開關(guān)電源相關(guān)名詞解釋

1、.開關(guān)電源主要名詞解釋開關(guān)電源1脈寬調(diào)制（pulse width modulation pwm ）開關(guān)電源中常用的一種調(diào)制控制方式。其特點是保持開關(guān)頻率恒定，即開關(guān)周期不變，改變脈沖寬度，使電網(wǎng)電壓和負(fù)載變化時，開關(guān)電源的輸出電壓變化最少。2占空比（ duty cycle ratio ）一個周期 t 內(nèi)，晶體管導(dǎo)通時間t on 所占比例。占空比d=t on/t 。3硬開關(guān)（ hard switching ）晶體管上的電壓（或電流）尚未到零時，強(qiáng)迫開關(guān)管開通（或關(guān)斷），這是開關(guān)管電壓下降（或上升）和電流上升（或下降）有一個交疊過程，因而，開關(guān)過程中管子有損耗，這種開關(guān)方式稱為硬開關(guān)。4軟開關(guān)（

2、soft switching ）使晶體管開關(guān)在其中電壓為零時開通，或電流為零關(guān)斷，從而在開關(guān)過程中管子損耗接近于零，這種開關(guān)方式稱為軟開關(guān)。5諧振（ resonance）諧振是交流電路中的一種物理現(xiàn)象。在理想的 （無寄生電阻） 電感和電容串聯(lián)電路輸入端，加正弦電壓源，當(dāng)電源的頻率為某頻率時， 容抗與感抗相等， 電路阻抗為零， 電流可達(dá)無窮大， 這一現(xiàn)象稱為串聯(lián)諧振。同理，在理想的 lc 并聯(lián)電路加正弦電流源時，電路的總導(dǎo)納為零，元件上的電壓為無窮大，稱為并聯(lián)諧振。電路諧振時有兩個重要參數(shù)：諧振頻率諧振時的電路頻率，w0=1 lc ，稱為諧振頻率。特征阻抗諧振時，感抗等于容抗。其值為：zo= l

3、 c,稱為特征阻抗。當(dāng)lc 串聯(lián)突加直流電壓時,電路中電流按正弦規(guī)律無阻尼振蕩，其頻率即電路的諧振頻率,或稱振蕩頻率 .6準(zhǔn)諧振（ quasi resonance）對于有開關(guān)的lc 串聯(lián)電路，當(dāng)電流按諧振頻率振蕩時，如果開關(guān)動作，使電流正弦振蕩只在一個周期的部分時間內(nèi)發(fā)生，電流呈準(zhǔn)正弦，這一現(xiàn)象稱為準(zhǔn)諧振。同樣，在lc 并聯(lián)電路中，借助開關(guān)動作，也可獲得準(zhǔn)諧振。7零電壓開通（zero voltage switching ，簡稱 zvs ）利用諧振現(xiàn)象，在開關(guān)變換器中器件電壓按正弦規(guī)律振蕩到零時，使器件開通，稱為zvs 。8零電流關(guān)斷（zero current switching ，簡稱 zcs

4、）同理，當(dāng)開關(guān)變換器的器件電流按正弦規(guī)律振蕩到零時，使器件關(guān)斷，稱為zcs。9 pwm 開關(guān)變換器（ pwm switching converler）用脈寬調(diào)制方式控制晶體管開關(guān)通、斷的開關(guān)變換器。它屬于恒頻控制的硬開關(guān)類型。10離線式開關(guān)變換器（off line switching converter ）是一種 ac dc 變換器，其輸入端整流器和平波電容直接接在交流電網(wǎng)上。11諧振變換器（resonant converter）利用諧振現(xiàn)象，使開關(guān)變換器中器件上的電壓或電流按正弦規(guī)律變化，從而創(chuàng)造了zvs 或 zcs 的條件，稱為諧振變換器。分串聯(lián)和并聯(lián)諧振變換器兩種。在橋式變換器的輸出端串

