不利而造成的人身触电和火灾事故,给人民的生命和财产带来了不应有的损失,而漏电保护器的出现,对预防各类事故的发生,及时切断电源,保护设备和人身安全,提供了可靠而有效的技术手段。 5、发生触电事故的主要原因是什么? 统计资料表明,发生触电事故的主要原因有以下几种: (1) 缺乏电气安全知识,在高压线附近放风筝,爬上高压电杆掏鸟巢;低压架空线路断线后不停电用手去拾火线;黑夜带电接线手摸带电体;用手摸破损的胶盖刀闸。

(2) 违反操作规程,带电连接线路或电气设备而又未采取必要的安全措施;触及破坏的设备或导线;误登带电设备;带电接照明灯具;带电修理电动工具;带电移动电气设备;用湿手拧灯泡等。 (3) 设备不合格,安全距离不够;二线一地制接地电阻过大;接地线不合格或接地线断开;绝缘破坏导线裸露在外等。

(4) 设备失修,大风刮断线路或刮倒电杆未及时修理;胶盖刀闸的胶木损坏未及时更改;电动机导线破损,使外壳长期带电;瓷瓶破坏,使相线与拉线短接,设备外壳带电。 (5) 其他偶然原因,夜间行走触碰断落在地面的带电导线。

6、发生触电时应采取哪些救护措施? 发生触电事故时,在保证救护者本身安全的同时,必须首先设法使触电者迅速脱离电源,然后进行以下抢修工作。 (1) 解开妨碍触电者呼吸的紧身衣服。

(2) 检查触电者的口腔,清理口腔的粘液,如有假牙,则取下。 (3) 立即就地进行抢救,如呼吸停止,采用口对口人工呼吸法抢救,若心脏停止跳动或不规则颤动,可进行人工胸外挤压法抢救。

决不能无故中断。 如果现场除救护者之外,还有第二人在场,则还应立即进行以下工作: 1) 提供急救用的工具和设备。

2) 劝退现场闲杂人员。 3) 保持现场有足够的照明和保持空气流通。

4) 向领导报告,并请医生前来抢救。 实验研究和统计表明,如果从触电后1分钟开始救治,则90%可以救活;如果从触电后6分钟开始抢救,则仅有10%的救活机会;而从触电后12分钟开始抢救,则救活的可能性极小。

因此当发现有人触电时,应争分夺秒,采用一切可能的办法。 7、家庭安全用电有哪些措施? 随着家用电器的普及应用,正确掌握安全用电知识,确保用电安全至关重要。

(1) 不要购买“三无”的假冒伪劣家用产品。 (2) 使用家电时应有完整可靠的电源线插头。

对金属外壳的家用电器都要采用接地保护。 (3) 不能在地线上和零线上装设开关和保险丝。

禁止将接地线接到自来水、煤气管道上。 (4) 不要用湿手接触带电设备,不要用湿布擦抹带电设备。

(5) 不要私拉乱接电线,不要随便移动带电设备。 (6) 检查和修理家用电器时,必须先断开电源。

(7) 家用电器的电源线破损时,要立即更换或用绝缘布包扎好。 (8) 家用电器或电线发生火灾时,应先断开电源再灭火。

8、如何防止烧损家用电器? 常用的家用电器的额定电压是220伏,正常的供电电压在220伏左右。当供电线路中若因雷击等自然灾害造成的供电电压瞬时升高、三相负荷不平衡户线年久失修发生断零线,或因人为错接线等引起的相电压升高等原因发生电压升高,就会使电流增大导致家用电器因过热而烧损。

要防止烧损家用电器,就要从以下方面入手:一是用电设备不使用时应尽量断开电源;二是改造陈旧失修的接户线;三是安装带过电压。

4.开关电源的知识

变频器工作原理 变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。

1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变? *1: r/min 电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm. 例如:2极电机 50Hz 3000 [r/min] 4极电机 50Hz 1500 [r/min] 结论:电机的旋转速度同频率成比例 本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。

由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。

另外,频率能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。

n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极对数 结论:改变频率和电压是最优的电机控制方法 如果仅改变频率而不改变电压,频率降低时会使电机出于过电压(过励磁),导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。

