前言：想要寫(xiě)出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)與仿真范文，相信會(huì)為您的寫(xiě)作帶來(lái)幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫(xiě)作思路和靈感。

開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)與仿真范文第1篇

【關(guān)鍵詞】電流脈寬調(diào)制;PWM;Pspice

1.概述

電源是電子設(shè)備的心臟部分，其質(zhì)量的好壞直接影響電子設(shè)備的可靠性，電子設(shè)備故障60%來(lái)自電源，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的調(diào)整工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，主要優(yōu)越性是高達(dá)70%-95%變換效率。

目前，空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)、通信、雷達(dá)、電視及家用電器中的穩(wěn)壓電源已逐步被開(kāi)關(guān)電源取代。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在：功耗小，穩(wěn)壓范圍寬，體積小、重量輕[1] [2]。

傳統(tǒng)的線性電源具有穩(wěn)壓性能好、輸出紋波電壓小、使用可靠等優(yōu)點(diǎn)，但工頻變壓器體積龐大，調(diào)整管工作于線性放大狀態(tài)，導(dǎo)致電源功耗大、效率低、發(fā)熱嚴(yán)重。開(kāi)關(guān)電源采用功率管作為開(kāi)關(guān)器件，工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，損耗小;工作頻率在幾十到上百千赫茲，濾波電容、電感的數(shù)值較小。線性穩(wěn)壓電源允許電網(wǎng)波動(dòng)范圍為220v×（1±10%）， 對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)能力很強(qiáng)。另外，由于功耗小、機(jī)內(nèi)溫升低，提高了整機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性[3]。

2.系統(tǒng)整體概述

開(kāi)關(guān)電源可分成：機(jī)箱（或機(jī)殼）、電源主電路、電源控制電路三部分。機(jī)箱既可起到固定的作用，也可起到屏蔽的作用;電源主電路負(fù)責(zé)進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，通過(guò)適當(dāng)控制電路將市電轉(zhuǎn)換為所需的直流輸出電壓;控制電路根據(jù)實(shí)際需要產(chǎn)生主電路所需的控制脈沖及提供保護(hù)。開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示：

圖1 開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖

電源主電路通過(guò)輸入整流濾波、DC-DC變換、輸出整流濾波將市電轉(zhuǎn)為所需的直流電壓。開(kāi)關(guān)電源主回路可以分為：輸入整流濾波回路、功率開(kāi)關(guān)橋、輸出整流濾波三部分。輸入整流濾波回路通過(guò)整流模塊將交流電變換成含有脈動(dòng)成分的直流電，通過(guò)輸入濾波電容使脈動(dòng)直流電變?yōu)檩^平滑的直流電;功率開(kāi)關(guān)橋?qū)V波所得直流電變換為高頻方波電壓，通過(guò)高頻變壓器傳送至輸出側(cè)。由輸出整流濾波回路將高頻方波電壓濾波為所需直流電壓或電流。

控制電路為主回路提供正常功率變換所需的觸發(fā)脈沖。具有以下功能：控制脈沖產(chǎn)生電路、驅(qū)動(dòng)電路、電壓反饋控制電路、各種保護(hù)電路、輔助電源電路[4] [5]。

3.軟開(kāi)關(guān)技術(shù)

軟開(kāi)關(guān)技術(shù)指零電壓開(kāi)關(guān)（ZVS）和零電流開(kāi)關(guān)（ZCS）。圖4所示為功率開(kāi)關(guān)管在軟開(kāi)關(guān)及硬開(kāi)關(guān)下的波形：

圖2 軟開(kāi)關(guān)理想波形和硬開(kāi)關(guān)波形

軟開(kāi)關(guān)包括軟開(kāi)通和軟關(guān)斷。軟開(kāi)通包括零電流開(kāi)通及零電壓開(kāi)通，軟關(guān)斷包括零電流關(guān)斷及零電壓關(guān)斷，可按照驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)序來(lái)判斷。

零電流關(guān)斷：關(guān)斷命令在t2時(shí)刻或其后給出，開(kāi)關(guān)器件端電壓由通態(tài)值上升到斷態(tài)值，開(kāi)關(guān)器件進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。

