現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)-電源

1、現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)電源一， 介紹：電源大家都不陌生，大家常見的電視機(jī)，電腦，MP3都要接上電以后才能開始工作。電源用個比喻就好像我們身體要活動一定需要補(bǔ)充食物一樣，用電器在工作不停的消耗電也需要量不斷的補(bǔ)充電量。大家在高中時就學(xué)過，電的使用只有200年歷史，其實電的使用歷史可以追遠(yuǎn)古時期追逐到時期，讓我先來看看下面兩個故事。史前反應(yīng)堆：原子能技術(shù)是人類近幾十年中才開始掌握的一門高科技技術(shù)，而在今天的非洲加蓬共和國，曾存在著一個大型的鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)堆，運(yùn)轉(zhuǎn)了很多萬年，發(fā)現(xiàn)了一個20億年前的核反應(yīng)堆。法國有一家工廠使用從非洲加蓬共和國進(jìn)口的奧克洛鈾礦石，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，這批進(jìn)口鈾礦石已被人利用過。鈾礦石

2、的一般含鈾量為0.72% ，而奧克洛鈾礦石的含鈾量卻不足0.3%. 這一奇怪的現(xiàn)象引起了科學(xué)家們的注意。    他們紛紛來到加蓬奧克洛鈾礦考察，發(fā)現(xiàn)了一個不可思議的史前遺跡古老的核反應(yīng)堆，由6 個區(qū)域約500噸鈾礦石構(gòu)成，輸出功率估計為100 千瓦。這個反應(yīng)堆保存完整，結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)轉(zhuǎn)時間長達(dá)50萬年之久。    據(jù)考證，奧克洛鈾礦成礦年代大約在20億年之前，成礦后不久就有了這一核反應(yīng)堆。而人類只是在幾十萬年之前才開始使用火。那么，是誰留下了這個古老的核反應(yīng)堆？是外星人的作品，還是前一代地球文明的遺跡？    奧克洛（Oklo）是非洲加

3、蓬共和國一個鈾礦的名字。從這個礦區(qū)，法國取得其核計劃所需的鈾。1972年，當(dāng)這個礦區(qū)的鈾礦石被運(yùn)到一家法國的氣體擴(kuò)散工廠時，人們發(fā)現(xiàn)這些鈾礦是被利用過的，其含量低于0.711w% 的自然含量。似乎這些鈾礦石早已被一個核反應(yīng)堆使用過。    法國政府宣布了這一發(fā)現(xiàn)，震驚了全世界?？茖W(xué)家們對這個鈾礦進(jìn)行了研究，并將研究成果于1975年在國際原子能委員會（InternationalAtomicEnergyA-gency）的一個會議上公布。    那么，這個鈾礦到底是怎么回事呢？    的確，這些鈾礦石是被利用過。法國科學(xué)家在整個礦區(qū)的不同地

4、方都發(fā)現(xiàn)了核裂變的產(chǎn)物和TRU 廢物。開始時，這些發(fā)現(xiàn)讓人很迷惑，因為用天然的鈾是不可能使核反應(yīng)堆越過臨界點（而發(fā)生核反應(yīng)的），除非在特別的情況下，有石墨和重水。但在Oklo周圍地區(qū)，這些條件是從來都不大可能具備的。    U235的半衰期為七億（7.13E8）年，少于U238的半衰期四十五億（4.51E9）年。從地球形成至今，相比U238，更多的U235衰變了。這就說明在久遠(yuǎn)年代以前，天然鈾礦的濃度比今天要高的多。實際上，簡單的計算就可以證明，30億年前此濃度為3w% 左右。而此濃度已足以在一般的水中進(jìn)行核反應(yīng)。而當(dāng)時在Oklo附近是有水源的。   

5、讓人吃驚的是，這座核反應(yīng)堆的構(gòu)成非常合理。比如，目前的研究結(jié)果表明這個核反應(yīng)堆有幾公里，如此巨大的一個核反應(yīng)堆，對周圍環(huán)境的熱干擾卻局限在反應(yīng)區(qū)周圍40m 之內(nèi)。更讓人吃驚的是，核反應(yīng)所產(chǎn)生的廢物，并沒有擴(kuò)散，而是局限在礦區(qū)周圍。面對這一切，科學(xué)家們承認(rèn)這是一個“天然”的核反應(yīng)堆，將它寫進(jìn)了教科書，并研究它在核廢料處理方面的價值。但是敢于再向前探索一步的，就沒有多少人了。    其實現(xiàn)在，很多人都知道這是史前文明所留下的遺跡。也就是說，二十億年前，在今天我們叫做奧克洛的地方，可能存在著高度發(fā)達(dá)的文明，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過今天人類的文明。與這個“天然”的大型核反應(yīng)堆相比，今天人類所能建造

6、的最大的核反應(yīng)堆，也顯得黯然失色。古老的電池：在巴格達(dá)伊拉克博物館的藏品中，有一只簡陋的小陶罐，外觀雖不起眼，卻被譽(yù)為考古學(xué)領(lǐng)域最令人吃驚的發(fā)現(xiàn)。因為盡管已有大約兩千年歷史，但以陶罐內(nèi)裝的所有物質(zhì)及其制作意圖來判斷，這只陶罐卻像是一個電池的外殼。 1936年6月，鐵路建筑工人在巴格達(dá)附近偶然挖開一座古墓之后發(fā)現(xiàn)了這件神秘的物品?？脊艑W(xué)家們趕來后，發(fā)現(xiàn)這座陵墓事實上是安息時期（約公元前250-公元250年）一個定居點的一部分。經(jīng)過發(fā)掘，他們出土了大量物品，其中有帶雕刻圖案的磚塊、陶器、玻璃和金屬制品，外加一個內(nèi)裝奇特物質(zhì)一根一頭封閉的銅管、一根鐵棒和一些瀝青碎屑的卵形陶罐。 在訪問巴格達(dá)期間，倫

7、敦科學(xué)博物館的物理學(xué)家沃爾特·溫頓聽到有關(guān)此次發(fā)現(xiàn)的報告后，對這只陶罐做了仔細(xì)的研究，并產(chǎn)生了很深的印象。他說：“在銅制容器內(nèi)放上一些酸，隨便什么，醋也可以。嘿，轉(zhuǎn)眼的工夫，你就有了一個能產(chǎn)生電壓并釋放電流的簡單腔體。將幾個這類腔體串聯(lián)起來，便構(gòu)成一個電池組，所發(fā)出的電流足以使電鈴發(fā)聲，點亮燈泡，或驅(qū)動一輛小型電動車。” 溫頓指出，這件物品確實是電池，這是“顯而易見和完全可信的”。他的惟一疑問來自于它的獨特性質(zhì)?？脊艑W(xué)上的“一次性事物”始終是最難解釋的發(fā)現(xiàn)。其實，此前在巴格達(dá)附近的安息古城泰西封已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了其他陶罐，只是溫頓并不知曉罷了。那些陶罐是與護(hù)身符等多種神秘物品一起發(fā)現(xiàn)的。這種

