開關(guān)穩(wěn)壓電源 概述PPT課件

1、1 所謂電力電子技術(shù)是一種電能處理技術(shù)電能處理技術(shù)(Electrical Energy Processing),即采用功率半導(dǎo)體器件和線路對電能進行轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(conversion)、控制控制(control)和高效利用高效利用(efficient use)的一門技術(shù)。廣泛應(yīng)用于各種電源系統(tǒng), 電氣傳動自動化系統(tǒng)及電力系統(tǒng)等工業(yè)生產(chǎn)和民用部門。( 另一說法：電力電子技術(shù)是一門應(yīng)用功率半導(dǎo)體器件和線路進行功率變換的學(xué)科） 電力電子技術(shù)簡介歐洲國家電能90經(jīng)過功率變換后使用。第1頁/共29頁2 56年SCR發(fā)明之日即為電力電子技術(shù)誕生之時。52年的發(fā)展分兩階段：5680年，傳統(tǒng)電力電子技術(shù)；80至今

2、，現(xiàn)代電力電子技術(shù)。 50年代：SCR 60年代：快速SCR 70年代：GTR、GTO 80年代：IGBT、MOSFET、IGCT 90年代: 高性能IGBT、MOSFET 第2頁/共29頁3一個核心技術(shù)三個基本特征五個發(fā)展方向多種應(yīng)用領(lǐng)域現(xiàn)代電力電子技術(shù)現(xiàn)代電力電子技術(shù)簡介第3頁/共29頁4一個核心技術(shù)電源變頻定頻開關(guān)有源無功現(xiàn)代電力電子技術(shù)簡介第4頁/共29頁5三個基本特征電能處理與節(jié)能弱電控制強電高技術(shù)的支撐現(xiàn)代電力電子技術(shù)簡介第5頁/共29頁6現(xiàn)代電力電子技術(shù)簡介五個發(fā)展方向高功率密度高壓大功率高功率因數(shù)高性能高頻高效第6頁/共29頁7多種應(yīng)用領(lǐng)域 電源系統(tǒng)電力系統(tǒng)儲能系統(tǒng)現(xiàn)代交通系統(tǒng)

3、 電氣傳動系統(tǒng)現(xiàn)代電力電子技術(shù)簡介第7頁/共29頁8第8頁/共29頁9靈活輸電系統(tǒng)（Flexible AC Transmissions System，F(xiàn)ACTS）第9頁/共29頁10第10頁/共29頁11一、什么是開關(guān)電源電源-發(fā)出電能的電源：發(fā)電機、電池、公共電力網(wǎng)等。變換電能的電源：輸入和輸出都是電能，“粗電” 變?yōu)?“精電” 。AC-DC：整流DC-AC：逆變AC-AC：交交變頻、變壓DC-DC：直直變換以上變換由電力電子電路完成，電路中核心元器件工作在開關(guān)狀態(tài)開關(guān)電源，工作在放大狀態(tài)線性電源。第11頁/共29頁12線性電源第12頁/共29頁13Big, heavy and expens

4、ive 50 Hz power transformer used in conventional linear power supplies. 線性電源第13頁/共29頁14優(yōu)點：電源穩(wěn)定度及負載穩(wěn)定度高；輸出電壓紋波??；線路結(jié)構(gòu)簡單，便于維護；沒有開關(guān)干擾。比如7805、7815就是線性電源缺點：功耗大，效率低；體積大，重量大。線性電源優(yōu)點：功耗小，效率高；體積小，重量輕；線路形式多樣。開關(guān)電源缺點: 干擾大，紋波大。第14頁/共29頁15型號：型號：JE250 技術(shù)指標(biāo)：技術(shù)指標(biāo)：1. 輸入輸入: 220V(AC90V264V)2. 輸出電壓輸出電壓: +5V-5V+12V -12V 3.