電壓關(guān)斷：關(guān)斷命令在t1時(shí)刻給出，開(kāi)關(guān)器件電流由通態(tài)值下降到斷態(tài)值后，端電壓由通態(tài)值上升到斷態(tài)值，開(kāi)關(guān)器件進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。在t2前，開(kāi)關(guān)器件端電壓必須維持在通態(tài)值（約等于零）。

零電壓開(kāi)通：開(kāi)通命令在t2時(shí)刻或其后給出，開(kāi)關(guān)器件電流由斷態(tài)值上升到通態(tài)值，開(kāi)關(guān)器件進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。在t2前，開(kāi)關(guān)器件端電壓必須下降到通態(tài)值（約等于零），電流上升到通態(tài)值以前維持在零。

零電流開(kāi)通：開(kāi)通命令在t1時(shí)刻給出，開(kāi)關(guān)器件端電壓由斷態(tài)值下降到通態(tài)值以后，電流由斷態(tài)值上升到通態(tài)值，開(kāi)關(guān)器件進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。在t2以前開(kāi)關(guān)器件電流必須維持在斷態(tài)值（約等于零）[6] [7]。

圖3 電源控制電路框圖

4.控制電路

根據(jù)電路功能將控制電路分為幾部分：脈沖產(chǎn)生電路、觸發(fā)電路、電壓反饋控制電路、軟啟動(dòng)電路、保護(hù)電路、輔助電源電路等[8]，控制電路如圖3所示。

脈沖產(chǎn)生電路是控制電路的核心。脈沖產(chǎn)生電路根據(jù)電壓反饋控制電路、保護(hù)電路及軟啟動(dòng)電路等提供的控制信號(hào)產(chǎn)生所需脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)觸發(fā)電路的放大驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件，使開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷。

控制電路輸出的PWM信號(hào)，電平幅值和功率能力均不足以驅(qū)動(dòng)大功率開(kāi)關(guān)元件，需要選擇合適的驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路將控制電路輸出PWM脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)電隔離后進(jìn)行功率放大及電壓調(diào)整驅(qū)動(dòng)大功率開(kāi)關(guān)管，脈沖幅度以及波形關(guān)系到開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)過(guò)程，直接影響損耗，需合理設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管最佳開(kāi)通與關(guān)斷[9][10]。

5.系統(tǒng)仿真

5.1 總電路設(shè)計(jì)

利用理想電源代替振蕩器，通過(guò)設(shè)置時(shí)鐘周期給定振蕩頻率，仿真時(shí)控制震蕩頻率外接定時(shí)電阻和電容的6、7腳均可不接。簡(jiǎn)化輸出電路，利用兩個(gè)晶體管模擬輸出級(jí)，關(guān)閉控制端用數(shù)字激勵(lì)驅(qū)動(dòng)，內(nèi)部邏輯利用數(shù)字仿真器進(jìn)行仿真。電路參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮上述簡(jiǎn)化對(duì)系統(tǒng)的影響[11] [12]。

圖4 總電路設(shè)計(jì)圖

5.2 PWM模塊

根據(jù)PWM產(chǎn)生的原理得到仿真模塊，用以產(chǎn)生可調(diào)的PWM信號(hào)。工頻脈沖信號(hào)，通過(guò)比較器，經(jīng)積分器產(chǎn)生三角鋸齒波，通過(guò)比較取符號(hào)產(chǎn)生一路脈沖信號(hào)，由分頻器產(chǎn)生兩路互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)脈沖，輸入調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比[13]。

圖5 PWM仿真圖

6.結(jié)論

采用組合式變換器實(shí)現(xiàn)多路輸出、多種保護(hù)。通過(guò)Pspice仿真，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)思路的正確，理論性的可實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]丁道宏，陳東偉.電力電子技術(shù)應(yīng)用（第四版）[M].航空工業(yè)出版社，2004.

[2]許文龍.胡信國(guó).現(xiàn)代通信電源技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2002.

[3]李宣江.開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].西安交通大學(xué)出版社，2004.