8、情況表明，煉金術(shù)士曾使用過這些陶罐，但我們?nèi)匀徽也坏剿鼈冏骱斡猛镜木€索。溫頓說，最理想的是這只陶罐應(yīng)同金屬線一道被發(fā)現(xiàn)，能找到一系列此類陶罐，才是比較好的事情，因為有了它們，疑點便會煙消云散。然而，正如溫頓于1967年所指出的，如果不是電池，它又會是什么東西？“我不是考古學(xué)家，所以我直接提出了最容易提出的科學(xué)答案。我看不出它還能有什么別的用途，也許有更好的答案，但至今我還沒有聽到?！?25年過后，還是無人為這只神秘的陶罐提出真實可信的其他解釋。而首要的事實仍然是：它作為一個電池工作得相當(dāng)出色。美國進(jìn)行過兩項獨立的實驗，對陶罐及其內(nèi)裝物質(zhì)的復(fù)制品做了測試。把醋酸、硫酸或檸檬酸也行當(dāng)作電解質(zhì)，注入

9、銅管，模型便產(chǎn)生電壓為1.5伏的電流，18天后電流才消失。 可是，在兩千年前，到底是什么人用電池做了什么事情？科羅拉多大學(xué)的保羅·凱澤最近指出，這些電池的使用者是巴比倫的醫(yī)生，在沒有電鰩魚時，他們把它作為替代品使用，從而能起到局部麻醉的作用。但是，在各種意見中，仍以伊拉克博物館實驗室主任、德意志考古學(xué)家威廉·柯尼希所作的解釋最有說服力。他曾于1938年仔細(xì)研究過“巴格達(dá)電池”?？履嵯ＵJ(rèn)為，將若干個這類腔體串聯(lián)起來，從里面發(fā)出的電流可用來電鍍金屬。實驗用復(fù)制品所產(chǎn)生的電壓能夠滿足這項工作的需要。事實上，為了給銅首飾包銀，伊拉克的工匠們?nèi)匀辉谑褂靡环N原始的電鍍方法。這種技術(shù)可能

10、是從安息時期或者更早的時候起一代代傳下來的。3000余年以前，安息人便繼承了近東地區(qū)的科研傳統(tǒng)和公元前330年隨亞歷山大大帝入侵此地的希臘人的聰明才智。 我們可能永遠(yuǎn)也搞不清古代的電學(xué)實驗究竟做到了何種程度。古代伊拉克的工匠們對他們的技術(shù)知識妥加防范，秘不外傳；巴比倫泥板上確實列出了制作彩色玻璃的配方，但配方中往往夾雜著行話，只有行家才能看出其中的門道。電鍍的秘訣肯定是秘不外傳的寶貴財富，或許從未以簡潔易懂的文體見諸于文字。好在伊拉克還有數(shù)百個墳冢未曾發(fā)掘，博物館中也有數(shù)千塊泥板，泥板上涉及科學(xué)的文字在等人翻譯?；蛟S最保險的說法是，古人所掌握的電學(xué)知識，其涵蓋范圍之廣可能還會給人們帶來種種驚喜

11、。二， 現(xiàn)代電源制造的幾個重要事件：1，環(huán)球資源日前預(yù)測，市場對中國制造的電源適配器需求量以11%的年均速度增長。預(yù)計到2005年產(chǎn)量將接近40億只，2006年將生產(chǎn)超過48億只。手機(jī)、個人DVD播放機(jī)以及其他便攜式電子設(shè)備制造商對電源適配器的急劇需求，是推動這個市場發(fā)展的動力。為了滿足市場需求，超過80%的受訪制造企業(yè)正增加生產(chǎn)線及雇用新員工，大部分公司計劃在未來12個月內(nèi)將產(chǎn)量提高至少20%。而為了加強(qiáng)在歐洲與美國等主要出口市場的競爭力，供應(yīng)商都在提升他們的生產(chǎn)流程。預(yù)計在2007年，將有超過50%的制造商執(zhí)行無鉛生產(chǎn)流程，許多制造商將開始采用環(huán)保型原材料。2，2007年6月19日，位于甘

12、肅省酒泉市金塔縣雙城鎮(zhèn)的營盤鐵選廠一電焊工作業(yè)時，手機(jī)電池突然爆炸，導(dǎo)致其肋骨斷裂并刺破心臟而死亡。事件發(fā)生后，金塔縣立即成立聯(lián)合調(diào)查組展開調(diào)查。當(dāng)晚，記者來到死者生前工作的營盤鐵選廠。據(jù)該廠一位知情人透露，死者名叫肖金鵬，是該廠的一名電焊工，今年22歲。6月19日端午節(jié)那天中午，當(dāng)?shù)貧鉁剌^高，肖金鵬戴著面罩作業(yè)時，其裝在胸前衣兜里的手機(jī)突然一聲巨響，肖金鵬倒在了血泊中，后其被送往醫(yī)院經(jīng)搶救無效死亡。事后他們才知道，是手機(jī)電池爆炸炸死了他。警方勘查現(xiàn)場并進(jìn)行尸檢后初步認(rèn)為，肖金鵬是由于手機(jī)電池在高溫下發(fā)生爆炸，被炸斷肋骨刺破心臟身亡的。經(jīng)過網(wǎng)上查詢得知，手機(jī)電池爆炸致死人命的，在全國尚屬首例。

13、三， 電源種類：直流穩(wěn)定電源按習(xí)慣可分為化學(xué)電源，線性穩(wěn)定電源和開關(guān)型穩(wěn)定電源，它們又分別具有各種不同類型：1，化學(xué)電源我們平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于這一類，各有其優(yōu)缺點。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又產(chǎn)生了智能化電池；在充電電池材料方面，美國研制人員發(fā)現(xiàn)錳的一種碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放電時間長，多次充電后仍保持性能良好的環(huán)保型充電電池。2，線性穩(wěn)定電源線性穩(wěn)定電源有一個共同的特點就是它的功率器件調(diào)整管工作在線性區(qū)，靠調(diào)整管之間的電壓降來穩(wěn)定輸出。由于調(diào)整管靜態(tài)損耗大，需要安裝一個很大的散熱器給它散熱。而且由于變壓器工作在工頻（50Hz)上,所以重量較大。該

14、類電源優(yōu)點是穩(wěn)定性高，紋波小，可靠性高，易做成多路，輸出連續(xù)可調(diào)的成品。缺點是體積大、較笨重、效率相對較低。這類穩(wěn)定電源又有很多種，從輸出性質(zhì)可分為穩(wěn)壓電源和穩(wěn)流電源及集穩(wěn)壓、穩(wěn)流于一身的穩(wěn)壓穩(wěn)流（雙穩(wěn)）電源。從輸出值來看可分定點輸出電源、波段開關(guān)調(diào)整式和電位器連續(xù)可調(diào)式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數(shù)字顯示式型等等。3，開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源與線性穩(wěn)壓電源不同的一類穩(wěn)電源就是開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源，它的電路型式主要有單端反激式，單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性電源的根本區(qū)別在于它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功能管不是工作在飽和及截止區(qū)即開關(guān)狀態(tài)；開關(guān)電源因此而得

