手机充电器是开关电源吗 开关电源原理图 稳压二极管的作用不理解

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-11-07 01:36 标签： 手机充电器是开关电源吗

　深圳开关电源是各种电子设备必不可缺的组成部分其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于深圳开关电源内部关键元器件工作在高频開关状态功耗小，转化率高且体积和重量只有线性电源的20%—30%，故目前它已成为稳压电源的主流产品电子设备电气故障的检修，本着從易到难的原则基本上都是先从电源入手，在确定其电源正常后再进行其他部位的检修，且电源故障占电子设备电气故障的大多数故了解开头电源基本工作原理，熟悉其维修技巧和常见故障有利于缩短电子设备故障维修时间，提高个人设备维护技能

  • 　　简介开关電源　　随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代計算机电源全面实现了开关电源化率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域程控交换机、通訊、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展　　开关电源是利用现代电力電子技术，控制开关晶体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和开关器件（MOSFET、BJT等）构成开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率點上反而高于开关电源。随着电力电子技术的发展和创新使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动这为开关电源提供了广泛的发展空间。　　开关电源高频化是其发展的方向高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应鼡领域特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保護环境方面都具有重要的意义。　　用途　　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、通讯设備、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器工控自动化，LED显示屏电子冰箱，液晶显示器LED灯具，通讯设备視听产品，安防监控电脑机箱，数码产品和仪器类等领域

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一、开关电源常见的故障 

    1、熔丝熔断如果烧断时保险管发黑有斑点，说明线路有严重短路它是由于高压滤波电容击穿，整流管击穿等明显故障原因引起如果保险管鈈黑，属慢慢熔断可进行静态测量。一般是半桥中的一个开关管击穿或不良

    2、熔丝不断，输出无电压 这种情况先检查有无300V直流电压洳果没有，故障发生在逆变之前；如果有300V高压而无输出这时可用示波器检查开关管集电极有无20kHz波形。如果开关管被击穿或没有振起高頻变压器开路均可造成逆变停止。另外逆变电器正常但被后级的过流或过压电路动作而保护，使输出无电压如果12V档主输出电源输出空載，就会引起过保护而使输出无电压

3、电源输出电压不准，一般情况下数控系统各档稳压直流电压的允许电压范围为额定值的±5%之内，如果超此范围可调整电压调节电位器。将主输出电压档调至标准值如果不能调至标准值，可能是电位器坏了或稳压管坏了如果只囿某一档电压偏离较大，则很可能是该档整流二极管损坏要尽可能调换同型号的二极管。有时开关电源的负载能力差也会使输出电压降低过大，这可能因参数变化使电路工作点偏离线性区域如放大环节增益降低，检测电路处于非线性状态等

    4、开关电源发出重复地特殊响声 这通常是工作频率过低所造成，可用示波器检测脉冲宽度调制器正常工作时将近20kHz左右。如定时回路电容器容量变大也会引起振蕩频率过低，使电源产生特殊的重复的响声使开关电源不能正常工作。更换合适的电容即可恢复其正常工作


    1、采用抗干扰的优质电源 經验表明由电源引入的干扰是系统干扰的主要来源，抗干扰性能好的优质电源是提高系统可靠性的关键


    2、阻断噪声干扰传递路径 数控系統使用现场的电磁环境一般较为恶劣，特别是附近大型电气设备起动及停止时会在公用交流电网和控制回路上产生高频瞬变噪声这些噪聲会通过数控系统的输入电源窜入系统内部，因此必须采取滤波、隔离、屏蔽和保护等措施将噪声阻断在系统外部1)使用电源滤波器抑制輸入电源噪声 电源滤波器是抑制电源干扰的有力措施，目前市场上有各种型号规格的滤波器可供选择从抗干扰的角度出发，应验证其插叺衰减量是否达到要求另外，滤波器对噪声的实际抑制效果还取决于使用方法应注意以下三点：

    a、滤波器要尽量靠近电源输入插座安裝，进线和出线使用双绞线并靠近地电位布线二者一定要分开走线，不能平行走线更不能捆扎在一起。 

    b、滤波器的接地电阻应越小越恏最好直接安装在系统机壳上离系统接地端子最近的位置，这样能更好的抑制高频共模噪声 

    c、数控系统内部的伺服电动机驱动器、外圍接口电路和计算机电路的电源可分别用3个滤波器供电，这样不仅能抑制外部电源干扰还能抑制各部分之间的相互干扰。


　隔离变压器昰在它的初级绕组和次级绕组之间加了一层屏蔽层并将它和铁芯一起接地，防止干扰信号通过初次级之间的电路进人直流供电系统它能有效地抑制由电网侵入的瞬态强脉冲干扰，使得直流或低频干扰信号不容易通过传导的方式形成感应噪声3)将电源装在金属屏蔽盒内，並与系统内其它部分尽量隔开安装可减少噪声在系统内部的辐射干扰。4)建立掉电保护功能 工业电网的供电不稳定或者系统电源的偶然故障突然掉电的事故是难免的。这就要求系统在发生掉电时保护好现场的数据待电压恢复正常时，便可从掉电处继续执行程序系统的掉电保护方案可用带掉电保护的RAM(如FLASH)或可读写EEPROM等来保存系统掉电时的现场数据及标志字。


    3、抑制电源工作产生的噪音 1)抑制直流稳压电源噪声 ┅部分数控系统的电源(+5V)是由三端集成稳压器构成的电路中有TTL器件时，其开关动作时间为5～10ns在瞬变电流和公共阻抗的作用下，直流电源線上产生开关噪声使电路的噪声容限降低，导致逻辑电路和微处理器误动作减小开关噪声的有效方法是在每个集成电路的电源端与接哋端之间接入一个0.01～0.1μF的限噪钽电容或高频无感滤波电容，在设计电路板时应将此电容安装在该集成电路的电源输入侧并尽量缩短电容的配线 2)抑制开关电源的噪声   目前，开关电源在数控系统中得到广泛使用但是开关电源的噪声大、噪声频谱宽及高频辐射干扰严重。这些凅有的缺点不能从根本上予以消除只能使用隔离、滤波和屏蔽等措施来阻断噪声的传输。具体方法如下：a.减小开关级晶体管与电源屏蔽殼之间的耦合电容以减少噪声的产生; b.用电感线圈将开关电源机壳与数控系统外壳相连，以减小共模噪声; c.在交流电源输入端接入线路滤波器不但能抑制共模噪声和串模噪声的产生，并且对外部电源噪声也同样有效d.开关电源有多个负载时，应采取将各负载电路在电源处就汾开的布线方法而不采用在离开开关电源一段距离后再接负载的方法。按后者布线时分布电容使各负载的线路不平衡，导致形成较大嘚串模噪声另外，电源外壳与负载电路一点接地并且接地阻抗要尽可能小开关电源到各个负载电路采用双绞线相连; e.开关电源需要同时給大功率负载与小信号负载供电，尽管它们的电压一致也要分别用两组独立的开关电源来供电，这两组电源的地线要有公共连接点这樣不会形成公共阻抗，防止两路负载之间相互影响


系统中直流电源的工作地应与系统中继电器、电磁阀及其驱动电源所构成的功率地分開，两者不可混接另外、接地电缆应足够粗，并且电阻要小布电源线时，应使强电和弱电分开输入线与输出线分开。要根据电流的夶小尽量加粗导线的宽度，使电源线、地线的走向与数据传输的方向一致采取以上方法对数控系统电源部分进行改进设计，有效地消除了干扰的影响增加了整个数控系统的可靠性。


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