[4]王水平，史俊杰，田安慶.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)及實(shí)用電路[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2005.

[5]辛伊波，陳文清.開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2009.

[6]周志敏.開(kāi)關(guān)電源實(shí)用技術(shù)[M].人民郵電出版社，2005.

[7]劉勝利.現(xiàn)代高頻電源實(shí)用技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2003.

[8]張占松.高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源[M].廣東科技出版社，1993.

[9]趙廣林編著.Protel 99 SE電路設(shè)計(jì)與制作[M].電子工業(yè)出版社，2005.

[10]張廷鵬.吳鐵軍.通信用高頻開(kāi)關(guān)電源[M].北京：人民郵電出版社1999.

[11]王水平.付敏江.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1997.

[12]李愛(ài)文.現(xiàn)代通信基礎(chǔ)開(kāi)關(guān)電源的原理和設(shè)計(jì)[M].北京：科學(xué)出版社，2001.

[13]汪陽(yáng).智能高頻開(kāi)關(guān)電源的研究[D].武漢大學(xué)碩士學(xué)位論文，2002.

開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)與仿真范文第2篇

關(guān)鍵詞：電流控制方式；PWM；開(kāi)關(guān)電源；設(shè)計(jì)

隨著國(guó)家政策的傾斜，我國(guó)電力的發(fā)展越來(lái)越快，對(duì)開(kāi)關(guān)電源性能的要求也越來(lái)越高?；陔娏骺刂品绞降腜WM開(kāi)關(guān)電源是一種高精度控制的形式，利用該設(shè)計(jì)形式可以保證配電系統(tǒng)輸出電壓、電流的穩(wěn)定性，由此確保整個(gè)供配電系統(tǒng)具備相對(duì)較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性和輸出穩(wěn)定性。下面，主要針對(duì)基于電流控制方式的PWM開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)展開(kāi)討論，以便可以實(shí)現(xiàn)更好的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)。

1 開(kāi)關(guān)電源的控制方式

開(kāi)關(guān)電源的實(shí)質(zhì)是完成DC-DC變換過(guò)程的一套系統(tǒng)，其構(gòu)成部件主要涉及主電路和控制電路兩個(gè)方面。由于PWM電流控制開(kāi)關(guān)電源使其開(kāi)關(guān)動(dòng)作始終受到固定脈沖波控制，所以它的脈寬也將根據(jù)負(fù)載與輸入電壓值的變化而變化?；陔娏骺刂品绞降腜WM開(kāi)關(guān)電源的電路控制須依仗開(kāi)關(guān)控制通斷，從而實(shí)現(xiàn)利用輸出電壓調(diào)節(jié)并控制主電路的整體工作。究其控制的參數(shù)而言，開(kāi)關(guān)電源控制的方式主要涉及電路模式和電壓模式兩種。電流模式則涉及平均電流模式和峰值電流模式兩種，且電流模式在實(shí)現(xiàn)高精度跟蹤電流設(shè)定值方面具有良好效果，且對(duì)電流放大裝置具有增益效果，并能在任何一套電路中實(shí)現(xiàn)拓?fù)鋺?yīng)用。與此同時(shí)，平均電流模式不需要斜坡補(bǔ)償，因而在PWM開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中可以優(yōu)先考慮選用平均電流控制模式。

2 基于電流控制方式的PWM開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)思路

基于電流控制方式的PWM開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)根本是將電壓電流的平均值設(shè)定為電流控制內(nèi)涵的控制信號(hào)，然后利用控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)開(kāi)關(guān)電源的控制。在開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，電感電流的積分值和電流的平均值呈正比關(guān)系。因此，利用控制電流積分值可以有效控制電感電流的平均值。比如，于Buck型開(kāi)關(guān)電源內(nèi)設(shè)定恒定的輸入電壓，也就是說(shuō)明它可以完全忽略輸出電壓紋波。利用電流控制環(huán)路可增加部分調(diào)解積分的電流誤差放大裝置，即可完成對(duì)平均電流的控制。于某個(gè)開(kāi)關(guān)周期中，也可利用電流誤差放大裝置對(duì)電路輸入端電壓并確定平均電流值，利用對(duì)電阻電壓信號(hào)的檢測(cè)取樣又可取得電感電流的實(shí)際值。然后，將以上取得的電感電流實(shí)際值輸送到電路誤差放大裝置，使得電感引起的高頻達(dá)到極點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電流高頻噪聲的有效抑制。與此同時(shí)，計(jì)算比例積分，且選用適宜的電路參數(shù)，即可保障整個(gè)電路具備良好的穩(wěn)定性。