15、名。開關(guān)電源的優(yōu)點是體積小，重量輕，穩(wěn)定可靠；缺點相對于線性電源來說紋波較大（一般1%VO(P-P),好的可做到十幾mV(P-P)或更小)。它的功率可自幾瓦幾千瓦均有產(chǎn)品。價位為3元十幾萬元/瓦，下面就一般習(xí)慣分類介紹幾種開關(guān)電源：、AC/DC電源該類電源也稱一次電源，它自電網(wǎng)取得能量，經(jīng)過高壓整流濾波得到一個直流高壓，供DC/DC變換器在輸出端獲得一個或幾個穩(wěn)定的直流電壓，功率從幾瓦幾千瓦均有產(chǎn)品，用于不同場合。屬此類產(chǎn)品的規(guī)格型號繁多，據(jù)用戶需要而定通信電源中的一次電源（AC220輸入，DC48V或24V輸出)也屬此類.、DC/DC電源在通信系統(tǒng)中也稱二次電源，它是由一次電源或直流電池組提

16、供一個直流輸入電壓，經(jīng)DC/DC變換以后在輸出端獲一個或幾個直流電壓。、通信電源通信電源其實質(zhì)上就是DC/DC變換器式電源，只是它一般以直流48V或24V供電，并用后備電池作DC供電的備份，將DC的供電電壓變換成電路的工作電壓，一般它又分中央供電、分層供電和單板供電三種，以后者可靠性最高。、電臺電源電臺電源輸入AC220V/110V，輸出DC13.8V,功率由所供電臺功率而定,幾安幾百安均有產(chǎn)品.為防止AC電網(wǎng)斷電影響電臺工作,而需要有電池組作為備份,所以此類電源除輸出一個13.8V直流電壓外,還具有對電池充電自動轉(zhuǎn)換功能。、模塊電源隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，對電源可靠性、容量/體積比要求越來越高

17、，模塊電源越來越顯示其優(yōu)越性，它工作頻率高、體積小、可靠性高，便于安裝和組合擴(kuò)容，所以越來越被廣泛采用。目前，目前國內(nèi)雖有相應(yīng)模塊生產(chǎn)，但因生產(chǎn)工藝未能趕上國際水平，故障率較高。DC/DC模塊電源目前雖然成本較高，但從產(chǎn)品的漫長的應(yīng)用周期的整體成本來看，特別是因系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的高昂的維修成本及商譽(yù)損失來看，選用該電源模塊還是合算合算的，在此還值得一提的是羅氏變換器電路，它的突出優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單，效率高和輸出電壓、電流的紋波值接近于零。、特種電源高電壓小電流電源、大電流電源、400Hz輸入的AC/DC電源等，可歸于此類，可根據(jù)特殊需要選用。開關(guān)電源的價位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率電源

18、價格稍高，可達(dá)11-13元/瓦。 在設(shè)計過程中工程師以不同的指標(biāo)和要求來設(shè)計電源電路，在電源電路的設(shè)計上主要是考慮以下幾個指標(biāo)：功率：對供給電路的要求而定，比如說電腦電源需要200W以上，手機(jī)電源需要不到10W。負(fù)載能力：也就是輸出阻抗是否達(dá)標(biāo)，電源接上不同的電路電壓，電流是否會改變。電壓，電流：比如說電腦電源為了給不同的電路供電，輸出5V，1A，12V，3A。是否具有保護(hù)：在電路出現(xiàn)異常的時候能夠切斷電源，保護(hù)電路模塊。四， 實例說明：下面我們以生活中常見的電源為大家做一個介紹移動電源： 移動性是筆記本電腦最主要的特征，如何提高它的靈活性和穩(wěn)定性是筆記本電腦面對的首要問題,作為筆記本電腦的供

19、電部分，更是保障其有效工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。筆記本電腦的電源系統(tǒng)是僅次于CPU及其主板、顯示屏的第三大關(guān)鍵部件。電源系統(tǒng)包括電源適配器、充電電池和電源管理系統(tǒng)等。      考慮到散熱問題電源適配器都獨立于筆記本電腦主機(jī)之外，一般都適用100V-240V的交流輸入，將交流變?yōu)橹绷鞴┲鳈C(jī)工作。除此還有為機(jī)內(nèi)電池充電的功能，為防止長時間充電降低電池壽命，機(jī)內(nèi)設(shè)有檢測電路和充電狀態(tài)指示，并可在電池充電充滿后自動切斷充電回路。因而，筆記本電腦對電源要求很高，穩(wěn)定性和抗干擾性是檢驗電源適配器的主要指標(biāo)。為了避免輸入電源的紋波系數(shù)過大或突然的高電流沖擊而燒毀電源

20、適配器，盡可能接至帶有過載保護(hù)的電源插座。      一旦出現(xiàn)停電現(xiàn)象，電池便體現(xiàn)出它的優(yōu)越性了。筆記本電腦的便攜性很大程度取決于電池的支持，電池是整個電源系統(tǒng)的心臟，所以不能輕視它。筆記本電腦最早采用的是鎳氫電池。這種電池雖然也具有較好的性價比和較大的功率，但電池的持續(xù)放電時間較小，所以很快就被鋰離子電池取代。鋰電池儲能密度較大，可隨時充電，且持續(xù)放電時間長，一般在3小時左右。在改善電池性能增大電池容量的同時，高檔筆記本電腦常改進(jìn)軟驅(qū)結(jié)構(gòu)為智慧型插槽，除軟驅(qū)等存儲設(shè)備外，還可以接第二塊電池，倍增了電池的容量。    

21、60;筆記本電腦的通常有三塊電池，第一塊主電池，在交流電未接通的情況下，主電池保證機(jī)器正常運(yùn)行，同時給備份和實時鐘電池充電。主電池一般能夠持續(xù)供電3.5小時。第二塊是備份電池，它保證繼續(xù)執(zhí)行啟動模式下，數(shù)據(jù)和運(yùn)行程序備份所需的電源。供電時間在1小時左右。第三塊實時時鐘電池，它為機(jī)器內(nèi)部實時時鐘和日歷供電以及維持系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)的保存提供了能源。能夠持續(xù)工作1個月。對于如何延長電池的使用壽命，通常有以下幾個做法：（為什么？）  首先，用戶在有備用電池的情況下，應(yīng)該輪流使用，盡量減少對一個電池的過度消耗。其次，在長期不使用筆記本電腦的時候，一定要將電池從機(jī)器中卸掉，避免對筆記本造成