5、聯(lián)lc 網(wǎng)絡(luò)，再接變換器和整流器，可得串聯(lián)諧振dc dc 變換器；在橋式變換器串聯(lián)lc 網(wǎng)絡(luò)的電容兩端并聯(lián)負(fù)載（包括變壓器及整流器），可得 dc dc 并聯(lián)諧振變換器。12準(zhǔn)諧振變換器（quasi resonant converter）利用準(zhǔn)諧振現(xiàn)象，使開關(guān)變換器中器件上的電壓或電流按準(zhǔn)正弦規(guī)律變化，從而創(chuàng)造了zvs 或 zcs 的條件，稱為準(zhǔn)諧振變換器。在單端、半橋或全橋變換器中，利用寄生電感和電容（如變壓器漏感、晶體開關(guān)管或整流管的結(jié)電容）或外加諧振電感和電容，可得相應(yīng)的準(zhǔn)諧振變換器。諧振參數(shù)可以超過兩個，例如三個或更多，這時又稱為多諧振變換器。為保持輸出電壓基本恒定，諧振和準(zhǔn)諧振變換器均

6、必須應(yīng)有變頻控制。13零開關(guān) pwm 變換器（ zero switching converter ）;.在準(zhǔn)諧振變換器中，增加一個輔助開關(guān)，以控制諧振網(wǎng)絡(luò)的工作使變換器一周期內(nèi)，一部分時間按zcs或 zvs 準(zhǔn)諧振變換器工作， 另一部分時間按 pwm 變換器工作， 稱為 zcs pwm 或 zvs pwm 變換器。它兼有 zcs （或 zvs ）軟開關(guān)和 pwm 恒頻控制的特點。這時諧振網(wǎng)絡(luò)中的電感是與主開關(guān)串聯(lián)的。14零過渡 pwm 變換器（ zero transition converter ）如果將諧振網(wǎng)絡(luò)與主開關(guān)并聯(lián)，仍用輔助開關(guān)控制，則也可得到與zcs pwm 或 zvs pwm 變

7、換器相同的特點，分別稱為zct pwm 或 zvt pwm 變換器（ zct 零電流過渡，zvt 零電流過渡，zvt零電壓過渡） 。它本質(zhì)上仍屬于zcs 或 zvs 軟開關(guān) pwm 變換器。15移相式全橋zvs pwm 變換器（ phase shift fb zvs pwm conveter ）在全橋開關(guān)變換器中，利用開關(guān)管結(jié)電容和變壓器漏感（必要時外加諧振元件）的諧振和移相控制驅(qū)動脈沖，以實現(xiàn) zvs 的條件，稱為移相式全橋 zvs pwm 變換器。它也是軟開關(guān) pwm 變換器，適用于大功率、低電壓輸出。16高頻開關(guān)變換器60 年代 pwm 開關(guān)變換器的開關(guān)頻率為20khz, 所用開關(guān)器件為

8、功率雙極晶體管。提高開關(guān)頻率， 可以降低變換器的體積、重量，提高功率密度，控制音頻噪聲，改善動態(tài)響應(yīng)。但為了提高開關(guān)頻率，先決條件是必須有高頻功率晶體管。此外，頻率越高，pwm開關(guān)（一種硬開關(guān)）的開關(guān)過程損耗也越大，不能保證高頻高效運(yùn)行。高頻功率mosfet 的廣泛應(yīng)用，使開關(guān)變換器高頻化有了可能，pwm 開關(guān)變換器的開關(guān)頻率提高到30khz 以上。 80 年代軟開關(guān)變換技術(shù)的開發(fā)，使高頻、高效率開關(guān)變換器有可能商品化。例如：準(zhǔn)諧振開關(guān)電源，開關(guān)頻率達(dá)到1 10mhz ，功率密度達(dá)到 80w in 3（pwm 開關(guān)變換器受頻率限制， 功率密度最高為 05 3w in3）；移相式全橋 zvs p

9、wm 變換器，功率 250w 以上，開關(guān)頻率可達(dá) 0 5 1mhz 。但當(dāng)應(yīng)用 1gbt 做開關(guān)器件時，開關(guān)頻率一般只限于 20 40khz 。但有些高頻 1gbt 如 1rgbc30u 可工作到 300khz 。17 dc dc 開關(guān)變換器由直流電源供電時，輸送直流功率的開關(guān)變換器。它是開關(guān)電源的功率電路，包括功率變換及整流濾波兩部分。其輸出電壓可低于或高于輸入電壓。按輸入、輸出有無變壓器分有隔離、無隔離兩類。無隔離變壓器的 dc dc 變換器的典型拓?fù)溆校篵uck ， boost ，buck boost ， cuk ，sepic 和 zeta 六種。其中buck ，boost 和 buck