2.2 系統(tǒng)建模

基于電流控制方式的PWM開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)應(yīng)以維持輸出電壓或輸出電流的穩(wěn)定為前提條件，利用負(fù)反饋控制和Buck型電路作為建模基礎(chǔ)。與采用峰值電流模式的PWM開(kāi)關(guān)電源相比而言，平均電流模式還需在開(kāi)關(guān)電源中配置一套電流調(diào)節(jié)裝置。另外，電路系統(tǒng)功率控制應(yīng)構(gòu)建一種功率級(jí)模型，該模型包括多組輸出變量與輸出變量，其主要目的在于獲取占空比于輸出電壓或電感電流之間的相互控制關(guān)系，也能掌握輸入電壓于以上二者參數(shù)之間的相互作用關(guān)系。當(dāng)前，不同種開(kāi)關(guān)電源的主電路連接形式有所不同，不同物理量的相互關(guān)系于功率級(jí)電路內(nèi)仍然維持原狀。因此，可利用開(kāi)關(guān)級(jí)等效電路嵌入PWM開(kāi)關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方式構(gòu)建功率級(jí)模型。然后，又可在功率級(jí)模型的基礎(chǔ)之上對(duì)控制回路予以建模?？刂苹芈穭t主要由電流檢測(cè)部件、電流調(diào)節(jié)裝置、電壓調(diào)節(jié)裝置、電阻分壓裝置和占空比調(diào)制裝置組成。電流檢測(cè)部件則由電流檢測(cè)放大裝置和電感元件以串聯(lián)方式構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)變壓的放大功用。電流調(diào)節(jié)裝置則由電阻電容網(wǎng)與運(yùn)放系統(tǒng)構(gòu)成，可接收電流檢測(cè)部件兩組輸入信號(hào)，且同時(shí)又能利用電流信號(hào)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電流的作用。控制回路內(nèi)仍需通過(guò)占空比調(diào)制裝置來(lái)接收調(diào)節(jié)裝置運(yùn)算數(shù)據(jù)并得到輸出電壓值和斜坡輸入電壓值，最后可以獲知占空比變量和電壓信號(hào)二者之間的聯(lián)系。在該環(huán)節(jié)中，電流的斜率與幅度將發(fā)生較大的變化，因而可以完全實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的有效控制。同時(shí)，利用運(yùn)算獲得的模塊傳遞函數(shù)便可構(gòu)建起平均電流控制模型下的PWM開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)模型。

另外，若電壓環(huán)處于開(kāi)路狀態(tài)下，可應(yīng)用Ti（s）來(lái)定義電流環(huán)開(kāi)環(huán)環(huán)路電流的增益?zhèn)鬟f函數(shù)。在分析電流增益函數(shù)以后，可為系統(tǒng)電流調(diào)節(jié)裝置的整個(gè)回路提供有價(jià)值的參數(shù)依據(jù)，從而保證電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性。電壓負(fù)反饋環(huán)在斷開(kāi)狀態(tài)下，電流環(huán)路的增益可由Ti（s）=TpiR1GCL（s）Fm公式計(jì)算。電壓環(huán)處于斷開(kāi)或電流環(huán)處于閉合狀態(tài)下，輸入信號(hào)則為控制電壓V0，輸出信號(hào)則為負(fù)載電壓V0，且控制電壓則為控制負(fù)載電壓。由已構(gòu)建的系統(tǒng)模型可實(shí)現(xiàn)電流環(huán)路的低頻增益、相位裕度和截止頻率的具體反映，也可提升整個(gè)電路系統(tǒng)的高精度控制。同時(shí)，在設(shè)計(jì)實(shí)際電路系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)應(yīng)實(shí)際電路的構(gòu)造結(jié)構(gòu)與模型環(huán)節(jié)便能確保整個(gè)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高精度控制。