22、損害。第三，當(dāng)電池電量完全充滿的時候，應(yīng)該斷開交流電的輸入。因為過度充電會使電池過熱，縮短電池的使用壽命。最后，在電池太涼或者太熱的時候，也不要充電，因為充電的適宜溫度在10-30攝氏之間。     當(dāng)然筆記本電腦在增加電池壽命的同時，還可以通過其它方式節(jié)省筆記本電腦用電。筆記本電腦的供電時間長短除了取決于電池的本身壽命，機(jī)器的電源管理也影響它的工作時間。如果電池供電系統(tǒng)管理的越好，那它在工作中的回報也就越大。筆記本電腦包含如下幾種常見的高級電源管理功能：操作模式：操作模式可控制處理器速度或設(shè)定省電計時器。待命模式：當(dāng)用戶在短暫的時間段內(nèi)不操作機(jī)器時，可

23、進(jìn)入待命模式。暫停模式：當(dāng)用戶長時間離開電腦時，可以進(jìn)入暫停模式。休眠模式：在用戶離開辦公室數(shù)天內(nèi)，筆記本電腦可以進(jìn)入休眠模式。     我們以東芝筆記本電腦為例，它可以用三種模式進(jìn)行設(shè)置，其供電方式分別為標(biāo)準(zhǔn)模式，節(jié)電模式和完全模式，通過三種模式的循環(huán)轉(zhuǎn)換，通過調(diào)整顯示屏的亮度、各個部件的電壓功耗以滿足在不同環(huán)境下的工作需要。     運(yùn)用電源管理程序?qū)崿F(xiàn)節(jié)電控制也是非常有效而可行的方法，目前東芝筆記本電腦已普遍采用這種智能節(jié)電管理技術(shù)，它是利用軟件的方法對各主要耗電部件的用電狀態(tài)進(jìn)行控制，對暫不工作的部件減少甚

24、至停止供電。如管理程序檢測到用戶超過一定時間未用鍵盤則會自動關(guān)掉顯示屏背景淘汰；檢測到未用硬盤則會關(guān)掉硬盤驅(qū)動器電源等。在準(zhǔn)備工作狀態(tài)，CPU時鐘停止，顯示及硬盤驅(qū)動器電源切斷，電源消耗能減少70%以上。4，電池部分： 移動電源的核心部就是充電適，有人把筆記本電腦的電池比作是人體的血液，雖然這不是很貼切，但由此仍可見電池在筆記本電腦中的重要性?，F(xiàn)在關(guān)于筆記本電池的討論真是太多，好多筆記本用戶對于筆記本電池的構(gòu)造也存在很多疑問。其實筆記本電腦用的電池也是非常簡單，它包括了電芯、控制電路和外部接口等幾部分，有些廠商的產(chǎn)品還會帶有電量指示燈，然后再把這些部件一起封裝在一個外殼中，就如同一個“電池包”

25、。為了解決大家對筆記本電池的疑問，本文將從外到里對筆記本電池的構(gòu)造做一個詳細(xì)的解說。 4.1電池外殼上標(biāo)識的意義 首先我們來看一下筆記本電池的外殼，上邊往往有許多數(shù)字標(biāo)簽，我們就先來看一下這些數(shù)字標(biāo)簽的含義。 電池組外的標(biāo)簽，一般內(nèi)容有：（如圖） 1電池的生產(chǎn)廠商、型號，只要是正規(guī)廠家生產(chǎn)的電池，這兩個標(biāo)簽肯定都有的。 2電池的種類（根據(jù)內(nèi)部所用電池的種類而分）（如圖）： 常見的為Li-ion鋰離子電池、Ni-MH鎳氫電池、Li-polymer高分子鋰電池，另外還有較少看到的Ni-Cd（鎳鎘電池）以及最新的燃料電池。 3額定電壓（Nominal Voltage）（如圖） 一般常見的為108V（

26、111V）或144V。若以鋰離子電池為例，大家知道一節(jié)鋰離子電池的電壓為36V，這當(dāng)然達(dá)不到筆記本所需要的電壓，因此一般采用串聯(lián)的方式。如果額定電壓是10V，那么就是串聯(lián)了3節(jié)，串聯(lián)4節(jié)電壓就成為144V，但有些二次電池在制造廠所標(biāo)定的單節(jié)鋰離子電池電壓為37V，所以三節(jié)串起來的電壓為111V。若以12V的鎳氫電池，則串聯(lián)9節(jié)單電池至108V，以達(dá)到筆記本工作所需要的工作電壓。 4.2額定容量（Nominal Capacity）： 一般來說單節(jié)鎳氫電池的容量要比鋰離子電池大，一節(jié)18650鎳氫電池的容量即可達(dá)到42004500mAh之間，而常用的18650鋰離子電池單一節(jié)容量為15002000

27、mAh之間，所以如果筆記本電池采用的是鎳氫電池，只要將電池串聯(lián)，提高電池的工作電壓就可以了。而鋰離子電池因電池制造廠商的技術(shù)差異而有所不同，筆記本電池如采用鋰離子電池，通常使用3節(jié)并聯(lián)，來提高電池容量，三節(jié)并聯(lián)一般可達(dá)到45006000mAh之間。（后面舉例說明） 4.3電池使用注意事項： 一般上邊會有電池使用環(huán)境限制的標(biāo)簽、使用時的注意事項以及電池回收標(biāo)簽。 電池內(nèi)有何乾坤？ 對筆記本電池的外殼上的標(biāo)識了解清楚后，我們再來看一下其內(nèi)部有何神秘之處。 1電池：筆記本電池里常見的電池為18650（17650）鎳氫電池、18650鋰離子電池和方形鋰離子電池。根據(jù)每個筆記本電池的構(gòu)造不同采用不同的電

28、池。18650指的是圓柱型電池的尺寸，18為電池外徑18mm，65為高度65mm；方型鋰離子電池也使用此方式，如103448，為長48mm×寬34mm×高10mm的方型電池。2電池控制板：筆記本電池中最關(guān)鍵的是控制電路，它不但要控制電池的充放電，例如在適當(dāng)?shù)臅r候開始和停止充電，把充放電電流控制在合適的范圍內(nèi)，還要承擔(dān)電池狀況的分析紀(jì)錄（例如我們熟悉的電池容量顯示和充放電次數(shù)紀(jì)錄功能），以及承擔(dān)電池的保護(hù)作用，在電池溫度過高或者電流過大的時候切斷電路?？刂齐娐肺挥陔娦竞凸P記本電腦主板之間，是一塊工作原理和設(shè)計都很復(fù)雜的電路。主要分為兩部分：一部分是在電池充放電時起到保護(hù)作用，