输出频率在额定频率以上时,电压却不可以继续增加,最高只能是等于电机的额定电压。 例如:为了使电机的旋转速度减半,把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz,这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V 2. 当电机的旋转速度(频率)改变时,其输出转矩会怎样? *1: 工频电源 由电网提供的动力电源(商用电源) *2: 起动电流 当电机开始运转时,变频器的输出电流 变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动 电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些。

工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的,所以电机起动电流和冲击要小些。

通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。

通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。 3. 当变频器调速到大于50Hz频率时,电机的输出转矩将降低 通常的电机是按50Hz电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。

因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P60Hz时, X会相应减小 对于电机来说, T=K*I*X, (K:常数, I:电流, X:磁通), 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小. 同时, 小于50Hz时, 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不变时, 磁通(X)为常数. 转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变) 结论: 当变频器输出频率从50Hz以上增加时, 电机的输出转矩会减小. 5. 其他和输出转矩有关的因素 发热和散热能力决定变频器的输出电流能力,从而影响变频器的输出转矩能力。 载波频率: 一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率, 最高环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率, 电机的电流不会受到影响。

但元器件的发热会减小。 环境温度:就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值. 海拔高度: 海拔高度增加, 对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了. 6. 矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的? *1: 转矩提升 此功能增加变频器的输出电压(主要是低频时),以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失,从而改善电机的输出转矩。

$ 改善电机低速输出转矩不足的技术 使用"矢量控制",可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz(对4极电机,其转速大约为30r/min)时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩(最大约为额定转矩的150%)。 对于常规的V/F控制,电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加,这就导致由于励磁不足,而使电机不能获得足够的旋转力。

为了补偿这个不足,变频器中需要通过提高电压,来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做"转矩提升"(*1)。

转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压,电机转矩并不能和其电流相对应的提高。

因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量(如励磁分量)。 "矢量控制"把电机的电流值进行分配,从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量(如励磁分量)的数值。

"矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应,进行优化补偿,在不增加电流的情况下,允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。

1、什么是变频器? 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 2、PWM和PAM的不同点是什么? PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。

PAM是英文Pulse Amplitude Modulation 。

5.自学开关电源,主要掌握哪些内容

自学开关电源,需要掌握电子基础知识,熟悉各种电子元器件的功能作用,对电路也要了解。

开关电源由整流电路、滤波电路、开关电路、开关变压器、稳压电路等相关电路组成。

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

6.生活用电常识

随着生活水平的不断提高,生活中用电的地方越来越多了。因此,我们有必要掌握以下最基本的安全用电常识:

l.认识了解电源总开关,学会在紧急情况下关断总电源。

2.不用手或导电物(如铁丝、钉子、别针等金属制品)去接触、探试电源插座内部。

3.不用湿手触摸电器,不用湿布擦拭电器。

4.电器使用完毕后应拔掉电源插头;插拔电源插头时不要用力拉拽电线,以防止电线的绝缘层受损造成触电;电线的绝缘皮剥落,要及时更换新线或者用绝缘胶布包好。

5.发现有人触电要设法及时关断电源;或者用干燥的木棍等物将触电者与带电的电器分开,不要用手去直接救人;年龄小的同学遇到这种情况,应呼喊成年人相助,不要自己处理,以防触电。

6.不随意拆卸、安装电源线路、插座、插头等。哪怕安装灯泡等简单的事情,也要先关断电源,并在家长的指导下进行。

7.用电安全小知识有哪些

安全用电需注意以下几点:

1、不要赤手赤脚去修理或移动家中带电的线路或设备,如台扇、洗衣机、电视机等等,以免触电;

2、不要使用金属碰电,手湿不能触碰电源,不能使用湿布擦灯具、开关等电器用具;

3、正确安装三孔插座,不要随意把三眼插头改成两眼插头使用;

4、正确使用电源线,不得乱拉、乱接电线;

5、不得私自在原有的线路上增加用电器具;

6、正确使用家用电器,不得使用不符合安全规格的用电设备;

7、养成良好习惯,在无人看管或长期不使用的情况下,请把电熨斗、电吹风、电炉等电器电源插头拔下;

8、禁止使用铅线、铜线等替代熔线用作保险丝;

9、使用漏电保护器,预防人身触电和电气火灾的发生。

希望我们的回答能对您有所帮助。

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