开关电源常用拓扑技术原理连载三
良师 精编
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二零二四年十月 于苏州
第一节 基本概念
第一部分 电源的概念、定义
1） 电源：通常所说的电源是指电子电源。它是以电子电路原理理论为基础，以电力电子元器件及其相关辅助材料为核心而构成的为电力电子设备提供电能的变换装置。
通常人们称它为电力电子设备的“心脏”，或者说“动力源”。如果没有它，电子电路及电力电子设备的功能将无法实现。
广义的讲电源是：利用电能变换技术将市电或电池等电能转换成各种实用的二次电能的装置。也就是通常所说的二次电源。
2） 开关电源是指利用现代电力技术,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能变换装置。
开关电源又称为高频开关稳压电源，又称为交互式电源供应器，简称为开关电源。英文名称：Switching Mode Power Supply （简称：S.M.P.S）
3）线性电源：通常称为线性稳压电源。是指通过电子变换，且调整元件工作在线性状态的控制器，称为线性稳压控制器。
4）数字电源：
数字电源是指开关电源的外特性，利用DSP（数字信号处理器）或者MCU（微控制器）将数字电源驱动器作为控制对象，可以实现控制、管理、监测电源等功能，处理数字信号时是间断的。而模拟电源是指在处理模拟信号是持续变
（时间、数值），通过模拟电路去控制开关管的开通和断开。
模拟和数字的驱动是电子产品使用的根本，如传统的固定电话发展成为现在智能电话，从有线到无线，这就是模拟发展成为数字。
随着世界数字化程度越来越高，针对模拟电源对复杂的电源解决不了的问题，数字电源的出现，改变了人们的想法，模拟电源也逐渐向数字化发展。高集成度、更快的瞬时响应、具备监控、处理能力、灵活性和适应性强是数字电源的主要优势，市场上数字电源的使用也正在快速增长。
数字电源的优点：
1、高集成化
数字电路采用了二进制，只有0和1，对元件要求不高，有利于批量生产。
2、抗干扰性、可靠性强
数字信号只有0和1，提高了电路的识别性，同时不易受干扰。
3、储存简单长久
数字化易于保存在光盘等储存工具，可永久存储下来。
4、成本低、通用性强
数字电路单元简单，元件要求不严格，市场数字集成电路产品多。
5、保密性强
数字信息易于加密，不易破解，不便于窃取。
6、灵活性强
不但能数值运算，也能逻辑运算和判断。
7、智能化强
具备监控、处理能力，可保证在各种输入电压和负载点有最佳的功率和转换效率。
数字技术的优势还在于可扩展性和重复性，数字控制只需设计不同的固件即可满足不同产品的要求，减少了开发成本。先进的控制管理、操作精确度和可靠性让数字电源不存在模拟电源会出现的误差、老化、温度影响等常见问题。
模拟电源的优点：
1、针对应用性强
2、在周期内电流和电压持续变化。
3、电压、电流、频率的变化相互制约。
4、可在高压电流大的情况下工作
模拟信号在长距离的传输、加工、放大过程中使信号波形会改变，所以抗干扰性差。数字电源虽然比模拟电源的优点多很多，但是不能完全取代模拟电源的存在，只能占领大部分市场份额，因为数字电源在工作时，它也需要电源提供动力。在简单、参数变化不大的场合，模拟电源更具优势，其针对应用性可以通过改变硬件来实现，模块电源从模拟控制转变为数字控制仍需要一定的时间发展。
内容提要:
本教材主要介绍了电源技术的基础理论,基本原理,设计应用实例及其相关的经验知识。重点介绍了高频开关电源的设计知识。其中对高频开关电源的模块化产品,有源功率因数校正技术,软开关高效率技术也作了详细介绍与设计应用。
本教材适用于电源工程师、技术人员和具有电子技术基础的广大电子爱好者,作为电源维修技术人员的学习资料。推荐作为大,中专,职业教育的选修培训教材。
良师简介：
专业从事开关电源研发二十多年。电源高级工程师。开关电源专业技术家。开关电源资深技术顾问。中国电源学会高级会员。
2000年专业开关电源研发。2016年从事电源产品设计咨询及生产管理。
1991年设计变频调速器及电站直流电源屏。
曾就职于国营大企业研究所、国际知名外资集团、民营及国营企业研发部。
五次派往美国总部进行开关电源新技术交流、项目合作、营销技能培训。
主要成果：开关电源产品项目研发：功率范围：AC-DC（含PFC）：1W---10KW；
AC-DC/DC-DC模块：1W---1KW；充电桩：7KW/14KW；电力取电高压电源等。
开关电源方案、性能、价格优化；原理图设计计算；高频变压器及电感等磁性器件的设计；开关电源关键电子器件的计算；反馈环路稳定性计算；
产品研发流程、测试、维修、安规认证、EMC设计整改、FAE、生产管理、文案编写、技能培训、开关电源设计咨询服务；
在电子行业杂志上发表三十六篇科技论文，有3篇获大奖、2项发明专利、2项实用新型专利。编写《实用新型开关电源原理及设计应用》实训教程。
擅长领域：电力自动化工控行业、LED绿色照明、打印机、适配器、车载充电器、光伏发电、充电桩、电力行业高压电源、特种行业电源等。
新技术高效软开关LLC、数字化智能化、功率因数校正APFC、电路拓扑方案选型、变压器、电感计算。拥有电子版电源书百余册，原理图三千张。
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