29、為保護(hù)電路；另一部分作用為電池組與主機(jī)溝通時及電池使用的管理，叫做電池能源管理電路（Gas gauge）。一般兩部分都設(shè)計在一塊電路板上。如果電池采用的是鋰離子電池，那么兩個電路都有；如果采用的是鎳氫電池，那么只有電池能源管理電路，因為只有鋰離子電池帶保護(hù)電路，而鎳氫電池不帶。 3保護(hù)元件： NTC熱敏電阻1）NTC熱敏電阻：常使用于鎳氫電池組中，用來偵測電池組溫度，作為充放電時的參考。 2）Thermostat溫度開關(guān)：常用于鎳氫電池組中，同樣偵測電池組溫度，作為強(qiáng)制保護(hù)電池異常的開關(guān)。 3）溫度保險絲：這是作為電池的最后保護(hù)開關(guān)，如果當(dāng)電池工作發(fā)生異常，如溫度過高（一般設(shè)定為9098度）或

30、者電流過大，溫度保險絲就會被燒斷，電池組將不會再工作，從而保護(hù)電池組。 4）Poly switch限流開關(guān)：作為電流及溫度過載的保護(hù)，普遍用于各種電池組中。5)電池接口：電池與主機(jī)接觸部位常見的為68個金屬片接口，上邊都應(yīng)該有標(biāo)記，例如T T I I，這上邊有電流傳輸接口，還有電源控制線路接口。 6)外殼：外殼保持內(nèi)部組件的形狀和使電池能和筆記本電腦緊密結(jié)合，接口負(fù)責(zé)連接電池和主機(jī)，一般采用工程塑料，通常采用超聲波進(jìn)行焊接。 電池的類型及發(fā)展方向 外觀各異的電池隨著筆記本電腦和掌上電子產(chǎn)品技術(shù)及市場的迅速發(fā)展，廣大用戶對“穩(wěn)定性更高”、“使用時間更長”、“體積更小”乃至“充電次數(shù)更多”等方面提

31、出了更高要求，而電池技術(shù)也緊隨市場需求，在諸多方面作出了相應(yīng)改進(jìn)和發(fā)展?，F(xiàn)在的筆記本電腦電池皆朝Smart Battery方向設(shè)計，也就是電池組內(nèi)有能源管理線路，這種能源管理線路可以監(jiān)視電池使用情況以及與主機(jī)進(jìn)行溝通，可以讓電池的性能得到充分的發(fā)揮，從而提高電池的使用時間。鋰離子電池由于它較普通鎳鎘/鎳氫電池具有體積?。ㄏ鄬Γ⒅亓枯p、自放電率低、無記憶效應(yīng)的優(yōu)點，因而受到眾多筆記本生產(chǎn)商的喜愛，目前筆記本電池普遍采用這種電池。雖然說現(xiàn)在筆記本電池的外觀千差萬別（圖7），每個品牌、甚至型號不同的電池都不能通用，但電池的內(nèi)部構(gòu)造都是相同的。 使用燃料電池的筆記本最后對于目前最新的燃料電池不得不補(bǔ)

32、充兩句，2003年10月NEC正式推出了其最新研制的筆記本用燃料電池），據(jù)稱，當(dāng)燃料使用濃度為10的300立方厘米的甲醇時，筆記本電腦可以使用5個小時。NEC提出，在2005年將推出可使筆記本電腦連續(xù)使用40小時的燃料電池產(chǎn)品。就目前來說，燃料電池的體積、性能及成本方面沒有太大的優(yōu)勢，不過將燃料電池作為筆記本的后備電源還是一種不錯的選擇。想想當(dāng)筆記本可以連續(xù)使用40個小時，那是一種什么感覺。而且燃料電池的污染小，可反復(fù)使用。 例1一組標(biāo)示為Liion、10.8V、3200mAh的電池組，代表該電池組內(nèi)容為鋰離子電池，群6節(jié)3.6V、1600mAh、18650的鋰離子電池，采用3串2并3S2P組

33、成方式。電壓為3.6V×310.8V，4S容量為1600mAh×23200mAh 。例2一組標(biāo)示為NiMH、10.8V、4200mAh的電池組，代表該電池組內(nèi)容為鎳氫電池，群9節(jié)1.2V、4200mAh、18650的鎳氫電池，采用9節(jié)電池串聯(lián)方式。充電適配器：對電池的充電原理其實很簡單，市電220V經(jīng)過降壓整流濾波后（輸出電壓略高于被充電池的額定電壓，根據(jù)經(jīng)驗一般高0.7-0.9V左右），用導(dǎo)線于待充電池相連，就能為其充電。 最簡單的就是用三節(jié)5號電池，就能給手機(jī)電池充電了。再說個簡單的例子，像電腦上的USB接口，電壓5V，輸出電流0.5A，那么要給3.6V的手機(jī)電池充電，

34、只需要在連接兩者的導(dǎo)線中，串入一個二極管可降0.7V電壓，那么到電池的電壓就是4.3V，完全能夠滿足充電條件。 在實際使用過程中，手機(jī)充電器線路五花八門， 一般而言220V經(jīng)降壓兩個二極管組成的全波整流電路整流電容濾波一級三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電容濾波二級三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電容濾波最終輸出。 這種方式經(jīng)過三次濾波兩次穩(wěn)壓，輸出有一定精度 。雜牌充電器也差不多就是這么個流程，好的充電器過程太復(fù)雜，用單片機(jī)控制，說點充電器常識吧 。 電池的使用壽命和單次循環(huán)使用時間與充電維護(hù)過程和使用情況有關(guān)。 注意一點，市面上許多充電器都標(biāo)識為“微電腦控制，這是不科學(xué)的，因為大多數(shù)充電器 充其量不過集成了“運(yùn)放”，只有集成

35、“單片機(jī)”，才能稱的上“微電腦控制”。雖然都帶有充滿自停功能，但其實現(xiàn)的方式不同導(dǎo)致其充電效果也不同。 好的充電器不但能在短時間內(nèi)將電池充足，而且可以對電池還能起到一定的維護(hù)作用，修復(fù)由于使用維護(hù)不當(dāng)早成的記憶效應(yīng)（對鎳鎘/鎳氫電池）和容量下降電池活性衰退現(xiàn)象。一部劣質(zhì)的充電器輕則出現(xiàn)電池充電不足，影響電池單次放電時間，重則對電池造成傷害，縮短電池的壽命。 市售手機(jī)充電器很多采用電壓比較法，為了防止過充一般充電到90%就停止大電流快充，采用小電流涓流補(bǔ)充充電。這時充電器上充滿的指示燈會亮起，如果用戶此時急于取下電池，無疑電池只充了90%，而且由于電壓比較法存在離散性，所以充電到90%也只是一個

36、理論值。 一些商家為了使電池充得足一些，使電池初期待機(jī)時間表現(xiàn)較好，擅自將參考比較電壓值設(shè)定得比較高，這樣電池充電量就增大了，手機(jī)待機(jī)時間也長一些，但容易造成過充，要是你的充電器在充電結(jié)束時電池經(jīng)常發(fā)燙，那么也應(yīng)該注意這個充電器了。 比較好的充電器都采用專用充電控制芯片，有很好好的-V檢測，可以檢測出電池充電飽和時發(fā)出的電壓變化信號，比較精確地結(jié)束充電工作。帶有-V檢測功能的一般都是座充和或帶有液晶顯示的座式充電器。 鎳鎘/鎳氫電池講究"充滿放盡"，大部分用戶不是一定等到手機(jī)因為低電壓自動關(guān)機(jī)才想起充電，所以充電器能不能提供放電功能非常重要。一般帶此功能的充電器都有一個放電