2.3 仿真分析

本節(jié)仿真分析的主要目的在于對(duì)已構(gòu)建系統(tǒng)模型的精度控制予以驗(yàn)證，利用Matlab數(shù)學(xué)模型繪制系統(tǒng)控制電壓于輸出電壓的傳遞函數(shù)Bode圖形。利用以上方式，即可設(shè)計(jì)出一組30V/50全橋開(kāi)關(guān)電源，其開(kāi)關(guān)的頻率則為20kHz，而輸入電壓的變化率可保證處于±10%范圍內(nèi)。同時(shí)，開(kāi)關(guān)電源濾波電容約為1000Μf，濾波電感則為1Μh。通常情況下，開(kāi)關(guān)電源的相角不小于45°，因而可以保證電路系統(tǒng)的良好穩(wěn)定性。與此同時(shí)，電路系統(tǒng)在穿越頻率方面較高，因而保證了電路系統(tǒng)具有良好的高效性。另外，電路系統(tǒng)外部存在干擾電壓，整個(gè)電路系統(tǒng)的輸出電壓將繼續(xù)維持穩(wěn)定。最終，我們所設(shè)計(jì)的基于電流控制方式的PWM開(kāi)關(guān)電源是一種兼具穩(wěn)定性與高效性的元件，只有具備良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性和高效性才能確保整個(gè)電路系統(tǒng)具有應(yīng)有的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)電力需求日益增加以及電力市場(chǎng)不斷完善，開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)工作逐步趨于完善?；陔娏骺刂品绞降腜WM開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)可獲取一種以平均電流PWM開(kāi)關(guān)電源建模方案，在其設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)功率級(jí)傳遞函數(shù)構(gòu)建與之相應(yīng)的數(shù)學(xué)仿真模型，并通過(guò)Matalb對(duì)響應(yīng)的數(shù)學(xué)仿真模型予以驗(yàn)證，并根據(jù)該模型完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。經(jīng)系統(tǒng)建模、仿真分析兩個(gè)重要步驟得出的平均電流PWM開(kāi)關(guān)電源具備良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征，可以滿足各類電路系統(tǒng)的需求，希望借此論文為廣大同行朋友提供一些可供參考的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 解凌云，丁然.移相控制軟切換PWM開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)[J].鞍山鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，（02）：98-101.

開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)與仿真范文第3篇

關(guān)鍵詞 開(kāi)關(guān)電源；熱分析；ANSYS；熱設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）47-0034-02

0 引言

開(kāi)關(guān)電源被廣泛的應(yīng)用于國(guó)防軍事，工業(yè)自動(dòng)化，家用電氣等領(lǐng)域的電子系統(tǒng)中。隨著開(kāi)關(guān)電源逐步向小型化、高頻化、高功率密度發(fā)展，用戶對(duì)開(kāi)關(guān)電源的可靠性設(shè)計(jì)提出了更高的要求。溫升是影響開(kāi)關(guān)電源可靠性的關(guān)鍵性因素，如何將熱量高效快速的導(dǎo)出，成為電源工程師的首要任務(wù)[1]。熱設(shè)計(jì)的好壞直接影響著開(kāi)關(guān)電源的可靠性和壽命，因而熱設(shè)計(jì)是開(kāi)關(guān)電源可靠性設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。

本文以一個(gè)工作于密閉電源盒的開(kāi)關(guān)電源為例，利用有限元軟件ANSYS對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行熱設(shè)計(jì)，來(lái)提高整個(gè)開(kāi)關(guān)電源的散熱性能，使得開(kāi)關(guān)電源的主要發(fā)熱器件的溫度控制在允許的范圍內(nèi)，保證開(kāi)關(guān)電源安全可靠的運(yùn)行。

