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开关电源工作原理

开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，pwm开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。与线性电源相比，pwm开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。5多路输出的电源一般分主、辅输出，主输出特性优于辅输出，一般情况下输出电流大的为主输出。开关电源伯特图脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器，可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于，误差放大器的输出误差电压在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。开关电源有两种主要的工作方式：正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小，但是工作过程相差很大，在特定的应用场合下各有优点。

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开关电源工作条件

1、开关：电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态

2、高频：电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频

3、直流：开关电源输出的是直流而不是交流

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开关电源-pcb布局需要注意的有以下方面

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1：流过大电流的电解电容需要并联使用是，应该尽量使用相同规格电容，要相互靠近，不宜分开。并联的电容需要均流，所以要保持相同的阻抗，不同电容阻抗不一样，总阻抗还跟pcb走线长度，温度环境相关，分开使用后很难-这两方面参数保持一致。

2：电解电容和薄膜电容包括安规电容等温度特性不怎么好，持续高温情况下会影响稳定性跟寿命，这类电容自身一般不怎么-，但是如果贴近或靠近-量大的元件，如功率电感，变压器，功率mos，桥堆，功率二极管，大功率电阻等将-影响稳定性和寿命。(3)开/关机接口电路处于待机状态，令开关电源工作于低频振荡状态其输出电压为待机状态下的度数。

3：大功率电阻有条件的话尽量竖起来放增加空气对流，如要横放，千万不要让电阻管体贴着pcb，这样会影响电阻散热还可能会烤黄pcb板材。

4：可调电阻等微调元件不要贴近或靠近-量大的元件如功率变压器，一方面因为温度会电阻的阻值和寿命，进而影响可调电路部分-度，另一方面可调电阻等一般带有机械部分和塑料部分，这些都是不-高温的，容易老化损害。

5：工作在低温场合的pcb，-是面积比较大的时候，必须要在板材无各处尽量均匀的打洞和割槽，不然经过-热胀冷缩之后，pcb会变形甚至铜箔翘起。

6：光耦和控制ic不宜放在变压器磁芯结合处切线正下方卧式变压器尤为-，因为这个地方散磁通和漏磁通很大，影响到光耦所在的反馈回路，容易使电源不稳定。

7：贴片电容很容易在生产过程中被压坏，所以pcb的贴片面尽量贴一下比较高贴片电容要高一点的贴片元件，这是为了保护贴片电容。

8：插件面尽量让散热器高度略高于较高的电解电容和磁性元件，并使pcb插件面朝下，贴片面朝上的方式摆放时保持平衡，这样有利于在生产中保护磁芯不被碰裂，电解电容不被挤扁，并有利于调试和维修焊接。

开关电源的工作原理不同

在典型的开关电源中，交流输入转换为高压直流，每秒开关数万次。所采用的高频允许使用更轻巧的变压器和更小的电容器。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。一个特殊的电路-地控制输出电压的时间。这些电源不需要线性稳压器，因此几乎不浪费电能：它们的效率通常可达80%~90%，因此释放的热量要少得多。

然而，开关电源比线性电源复杂得多，因此设计起来比较困难。此外，它对元件的要求更高，要求高压功率晶体管能够地高速开关。

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