37、按鈕，放電有利減輕電池長期循環(huán)使用中積累的記憶效應(yīng)，對于鎳氫電池，理論上沒有記憶效應(yīng)，但實際上在充電前先放電也還是有明顯好處。鎳鎘、鎳氫電池充電最好用帶帶下拉負(fù)脈充的，而不是一般的恒流充電，這樣可以減小電池充電過程中的極化效應(yīng)。 鋰電池充電需要專門支持鋰電池充電模式的充電器。5. ATX電源：ATX電源的工作原理  自從IBM推出第一臺PC至今，微機(jī)電源已從AT電源發(fā)展到ATX電源。時至今日，微機(jī)電源仍是根據(jù)IBM公司的個人電腦標(biāo)準(zhǔn)制造的。市場上的ATX電源，不管是品牌電源還是雜牌電源，從電路原理上來看，一般都是在AT電源的基礎(chǔ)上，做了適當(dāng)?shù)母膭影l(fā)展而來的，因此，我們買到的ATX電源

38、，在電路原理上一般都大同小異。在微機(jī)國產(chǎn)化的進(jìn)程上，微機(jī)電源技術(shù)也由國內(nèi)生產(chǎn)廠家逐漸消化吸收，生產(chǎn)出了眾多國有品牌的電源。微機(jī)電源并非高科技產(chǎn)品，以國內(nèi)生產(chǎn)廠家的技術(shù)和生產(chǎn)實力，應(yīng)該可以生產(chǎn)出物美價廉的電源產(chǎn)品。然而，縱觀整個微機(jī)電源市場情況卻不盡人意，許多電源產(chǎn)品存在著各種選料和質(zhì)量問，故障率極高。ATX電源電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，各部分電路不但在功能上相互配合、相互滲透，且各電路參數(shù)設(shè)置非常嚴(yán)格，稍有不當(dāng)則電路不能正常工作。其主電路原理圖見圖，從圖中可以看出，整個電路可以分成兩大部分：一部分為從電源輸入到開關(guān)變壓器T1之前的電路(包括輔助電源的原邊電路)，該部分電路和交流220V電壓直接相連，觸及

39、會受到電擊，稱為高壓側(cè)電路；另一部分為開關(guān)變壓器T1以后的電路，不和交流220V直接相連，稱為低壓側(cè)電路。二者通過C03、C04、C05高壓瓷片電容構(gòu)成回路，以消除靜電干擾。其原理方框圖見圖2，從圖中可以看出整機(jī)電路由交流輸入回路、整流濾波電路、推挽開關(guān)電路、輔助開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制電路、PS-ON控制電路、保護(hù)電路、輸出電路和PW-OK信號形成電路組成。弄清各部分電路的工作原理及相互關(guān)系對我們維修判斷故障是很有用處的，下面簡單介紹一下各組成部分的工作原理。1)交流輸入回路交流輸入回路包括輸入保護(hù)電路和抗干擾電路等。輸入保護(hù)電路指交流輸入回路中的過流、過壓保護(hù)及限流電路；抗干擾電路有兩方面

40、的作用：一是指微機(jī)電源對通過電網(wǎng)進(jìn)入的干擾信號的抑制能力：二是指開關(guān)電源的振蕩高次諧波進(jìn)入電網(wǎng)對其它設(shè)備及顯示器的干擾和對微機(jī)本身的干擾。通常要求微機(jī)對通過電網(wǎng)進(jìn)入的干擾信號抑制能力要強(qiáng)，通過電網(wǎng)對其它微機(jī)等設(shè)備的干擾要小。)整流電路：包括整流和濾波兩部分電路，將交流電源進(jìn)行整流濾波，為開關(guān)推挽電路提供紋波較小的直流電壓。3)輔助電源：輔助電源本身也是一個完整的開關(guān)電源。只要ATX電源一上電，輔助電源便開始工作，輸出的兩路電壓，一路為+5VSB電源，該輸出連接到ATX主板的“電源監(jiān)控部件”，作為它的工作電壓，使操作系統(tǒng)可以直接對電源進(jìn)行管理。通過此功能，實現(xiàn)遠(yuǎn)程開機(jī)，完成電腦喚醒功能；另一路輸

41、出電壓為保護(hù)電路、控制電路等電路供電。4)推挽開關(guān)電路：推挽開關(guān)電路是ATX開關(guān)電源的主要部分，它把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且起著將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用。推挽開關(guān)管是該部分電路的核心元件，受脈寬調(diào)制電路輸送的信號作激勵驅(qū)動信號，當(dāng)脈寬調(diào)制電路因保護(hù)電路動作或因本身故障不工作時，推挽開關(guān)管因基級無驅(qū)動脈沖故不工作，電路處于關(guān)閉狀態(tài)，這種工作方式稱作它激工作方式。 )PWM脈寬調(diào)制電路：PWM（Pules Width Modulation）即脈寬調(diào)制電路，其功能是檢測輸出直流電壓，與基準(zhǔn)電壓比較，進(jìn)行放大，控制振蕩器的脈沖寬度，從而控制推挽開關(guān)電路以保持輸出電壓的穩(wěn)定，主要由IC T

42、L494及周圍元件組成。)PS-ON控制電路：ATX電源最主要的特點就是，它不采用傳統(tǒng)的市電開關(guān)來控制電源是否工作，而是采用“5VSB、PSON”的組合來實現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉，只要控制“PSON”信號電平的變化，就能控制電源的開啟和關(guān)閉。電源中的S-ON控制電路接受PSON 信號的控制，當(dāng)“PSON”小于1V伏時開啟電源，大于4.5伏時關(guān)閉電源。主機(jī)箱面上的觸發(fā)按鈕開關(guān)(非鎖定開關(guān))控制主板的“電源監(jiān)控部件”的輸出狀態(tài)，同時也可用程序來控制“電源監(jiān)控件”的輸出，如在WIN9X平臺下，發(fā)關(guān)機(jī)指令，使“PSON”變?yōu)?V，ATX電源就自動關(guān)閉。)保護(hù)電路為了保證安全工作，ATX電源中設(shè)置了各種各樣

43、的保護(hù)電路，當(dāng)開關(guān)電源發(fā)生過電壓、過電流故障時，保護(hù)電路啟動，開關(guān)電源停止工作以保護(hù)負(fù)載和電源本身。)輸出電路：輸入整流濾波電路將交流電源進(jìn)行整流濾波，為主變換電路提供紋波較小的直流電壓。接插到主板上的排線包含了電源輸出的各路電壓及控制信號，ATX電源輸出排線各腳定義見表1，各路輸出的額定電流見表2。表1 電源輸出排線功能一覽表Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10導(dǎo)線顏色 橘黃 橘黃 黑色 紅色 黑色 紅色 黑色 灰色 紫色 黃色 功能 3.3V 提供 +3.3V 電源 3.3V 提供 +3.3V 電源 地線  5V 提供+5V電源 地線 5V 提供 +5V 電源 地線