10、 boost 是基本的拓?fù)?。它們的核心部分是t 形（或 y 形）開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。注： t 形開關(guān)網(wǎng)絡(luò)由功率晶體管s、整流二極管d 及電感 l 組成，不同接法得到不同拓?fù)?，如下表，設(shè)t形網(wǎng)絡(luò)三個端點標(biāo)為 a， b 及 c，中點為 o， t 形網(wǎng)絡(luò)的輸入（ ab）端和輸出（ cb）端分別接直流電源和并有濾波電容的負(fù)載。拓?fù)涿Q串聯(lián)支路oa并聯(lián)支路ob串聯(lián)支路ocbuck boostbuck- boost18連續(xù)導(dǎo)電模式ccm （continueous conducting mode ）一周期內(nèi)電感電流（或傳送能量的電容電壓）始終大于零。19不連續(xù)導(dǎo)電模式dcm （ discontinueous cond

11、ucting mode ）一周期內(nèi)上述電量波形不連續(xù)。20 buck 變換器又稱降壓變換器，由簡單的電壓斬波加lc 濾波電路組成。ccm 時（下同），理論上其穩(wěn)態(tài)電壓比v ov=d 1， d 為占空比，故輸出電壓v o 小于輸入電壓v o 但輸入端電流不連續(xù)，而輸出端電流連續(xù)。21 boost 變換器又稱升壓變換器， 也是斬波和濾波的組合電路，濾波電感接在輸入端。理論上電壓比v o v i=1 （ 1d ），故輸出電壓高于輸入電壓。輸入電流連續(xù)，適合于做有源功率因數(shù)校正電路。但輸出電流不連續(xù)。boost電路與 buck 電路對偶。22 buck boost 變換器由電壓斬波器和濾波器組成。其特

12、點是依靠電感儲能，將功率由電源傳送到負(fù)載。穩(wěn)態(tài)電壓比v o v i=d（ 1 d），輸出電壓可高于或低于輸入電壓，取決于d 大于或小于0.5。輸入和輸出電流均不連續(xù)。23 cuk（丘克）變換器;.buck boost 的 t 形開關(guān)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過對偶變換可得cuk 變換器的形（或ii 形）開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。設(shè)網(wǎng)絡(luò)的三端標(biāo)號為 a、b、c、（ c 為共地端），則 a c 支路接開關(guān) s，bc 支路接二極管d ，a b（串聯(lián)）支路接電容c。cuk變換器與 buck boost 變換器對偶， 左半部分電路與boost 類似，右半部分電路與buck 類似， 左右兩部分用電容耦合。其電壓比也是d（ 1 d ），即輸出

13、電壓可高于或低于輸入電壓。但輸出電流連續(xù)，輸入一般串聯(lián)電感，因此輸入電流也連續(xù)。cuk 電路的特點是靠耦合電容儲能，將功率又電源傳送到負(fù)載，該電容稱為能量傳送元件。24 sepic 變換器sepic 變換器左半部分與boost 電路類似，右半部分與buck boost 類似，中間以電容（傳送能量的元件）耦合， sepic 變換器是 cuk 變換器的派生電路。25 zeta 變換器zeta 變換器也是 cuk 變換器的派生電路。傳送能量的元件是電容，與sepic 變換器有類似之處。但左半部分類似 buck boost，而右半部分類似 buck 。26單端變換器（ singleended conv

14、erter ）電路形式最簡單的有隔離變壓器的dc dc 變換器。其主要特征是高頻變壓器的磁心被單向脈動電流激磁，一周期內(nèi)磁心中的磁通只在磁滯回線（即b h 回線的第一象限）上變化，因而磁心的磁性能不能充分利用。 按一周期內(nèi)激磁方向不同，有正激、 反激變換器； 還有帶隔離的 cuk 變換器等。 可以有多路輸出。27（單管）正激變換器（forward converter ）結(jié)構(gòu)簡單的一種單端變換器，本質(zhì)上是有隔離變壓器的buck 變換器，副邊輸出端除串聯(lián)一個二極管外，還并聯(lián)一個續(xù)流二極管。其特點是開關(guān)管導(dǎo)通時，能量由原邊傳送到副邊；開關(guān)管關(guān)斷時，副邊依靠電感續(xù)流。但兩種情況下磁心所受激磁方向相同。

