威尔 惠顿电源基础知识介绍
电源基础知识介绍电源和通用芯片技术组内容提要简介开关电源的原理开关电源技术发展趋势电源基本指标测试简介广义上来讲，目前任何
一个电子设备都需要一个直流电源来供电这个直流电源可以是电池或是一个电源（PowerSupply）；大多数电源需要一个经过输入
输出滤波的，并且输出是需要精确控制的，等等电源：把一种电能变换成所需要的电能形式的装置。简介电源分类：1、电源按能量
变换方向区分有以下四类：AC/DC电源power；DC/DC变换器converter；DC/AC逆变器
inverter；AC/ACUPS/变频器transducer；以上四类在通信系统中都有应用，其中AC/DC电源
与DC/DC变换器是应用最广的电源。简介2、按应用环境区分：通信电源、工业电源、军用电源、民用电源3、按结构和功能区分：
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一次电源模块、二次电源模块、电源系统4、按设计原理区分：传统的线性电源（包括单板内使用的电压调整器，利用开关管线性稳压）、
现代开关电源（高频DC/DC变换器）简介目前在我司数通产品上应用的电源主要是AC/DC和DC/DC电源。不同点AC/D
C电源的输入电压为交流；DC/DC电源的输入电压为直流，可以是电池或另外一个输出为直流的电源；相同点输出电压都是经过精密调
整的直流电压；采用的电压变换技术基本都是PWM技术；都可以根据客户的需求，提供原副边的高频隔离等；简介线性电源开关电源
DC/DC变换器开关电源的技术发展趋势线性电源1.线性电源的一般定义利用功率三极管或MOSFET放大区工作特性，和反馈
网络控制其导通特性并依赖自身的损耗，保持输出电压稳定的转换装置。主要包括如下几个功能单元：整流变换：将AC输入电压变换成为直流输
出电压；滤波：平滑整流输出中所含有的纹波电压；电压变换功能：将交流的输入电压转换为另一种合适的直流电压；调整：实现在输入电压
变化、负载变化以及温度变化时，维持输出恒定的功能；隔离：电源中原边和副边在电气上的隔离；线性电源2):理想电源的特征小妇人英文简介
clean
----稳定的电压输出，（与输入，负载，温度及时间等的变化无关）；----零输出阻抗（对任何频率
）；----100%的变换效率；----纯净的直流输出波形（无噪音及纹波）等....线性电源
xoe虽然有很好的调整率，但实际上，输出电压是随着输入电压、输出负载、工作温度的变化等变化的；这些变化量是可以测量的，如：负载调整率，
源调整率，温度变化率等；线性电源4):线性电源的结构框图线性电源线性电源6、线性电源的优点与缺点
优点:---实现简单、小功率变换成本低廉--
-
低输出纹波与噪音---极好的电压与负载调整率
---快速响应时间---无高频开关纹波EMI
缺点:---功率密度不高，大功率体积大--
-低效率---消耗钢材
---保持时间短、控制特性不好线性电源7、线性电源典型应用AC/DC电源 桌面办公小功率终端设备（Adapter,10
w-20w）：电话、MODEM、随身听、ISDN话机。。。DC/DC线性变换 小功率变换，电流一般小于3A，功率损耗一般建议
小于2W；电路简单，占用单板面积小，典型器件：LM7805、LT1084、LT1085、等。 超低压差电压变换，例如使用LT17
64、MIC29302，压降满足0.5V以上即可以输出稳定电压。 利用线性变换降低开关电源的纹波，给纹波敏感电路（例如敏感模拟电
路）供电，抑制开关纹波的干扰。线性电源8、线性电压调整器的设计考虑因素：压差输出电流损耗功率输入电压范围线性电源开
关电源开关电源定义：利用功率半导体器件使变压器工作在高频开关状态（饱和导通或截止），利用L、C储能并通过PWM控制获得需要的电
压的装置。1、开关电源的缺点与优点优点:---高效率、体积小;
---高功率密度;---宽的输入电压范围及带载能力;
---更多的功能,等.缺点:---高噪音及EMI;
---慢响应时间;---较差的调整率,etc.