44、Power OK電源正常工作 5VSB 提供 +5V Stand by電源，供電源啟動電路用12V 提供 +12V 電源Pin 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20導(dǎo)線顏色 橘黃 蘭色 黑色 綠色 黑色 黑色 黑色 白色 紅色 紅色 功能 3.3V 提供 +3.3V 電源 -12V 提供 -12V 電源 地線 PS-ON 電源啟動信號，低電平-電源開啟，高電平-電源關(guān)閉 地線 地線 地線 -5V 提供-5V 電源 5V 提供 +5V 電源 5V 提供 +5V 電源 電源各輸出端5V12V3.3V5V12V5VSB額定輸出電流21A6A14A0.3A0.8A0.8A表2 A

45、TX電源各路電壓的額定輸出電流：（單位：A）9）PW-OK信號的形成：PW-OK信號（在AT電源中及部分電源板上稱P.G信號）為微機(jī)開機(jī)自檢啟動信號，為了防止開機(jī)時各路輸出電路時序不定，CPU或各部件未進(jìn)入初始化狀態(tài)造成工作錯誤及突然停電時，硬盤磁頭來不及移至著陸區(qū)造成盤片劃傷，微機(jī)電源中均設(shè)置了PW-OK 信號。10）3.3V電壓二次穩(wěn)壓電路：輸出到主板上的3.3V電壓一般為CPU等配件供電，因此，ATX電源在總體自動控制穩(wěn)壓的基礎(chǔ)上，在T1的次級3.3V電壓的輸出負(fù)載網(wǎng)絡(luò)增設(shè)了二次自動穩(wěn)壓控制電路，以使3.3V輸出電壓更精確穩(wěn)定?？v上所述，接通電源后，220V交流電壓經(jīng)整流濾波電路，輸出3

46、00V 直流高壓。此電壓同時加到推挽開關(guān)電路和輔助電源上，因推挽開關(guān)電路的開關(guān)功率管沒有激勵脈沖而處于待機(jī)狀態(tài)。輔助電源一經(jīng)得到工作電壓便開始工作，送出脈寬調(diào)制電路、PS-ON控制電路、保護(hù)電路的工作電壓以及主板的+5VSB待機(jī)電壓，但因此時沒有得到PS-ON主機(jī)的控制信號，PS-ON控制電路輸出高電平鎖住PWM脈寬調(diào)制電路使其不起振，此時電源處于待機(jī)狀態(tài)。按下面板的開機(jī)觸發(fā)開關(guān)，PS-ON控制電路得到控制信號，解除對脈寬調(diào)制電路的鎖定，PWM電路開始工作，輸出受控的脈寬可變的交流脈沖推動推挽開關(guān)電路中的推挽功率管，并時刻根據(jù)輸出電壓的脈動來調(diào)整脈沖寬度，以保證輸出電壓的穩(wěn)定。推挽開關(guān)電路中，

47、推挽功率管依次開關(guān)，產(chǎn)生的脈動交變電壓被開關(guān)變壓器感應(yīng)到副級，經(jīng)輸出電路整流濾波，形成主機(jī)所需各路電壓。保護(hù)電路則監(jiān)視各路輸出電壓，當(dāng)發(fā)生過壓、欠壓故障時及時啟動，使PWM電路停止工作，以保證電路及主機(jī)的安全。11)精密電壓基準(zhǔn)IC TL431精密電壓基準(zhǔn)IC TL431是T092封裝如圖。其性能是輸出壓連續(xù)可調(diào)達(dá)36V，工作電流范圍寬達(dá)01。100mA，動態(tài)電阻典型值為022歐,輸出雜波低。圖2是TL431的典型應(yīng)用，其中、腳兩端輸出電壓V=25(R2十R3)VR3。如果改變R2的阻值大小，就可以改變輸出基準(zhǔn)電壓大小。五 ，開關(guān)電源：5.1開關(guān)電源的特點：   隨著全球?qū)δ茉磫栴}的

48、重視，電子產(chǎn)品的耗能問題將愈來愈突出，如何降低其待機(jī)功耗，提高供電效率成為一個急待解決的問題。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源雖然電路結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，但它存在著效率低（只有40%50%）、體積大、銅鐵消耗量大，工作溫度高及調(diào)整范圍小等缺點。為了提高效率，人們研制出了開關(guān)式穩(wěn)壓電源，它的效率可達(dá)85%以上，穩(wěn)壓范圍寬，除此之外，還具有穩(wěn)壓精度高、不使用電源變壓器等特點，是一種較理想的穩(wěn)壓電源。正因為如此，開關(guān)式穩(wěn)壓電源已廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，本文對各類開關(guān)電源的工作原理作一闡述。5.1.1開關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本工作原理       &

49、#160; 開關(guān)式穩(wěn)壓電源接控制方式分為調(diào)寬式和調(diào)頻式兩種，在實際的應(yīng)用中，調(diào)寬式使用得較多，在目前開發(fā)和使用的開關(guān)電源集成電路中，絕大多數(shù)也為脈寬調(diào)制型。因此下面就主要介紹調(diào)寬式開關(guān)穩(wěn)壓電源。         調(diào)寬式開關(guān)穩(wěn)壓電源的基本原理可參見下圖。         對于單極性矩形脈沖來說，其直流平均電壓Uo取決于矩形脈沖的寬度，脈沖越寬，其直流平均電壓值就越高。直流平均電壓?？捎晒接嬎悖碪o=Um×T1/T式中Um 矩

50、形脈沖最大電壓值；       T    矩形脈沖周期；       T1 矩形脈沖寬度。從上式可以看出，當(dāng)Um與T不變時，直流平均電壓Uo將與脈沖寬度T1成正比。這樣，只要我們設(shè)法使脈沖寬度隨穩(wěn)壓電源輸出電壓的增高而變窄，就可以達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的。 開關(guān)式穩(wěn)壓電源的原理電路 基本電路開關(guān)電原基本電路框圖         開關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本電路框

51、圖如圖所示。         交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后，變成含有一定脈動成份的直流電壓，該電壓進(jìn)人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波，最后再將這個方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?#160;        控制電路為一脈沖寬度調(diào)制器，它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準(zhǔn)電壓等電路構(gòu)成。這部分電路目前已集成化，制成了各種開關(guān)電源用集成電路?？刂齐娐酚脕碚{(diào)整高頻開關(guān)元件的開關(guān)時間比例，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。單端反激