15、因此必須采取“復(fù)位”措施（如變壓器加去磁繞組），使一周期內(nèi)結(jié)束時磁通恢復(fù)到周期開始時的原位置。單管正激變換器適用于小功率（幾十到幾百w ），開關(guān)管承受電壓按 2vi 計算。 vi 為輸入電壓。28雙管正激變換器（two transistor forward converter ）正激變換器中有兩個開關(guān)管與變壓器原邊繞組串聯(lián)，同時開通或關(guān)斷。變壓器原邊接法象一個電橋，橋臂對角分別為兩個開關(guān)管和兩個二極管。橋的輸出接變壓器原邊，副邊電路形式和單管正激一樣。其運(yùn)行模式和橋式變換器完全不同。由于toff 時有去磁電流經(jīng)過二極管及原邊繞組，故無需另設(shè)去磁繞組。雙管正激變換器可用于中等功率（12kw 以下

16、），每管承受電壓約為vi 。兩套相同的雙管正激變換器副邊并聯(lián)，輸入串聯(lián)或并聯(lián)，接于ac dc 整流器后，可用于大功率（5 10kw ）輸出、輸入端接 ac 400w 或 220電網(wǎng)的整流輸出端。29反激變換器（ flyback converter ）一種最簡單的單端變換器。與正激電路不同的是：電壓器副邊接反向（flyback ）二極管。在 toff 時變壓器副邊繞組中流過去磁電流，無需另設(shè)去磁繞組。反激變壓器實質(zhì)上是有隔離的buck boost 變換器，其變壓器起了傳送能量元件（電感）的作用，因此變壓器磁心應(yīng)有較大氣隙，使磁性能利用更不充分。適用于小功率（ 100w ）。開關(guān)承受電壓和單管正激

17、電路一樣。30推挽變換器（ push pull converter ）兩個對稱正激電路接成推挽形式，構(gòu)成方波逆變器， 功率變壓器副邊接推挽整流及l(fā)c 濾波電路，形成 buck型推挽變換器，但輸出無需另加續(xù)流二極管。主要優(yōu)點是設(shè)計簡單，變換器磁心利用充分，無需另加去磁繞組。每管承受電壓大于2vi 。缺點是兩管可能同時導(dǎo)電?？捎糜谥械裙β始靶枰嗦份敵鰰r。電感接在輸入端時，稱為 boost 型推挽變換器。31半橋變換器（half bridge converter ）由兩個功率晶體管和兩個電容組成橋式方波逆變器，兩電容串聯(lián)接輸入電壓，變壓器副邊接推挽或橋式整流濾波電路，適用于中等功率。32全橋變換器

18、（full bridge converter ）由四個功率晶體管組成電橋。適用于大功率，半橋和全橋變換器的優(yōu)點是每個管子的電壓承受vi ，變壓器磁性能可充分利用。缺點是要考慮對稱問題，并且一個支路中，兩個橋臂的晶體管都導(dǎo)通時，是很危險的。濾波電感可接在電源輸入端或整流輸出端，分別稱為boost 或 buck 型橋式變換器。;.33 ac ok signal （交流電源正常信號） ：該信號用以指示220vac 電源輸入電壓的接通或關(guān)斷。34 apparent power （視在功率） ：該功率值是電路中電壓有效值（rms ）與電流有效值（rms ）的乘積，該值未考慮功率因數(shù)。35 bandwid

19、th （頻帶寬度）：測定電源某參數(shù)時必須考慮的頻帶范圍。36 baseplate（基板）：電源模塊安裝用的鋁基板。37bleeder resistor（泄漏電阻） ：為使用電容放電，在電路中可接入一只泄漏電阻，以便產(chǎn)生很小的漏電流。38 bobbin （線圈骨架） ：繞制變壓器或電感線圈的支架，該骨架也可起到線圈與鐵芯間的絕緣作用。39breakdown voltage（擊穿電壓）：在該電壓的作用下，電氣絕緣被破壞。在電源系統(tǒng)中，擊穿電壓是指加到輸入與輸出端或輸入、輸出端到底板間的最高電流或直流電壓。40burn in（老化）：電源產(chǎn)品出廠前，為了排除元件初期故障和其他潛在的影響，通常應(yīng)在額定