1 開(kāi)關(guān)電源的熱分析

本文中開(kāi)關(guān)電源為反激式，具有有源功率因數(shù)校正(APFC)環(huán)節(jié)，主要發(fā)熱元件有開(kāi)關(guān)管，整流二極管，大功率電阻，變壓器與電感等[2]。

首先利用ANSYS分析工作在空氣中開(kāi)關(guān)電源的溫度分布情況。

1.1 仿真邊界條件和載荷說(shuō)明

1）環(huán)境溫度：25℃；

2）對(duì)流系數(shù)：6W/m?K；

3）載荷：器件的生熱率（P為器件的發(fā)熱功率，V是器件等效熱源的體積）。

1.2 模型的簡(jiǎn)化處理

1）對(duì)于簡(jiǎn)化線圈模型來(lái)說(shuō)，由于線圈在實(shí)際中是由一圈一圈的漆包線繞制的，而且這樣的繞線也不規(guī)則，在模型建立中使用單一圓柱體來(lái)代替多圈的導(dǎo)體；

2）芯片熱源等效為長(zhǎng)方體。

1.3 網(wǎng)格模型

模型中有些部分的尺寸微小，如MOSFET的等效熱源，尺寸為13.8×8×0.2mm3。選用ANSYS軟件中的SOLIDTO單元．通過(guò)設(shè)置MSHKEY和MSHAPE兩個(gè)選項(xiàng)，完成對(duì)單元形狀的控制。在建立網(wǎng)格處理不規(guī)則體的時(shí)候，特別是連接處理后的非六面體的情況，采用退化的四面體單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分，可以通過(guò)設(shè)定ESIZE，LESIZE的大小來(lái)決定單元網(wǎng)格的大小，則模型網(wǎng)格單元數(shù)目為324532。

1.4 仿真結(jié)果分析

表1中是工作在空氣中開(kāi)關(guān)電源的溫度分布情況。利用紅外熱像儀測(cè)得的溫度，與仿真的溫度值對(duì)照，相對(duì)誤差較小，具有很好的準(zhǔn)確性。實(shí)際上，此開(kāi)關(guān)電源工作在一個(gè)封閉的電源盒內(nèi)，內(nèi)部的空氣流動(dòng)速度很慢，在理想狀態(tài)下，認(rèn)為內(nèi)部空氣處于絕熱狀態(tài)，幾乎不導(dǎo)熱。因而各器件的實(shí)際工作時(shí)溫度會(huì)更高。因此。為保證開(kāi)關(guān)電源安全可靠的運(yùn)行。必須采取有效的散熱措施，迅速的將電源盤(pán)內(nèi)部的熱量導(dǎo)出，降低主要熱源的溫度。

2 開(kāi)關(guān)電源的熱設(shè)計(jì)分析

如何尋找低熱阻通路來(lái)將熱最迅速導(dǎo)出是設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源熱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，因?yàn)橹挥虚_(kāi)關(guān)電源器件的結(jié)點(diǎn)溫度降低后，這樣才能避免高溫而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源可靠性下降的問(wèn)題。此開(kāi)關(guān)電源工作在一個(gè)封閉的電源盤(pán)內(nèi)，由于工作環(huán)境特殊，不允許加風(fēng)扇，只能采取自然散熱的措施。其熱設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括電源盤(pán)的內(nèi)部熱設(shè)汁和電源盤(pán)的外部熱設(shè)計(jì)。

通過(guò)設(shè)計(jì)將開(kāi)關(guān)電源的前后級(jí)MOSFET，后級(jí)二級(jí)管，整流橋的溫度控制在60℃以內(nèi)，變壓器的溫度低于65℃。

2.1 電源盒的內(nèi)部熱設(shè)計(jì)

開(kāi)關(guān)電源的電源盒內(nèi)部熱設(shè)計(jì)主要是調(diào)整器件布局和改變內(nèi)部介質(zhì)。

1）電路布局的熱設(shè)計(jì)

密封電源盤(pán)內(nèi)熱源的主要散熱途徑有以下幾個(gè)方面：首先，通過(guò)熱源經(jīng)盒內(nèi)介質(zhì)向殼體傳導(dǎo)的熱量，可以通過(guò)對(duì)流和輻射在殼體的表面將熱量發(fā)散到大氣中；其次，通過(guò)盒體內(nèi)部的介質(zhì)可以把熱量傳遞到其他部件上，這樣就可以形成溫度的疊加效應(yīng)。