52、式開關(guān)電源    單端反激式開關(guān)電源的典型電路如圖所示。         電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)。所謂的反激，是指當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，高頻變壓器初級繞組的感應(yīng)電壓為上正下負(fù)，整流二極管VD1處于截止?fàn)顟B(tài)，在初級繞組中儲存能量。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，變壓器初級繞組中存儲的能量，通過次級繞組及VD1整流和電容濾波后向負(fù)載輸出。        單端反激式開關(guān)電源是一

53、種成本最低的電源電路，輸出功率為20100，可以同時輸出不同的電壓，且有較好的電壓調(diào)整率。唯一的缺點是輸出的紋波電壓較大，外特性差，適用于相對固定的負(fù)載。 單端反激式開關(guān)電源使用的開關(guān)管VT1承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍，工作頻率在20200kHz之間。單端正激式開關(guān)電源單端正激式開關(guān)電源的典型電路如圖所示。         這種電路在形式上與單端反激式電路相似，但工作情形不同。當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，VD2也導(dǎo)通，這時電網(wǎng)向負(fù)載傳送能量，濾波電感儲存能量；當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，電感通過續(xù)流二極管VD3繼

54、續(xù)向負(fù)載釋放能量。 在電路中還設(shè)有鉗位線圈與二極管VD2，它可以將開關(guān)管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復(fù)位條件，即磁通建立和復(fù)位時間應(yīng)相等，所以電路中脈沖的占空比不能大于。 由于這種電路在開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，通過變壓器向負(fù)載傳送能量，所以輸出功率范圍大，可輸出50200的功率。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積也較大，正因為這個原因，這種電路的實際應(yīng)用較少。自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源        自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的典型電路如圖所示。這是一種利用間歇振蕩電路組成的開關(guān)電源，也是目前廣泛使用的基本電源之一。

55、 當(dāng)接入電源后在R1給開關(guān)管VT1提供啟動電流，使VT1開始導(dǎo)通，其集電極電流Ic在L1中線性增長，在L2中感應(yīng)出使VT1基極為正，發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓，使VT1很快飽和。與此同時，感應(yīng)電壓給C1充電，隨著C1充電電壓的增高，VT1基極電位逐漸變低，致使VT1退出飽和區(qū)，Ic開始減小，在L2中感應(yīng)出使VT1基極為負(fù)、發(fā)射極為正的電壓，使VT1迅速截止，這時二極管VD1導(dǎo)通，高頻變壓器初級繞組中的儲能釋放給負(fù)載。在VT1截止時，L2中沒有感應(yīng)電壓，直流供電輸人電壓又經(jīng)R1給C1反向充電，逐漸提高VT1基極電位，使其重新導(dǎo)通，再次翻轉(zhuǎn)達(dá)到飽和狀態(tài)，電路就這樣重復(fù)振蕩下去。這里就像單端反激式開關(guān)電

56、源那樣，由變壓器的次級繞組向負(fù)載輸出所需要的電壓。         自激式開關(guān)電源中的開關(guān)管起著開關(guān)及振蕩的雙重作從，也省去了控制電路。電路中由于負(fù)載位于變壓器的次級且工作在反激狀態(tài)，具有輸人和輸出相互隔離的優(yōu)點。這種電路不僅適用于大功率電源，亦適用于小功率電源。推挽式開關(guān)電源推挽式開關(guān)電源的典型電路如圖所示。它屬于雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側(cè)。電路使用兩個開關(guān)管VT1和VT2，兩個開關(guān)管在外激勵方波信號的控制下交替的導(dǎo)通與截止，在變壓器次級統(tǒng)組得到方波電壓，經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/p>

57、        這種電路的優(yōu)點是兩個開關(guān)管容易驅(qū)動，主要缺點是開關(guān)管的耐壓要達(dá)到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大，一般在100500范圍內(nèi)。降壓式開關(guān)電源降壓式開關(guān)電源的典型電路如圖七所示。         當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，二極管VD1截止，輸人的整流電壓經(jīng)VT1和L向充電，這一電流使電感中的儲能增加。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，電感感應(yīng)出左負(fù)右正的電壓，經(jīng)負(fù)載RL和續(xù)流二極管VD1釋放電感中存儲的能量，維持輸出直流電壓不變。電路輸

58、出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈沖寬度確定。         這種電路使用元件少，它同下面介紹的另外兩種電路一樣，只需要利用電感、電容和二極管即可實現(xiàn)。5.4.8升壓式開關(guān)電源升壓式開關(guān)電源的穩(wěn)壓電路如圖所示。         當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，電感儲存能量。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，電感感應(yīng)出左負(fù)右正的電壓，該電壓疊加在輸人電壓上，經(jīng)二極管VD1向負(fù)載供電，使輸出電壓大于輸人電壓，形成升壓式開關(guān)電源。反轉(zhuǎn)式開關(guān)電源反轉(zhuǎn)式開關(guān)電源

59、的典型電路如圖九所示。          這種電路又稱為升降壓式開關(guān)電源。無論開關(guān)管VT1之前的脈動直流電壓高于或低于輸出端的穩(wěn)定電壓，電路均能正常工作。          當(dāng)開關(guān)管 VT1導(dǎo)通時，電感L儲存能量，二極管VD1截止，負(fù)載RL靠電容C上次的充電電荷供電。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，電感中的電流繼續(xù)流通，并感應(yīng)出上負(fù)下正的電壓，經(jīng)二極管VD1向負(fù)載供電，同時給電容充電。5.5 DC/DC電源設(shè)計現(xiàn)在我們以DC/

60、DC分析電源的設(shè)計作分析：我們舉這樣一個案例，假設(shè)大家現(xiàn)在要設(shè)計一個MP4，功能包括存儲，放音樂，放電影，錄音，這樣的一個MP4消耗電嚴(yán)重，而且內(nèi)部的耳機(jī)功率放大器，液晶電壓都需要5V，但是我們手頭上只有1.5V的電池，我們怎么才能讓這1.5V的電壓給5V的器件供電呢？首先我們明確了我們的要求，將1.5V的電壓提高為成為5V，同時效率還不能太低， 大家模擬電路所學(xué)的線性穩(wěn)壓電路這個時候就不起作用了，如果大家查找一下網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)，有一個種類的電源可以提升輸入的電壓，這里介紹一種升壓電路。5.5.1升壓電路（電源調(diào)整電路）原理 電路主要由DC/DC直流轉(zhuǎn)換IC（升壓IC）U6、儲能電感L2、續(xù)流二極管D4等組成，其主要作用是通過調(diào)整升壓，輸出12V直流電壓，供顯示照明電路使用；當(dāng)4腳得到主控IC送來的啟動信號GPIO C2時，啟動U6開始工作，通過內(nèi)部的電路動作，電感L2的儲能，二極管D4的續(xù)流作用，U6的5#經(jīng)電阻R22輸出12V電壓；可通過調(diào)整分壓電阻R23的阻值，控制U63#的電位來決定5#的輸出電壓 電路中R15、L2、D4、U6、R22任何一個損壞都會引起無12V電壓故障。（點擊看大圖）維修