20、負(fù)載下運(yùn)行一段時間，這個過程叫做產(chǎn)品老化。41 center tap（中心抽頭）：在變壓器電感線圈中點引出的電氣接頭。42common mode noise （共模噪聲）：兩導(dǎo)體對某個基準(zhǔn)點具有相等的噪聲，通常指交流電源火線和零線對地的噪聲。43 crest factor（波峰因數(shù)）：在交流電路中，波形的峰值與有效值（ rms ）之比。在傳輸功率一定的條件下，隨著峰值增大，有效值（ rms ）也增大。所以，功耗也增大。波峰因數(shù)有時來說明交流電源線中電流的應(yīng)力。44 cross regulation （交叉調(diào)整）：一路輸出端負(fù)載變化對另一路輸出負(fù)載的調(diào)整作用。45 crowbar （扛桿電路，急

21、劇短路電路） ：一種保護(hù)方法，檢測到過壓或過流故障后，為了保護(hù)負(fù)載，該電路可使電源輸出端迅速短路到地。46current mode （電流型）：開關(guān)型變換器的一種控制方法，采用電流型控制時，變換器的通過雙環(huán)控制電路，根據(jù)檢測出的輸出電流和輸出電壓調(diào)整脈沖寬度，以便穩(wěn)定輸出電壓。47 current monitor （電流監(jiān)控器） ：輸出信號與輸出電流成正比模似電流信號。48 dc ok signal （直流電源正常信號） ：監(jiān)控直流輸出狀態(tài)的信號。49 derating （降額）：為了提高電源運(yùn)行可靠性而降低運(yùn)作要求。在電源系統(tǒng)中，當(dāng)環(huán)境溫度較高時，為使電源安全工作，通常降低輸出功率使用。50

22、 defferential mode noise （差模噪聲）：排除共模噪聲后，在兩條電源線之間測出的電源線對公共基準(zhǔn)點的噪聲。 測試結(jié)果為兩電源線的噪聲分量之差。 在電壓系統(tǒng)中通常在直流輸出端和直流返回端測試噪聲。51drift （漂移）：當(dāng)電源電壓、負(fù)載和工作溫度等參數(shù)保持不變的情況下，在預(yù)熱過程后，輸出電壓隨時間的變化叫做漂移。52 dropout （跌落電壓）：交流輸入下限，輸入電壓低于該值后，輸出電壓就不能穩(wěn)定。在線性電源中，跌落電壓主要取決于電源輸入電壓。在大部分開關(guān)電源中，跌落電壓主要取決于負(fù)載大小，而與輸入電壓關(guān)系不大。53 dynamic load regulation （電

23、源動態(tài)負(fù)載調(diào)整率）：輸入電流迅速變換時，輸出電壓產(chǎn)生的變化。54 electronic load （電子負(fù)載） ：用作電源輸出負(fù)載的一種電子裝置，該負(fù)載可實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整，并可由計算機(jī)控制。55 floating output （懸浮輸出）：電源一個輸出端的電壓，不以另外任何一個輸出端為基準(zhǔn)。非懸浮輸出電源，各組輸出有一個公共地線。56 foldback current limiting （折返限流）：一種過流保護(hù)方式。采用折返限流方式時,當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到一定數(shù)值后就開始下降，當(dāng)負(fù)載接近短路狀態(tài)時，輸出電流下降到最小值。57 haversine（迭加正弦波） ：該波形與正弦波的特性相同，但它是迭加在

24、基他波形上的正弦波部分，典型離線式電源的輸入電流波形即為這種波形。58 holdup capacitor （保持電容器） ：該電容的儲能可在輸入電壓中斷后的一段時間內(nèi)，保持輸出電壓。59 holdup time （保持時間）：交流輸入電源發(fā)生故障后，電源能保持輸出電壓不變的時間。60 hot swap （帶電插拔）：在通電的系統(tǒng)中將電源插入或拔出。;.61inrush current（輸入浪涌電流） ：電源接通瞬間，流入電源設(shè)備的峰值電流。由于輸入濾波電容迅速充電，所以該峰值電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)輸入電流。62line regulation （電源電壓調(diào)整率） ：交流輸入電壓從最低值變到規(guī)定的最大值時，輸出電壓的變化率。63 low line （最低電源電壓） ：能夠維持變換器輸出電壓穩(wěn)定的最低穩(wěn)態(tài)輸入電壓。64off line（離線）：電源設(shè)備的輸入功率直接由交流電源供給。整流和濾波電路以前，不需要 50hz 60hz電源變壓器，這種電源稱為離