5、 輸出電流輸出電流: 10A0.5A8A 0.5A4. 效率效率:75%5. 保護保護:5V at 6.2V 12V at 16V 生產(chǎn)廠家：生產(chǎn)廠家：深圳展盛電子有限公司深圳展盛電子有限公司 第15頁/共29頁16型號：型號：JA328FDA 規(guī)格：規(guī)格：1905235(LWH)技術(shù)指標(biāo)：技術(shù)指標(biāo)：1.輸入輸入: 220V(AC176V265V)2.輸出電壓輸出電壓: +5V -12V +24V 3.輸出電流輸出電流: 0.45A 0.03A 1.2A4. 效率效率:70%5.過流保護過流保護 生產(chǎn)廠家：生產(chǎn)廠家：深圳展盛電子有限公司深圳展盛電子有限公司 第16頁/共29頁17第17頁/共2

6、9頁18電鍍電源的特點： 大電流、低電壓。本電源技術(shù)指標(biāo)： 輸出電壓012V； 輸出電流01000A； 穩(wěn)流精度1.0%； 穩(wěn)壓精度0.5%； 功率因數(shù)0.91； 輸入電壓AC380V； 紋波系數(shù)0.5%; 均流不平衡度 3.0% 電力電子研究所為與北京京儀椿樹整流器責(zé)任有限公司研制的電鍍電源第18頁/共29頁19第19頁/共29頁20第20頁/共29頁21開關(guān)電源功率變換過程的四個環(huán)節(jié)輸入整流控制系統(tǒng)開關(guān)變換整流輸出二極管晶閘管專用集成電路GTRIGBTMOSFET肖特基二極管、快恢二極管第21頁/共29頁22Basic description 開關(guān)電源的基本描述開關(guān)電源的基本描述A typ

7、ical switching power supply starts by directly rectifying the AC power line and filtering it to DC with large electrolytic capacitors. AC/DC典型的開關(guān)電源從交流直接整流開始典型的開關(guān)電源從交流直接整流開始第22頁/共29頁23Basic description 開關(guān)電源的基本描述開關(guān)電源的基本描述then fed to high frequency high power switching transistors that chop the DC into

8、 high frequency AC, typically at tens or hundreds of kilohertz, and fed to a transformer wound to give the desired voltage at the output. UPUSVinNPNSQ第23頁/共29頁24Basic description 開關(guān)電源的基本描述開關(guān)電源的基本描述high frequency high power switching transistors that chop the DC into high frequency AC。UPUSVinNPNSQ第24

9、頁/共29頁25Basic description 開關(guān)電源的基本描述開關(guān)電源的基本描述The secondary is then rectified and filtered again to produce the desired DC output voltage. VoutUPUSCfLfNPNS第25頁/共29頁26 Basic description 開關(guān)電源的基本描述開關(guān)電源的基本描述Why use high frequency? Because high frequency transformers can carry far more power for a given we

10、ight and size than those operating at 50 . Also, the filter capacitors at the output of the supply can be much smaller than those operating at 50 Hz. LfCf第26頁/共29頁272、拓撲種類多串聯(lián)型buck converter并聯(lián)型boost converter倒極性buck-boost converterCuk convertersepic converterzeta converter輸入輸出不隔離輸入輸出隔離 正激變換器forward c

11、onverter 反激變換器fly-back converter 推挽變換器push-pull converter 半橋變換器half-bridge converter 全橋變換器full-bridge converter開關(guān)電源1、形式多：AC-DC、DC-AC、AC-AC、DC-DC。第27頁/共29頁28三、開關(guān)穩(wěn)壓電源概述教材及主教材及主要參考資要參考資料料1.張占松，蔡宣三張占松，蔡宣三. 開關(guān)電源的原理與設(shè)計北京開關(guān)電源的原理與設(shè)計北京 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社，19992. Abranham I. Pressman. Switching Power Supply Design, 2nd edition. McGraw-Hill Inc，19983.劉勝利現(xiàn)代高頻開關(guān)電源實用技術(shù)北京：電子工業(yè)出版社，劉勝利現(xiàn)代高頻開關(guān)電源實用技術(shù)北京：電子工業(yè)出版社，2001年年4.鄭瓊林，耿文學(xué)電力電子電路精選鄭瓊林，耿文學(xué)電力電子電路精選常用元器件常用元器件實用電路實用電