所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，在考慮不影響電路性能的情況下，應(yīng)該使得發(fā)熱部件盡可能分散，且在電路板邊緣分布，另外，固定在電源盒的導(dǎo)熱鋁板應(yīng)該與其相連。電路板的后邊緣則應(yīng)該放置前后級(jí)MOSFET和整流橋，與電源盒的側(cè)壁相連靠的是2mm的導(dǎo)熱鋁板；而電路板的前側(cè)邊緣放置后級(jí)二極管，同樣，電源盒的側(cè)壁相連靠的是同樣厚度表2是開(kāi)關(guān)電源電路靠局調(diào)整前后的溫度對(duì)照表，通過(guò)表2可以得出如下結(jié)論：

首先，可以看出前后級(jí)的MOSFET、整流橋和后級(jí)二極管溫度都有明顯的降低變化，其主要的原因是因?yàn)橛捎诘蜔嶙柰?導(dǎo)熱鋁板的存在，使得電路布局為這些器件與外殼之間存在這樣一種合理的通路，這樣就可以使得器件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到電源盒體，從而溫度梯度也得以降低。

其次，對(duì)于變壓器來(lái)說(shuō)，溫度變化很小。通過(guò)內(nèi)部空氣傳導(dǎo)到電源盒的變壓器的熱量，在加上空氣的熱阻很大的原因，這樣可以認(rèn)為在密閉條件較好的情況下的絕熱狀態(tài)。同時(shí)，最高結(jié)點(diǎn)溫度和環(huán)境溫度梯度也很大，這樣來(lái)說(shuō)對(duì)于變壓器溫度沒(méi)有明顯的降低。

變壓器的溫度變化很小。這是因?yàn)樽儔浩鞯臒崃恐饕ㄟ^(guò)內(nèi)部空氣傳導(dǎo)到電源盒，而空氣的熱阻很大，在密閉條件很好的情況下，可以認(rèn)為處于絕熱狀態(tài)。變壓器的最高結(jié)點(diǎn)溫度與環(huán)境的溫度梯度很大，導(dǎo)致溫度沒(méi)有明顯的降低。所以盡管電路布局的調(diào)整改善了開(kāi)關(guān)電源的溫度分布情況， 有些器件的還存在較高的溫度梯度，無(wú)法滿足安全可靠運(yùn)行的要求。

2）電源盒內(nèi)部介質(zhì)的熱設(shè)計(jì)

熱量主要以傳導(dǎo)方式由內(nèi)部器件傳到電源盒，這一點(diǎn)可以從前面的電源盒內(nèi)熱源的散熱途徑獲得，經(jīng)過(guò)對(duì)流換熱的方式散發(fā)到空氣中。根據(jù)傳導(dǎo)散熱的原理，內(nèi)部介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)可以看做是影響電源盒內(nèi)部溫度梯度的主要因素，其中，由于介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)與內(nèi)部熱源的溫度梯度成反比的原因，說(shuō)明了質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)越大，內(nèi)部器件的溫度梯度就越小，熱源的結(jié)點(diǎn)溫度就越低。

根據(jù)開(kāi)關(guān)電源主要器件溫度與內(nèi)部介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系曲線可以得出如下的結(jié)論：

（1）器件的溫度和內(nèi)部介質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)變化成反比，并且基本上所有器件最終趨于同一溫度。

（2）變壓器的溫度曲線存在一定區(qū)別，表現(xiàn)在介質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)為1.2 W/m?K時(shí)有一定的上升，這可能是因?yàn)樽儔浩鞯臏囟鹊陀谄渌麩嵩吹臏囟?，但是需要注意熱量具有從溫度高的流向溫度低物體的規(guī)律，這樣由于變壓器溫度相對(duì)較低時(shí)，當(dāng)存在其他熱源的影響，變壓器溫度也是可以理解的。