开关电源2、开关电源与线性电源的优缺点比较开关电源3、开关电源和线性电源的典型指标比较开关电源4、开关电源的基本
结构开关电源5、DC/DC变换器原理框图开关电源6、常用隔离DC/DC变换器拓扑及工作原理介绍反激变换器适用与小功率
应用场合，拓扑结构简单；噪声较大；控制性能较难优化；开关电源反激式工作波形波形开关电源单端正激变换：适用与中大功
率应用场合；噪声小，控制性能容易优化；被广泛应用；类型：谐振复位；三绕组复位；有源复位等开关电源开关电源非隔离的
DC/DC变换器基本的无隔离变换器拓朴Buck变换器Boost变换器Buck/boost变换器
BasiCuk变换器Cuk变换器Sepic变换器Zeta变换器开关电源Buck（降压）变换
开关电源Buck电路的特点：1)Vo是Vs在Ts内的平均值，因此Vo总比Vs小。变换器可以看作是低通电压斩波器。
2)输入电流是脉动的，纹波大；输出电流是连续的，纹波小。3)应该避免工作在断续状态，以防止开关管承受过高电压，及
续流二极管承受过大电流。开关电源Boost升压变换器开关电源Boost电路的特点1）输入电流纹波小，输出电流
纹波大。开关管、二极管的电流总是脉动的。过大的电压、电流应力容易损坏器件。2）连续方式下，纹波电流随电感的增大而变小。3）
在BOOST电路中，不能空载，否则输出电压很高，有可能损伤电路中器件。开关电源Buckboost变换器开关电源Buc
k-Boost电路的特点1）输出电压与输入电压反相。2）电压增益随d变化，可以升压也可以降压。3）输入输出电流
都是脉动的，在应用时需要加滤波器，以减少电磁干扰，电路较复杂。4）由于大电流脉动，所以需要考虑开关管的电压应力和二极管的电流
应力。开关电源开关电源AC/DC开关电源实例(续)上面电路是一个典型的反激变换器，具有输入电压范围宽（92V-270V）、
体积小、电路简单的优点；主要用于笔记本电脑、手机充电器、以及其他小功率设备。开关电源开关电源DC/DC开关电源实例（续）
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控制功能端CNT（又名ON/OFF、Remote、Enable）：通过对CNT端高低电平的控制，实现模块输出有效的使能。分正逻辑
和负逻辑，分别对应高、低电平使模块输出有效；输出调整功能(TRM)：模块通常允许±10％的输出电压调整，通过改变输出电压反馈回
mga路中分压比，实现输出电压的微调。通过TRIM端并联电阻，来改变反馈回路的分压值。根据调节误差放大器输入电压采样值或参考电压值的不同
方式，可分为正逻辑和负逻辑两种模式。输出线路压降补偿（Sen）：电源的输出电压反馈采样一般都设计在输出Pin上。在用户板上当
负载线较长，负载电流大时，导线上的压降不可避免。为保证负载电压为设定值，业界将采样端从输出Pin移到负载端的SenPin。设
计中通过Vout与Sen间接一小电阻，作为线路压降的分压。以保证Sen端电压近似于负载端电压。Rs相对于R1、R2小很多，
通常Rs取10Ω。缺陷是当Vout接触不良时，负载电流流经Rs，容易烧坏电阻Rs。开关电源开关电源非隔离DC/DC开关电源实
例（续）上面是一个我司单板最常用的一个BUCK降压电路，控制器是TPS40071。Q2是同步整流开关管，对应于前面提到的BU
CK拓扑电路的二极管D。开关电源10、开关电源其它常用功能介绍原边CNT（ON/OFF）功能提供控制模块关断的逻辑功能
a couple of原边过温保护（OTP）保护模块工作于一定的温度范围内，自身保护的一种原边欠压保护（UVP）自我保护的一种，同时也是保证系统正
常工作的一种电路原边限流保护（OCP）模块自身的保护，保护在副边电路发生故障时，不使故障扩大副边过压保护（OVP）保护用户
电路在模块发生故障时不会损坏副边电压调整功能（TRIM端）根据客户的需要适当调高/降低模块的输出电压副边输出电压补偿功能（S
paran
ENSE）补偿用户端线路压降，保证用户电路端的电压满足要求开关电源开关电源12、主要封装对应尺寸：(mm)1/4砖：
57.9×36.8×12.7半砖：61.0×57.9×12.73/4砖：87.6×61.0×12.7全砖
：116.8×61.0×14.0开关电源13、电源模块应用主要参数：输入电压范围：48V36V~72V什么是ipc