2.2 電源盒的外部熱設(shè)計(jì)

電源盒的壁厚和殼體表面肋片的設(shè)計(jì)構(gòu)成了電源盒的外部熱設(shè)計(jì)，需要注意，其表面的散熱方式為對(duì)流和輻射，這樣，根據(jù)流散熱的原理，表面散熱面積則是影響散熱的主要因素，其中，電源盒的表面散熱面積與外殼肋片的高度影響直接相關(guān)。

開(kāi)關(guān)電源的傳導(dǎo)散熱主要受到電源盒的壁厚的影響，同時(shí)，電源盒表面的對(duì)流散熱則受到外殼的肋片高度影響。因此，對(duì)于多熱源的封閉盒體來(lái)說(shuō)，在限定電源盒尺的條件下，外殼的肋片高度對(duì)于散熱的影響一般大于壁厚的影響，所以對(duì)于封閉盒體來(lái)說(shuō)，主要的散熱形式為表面的對(duì)流散熱，這樣能有效的散發(fā)熱量，降低盒體內(nèi)部器件的結(jié)點(diǎn)溫度。

所以根據(jù)上述結(jié)果分析可知，對(duì)于電源熱設(shè)計(jì)中需要采用內(nèi)部灌膠，而對(duì)于主要發(fā)熱器件來(lái)說(shuō)則需要通過(guò)導(dǎo)熱鋁板與電源盒外殼相連，同時(shí)采取電源盒外殼加肋片的綜合散熱措施，這樣可以有效控制開(kāi)關(guān)電源溫度，達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，從而滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)論

本文開(kāi)共電源因其工作環(huán)境的要求，限制了散熱措施的選擇。在只能采取自然散熱措施，且功耗很大，電源盒的尺寸和重量受到嚴(yán)格限制的條件下，分別對(duì)電路板和電源盒的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了熱設(shè)計(jì)，尋找一種有效的散熱措施，降低了主要器件的溫度，提高開(kāi)關(guān)電源的可靠性，延長(zhǎng)了壽命。

參考文獻(xiàn)

開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)與仿真范文第4篇

關(guān)鍵詞：LM2596 STM32 反饋閉環(huán) 數(shù)控開(kāi)關(guān)電源 遠(yuǎn)程控制

中圖分類號(hào)：Tp302 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）04-0080-02

1 數(shù)控開(kāi)關(guān)電源的方案設(shè)計(jì)及電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)中的數(shù)控開(kāi)關(guān)電源[1，2]主要為了輸出1.2～24V，負(fù)載電流不低于3A，并且實(shí)現(xiàn)連續(xù)精確可調(diào)，調(diào)整分辨率不低于0.1V。通常，一個(gè)開(kāi)關(guān)電源需要接入220V交流電，并通過(guò)變壓器AC/DC整流轉(zhuǎn)換，以輸出低壓直流電，然后再利用反饋型降壓穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)芯片進(jìn)行控制和電壓調(diào)整。由于市場(chǎng)上現(xiàn)有的220V轉(zhuǎn)24V技術(shù)已經(jīng)非常成熟，比如常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)電源和電源適配器，因此本設(shè)計(jì)中將著重設(shè)計(jì)后端數(shù)控降壓部分，前段整流部分將用常用開(kāi)關(guān)電源替代。為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓的數(shù)字控制，必須使用單片機(jī)來(lái)控制降壓穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)芯片，單片機(jī)再通過(guò)串口跟PC主機(jī)通信。單片機(jī)將使用目前較為流行的32位單片機(jī)STM32。

1.1 反饋腳的數(shù)控設(shè)計(jì)

由于單片機(jī)主要完成的工作是對(duì)比功能，即將LM2596的輸出電壓值與所需值對(duì)比，然后進(jìn)行相應(yīng)的反饋腳控制，因此，可以使用運(yùn)放來(lái)替代這部分工作?？梢允褂眠\(yùn)放減法器電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)比做差。由于一般單片機(jī)的DAC輸出不會(huì)高過(guò)工作電壓，如5V或3.3V，因此在運(yùn)放減法器前，還必須進(jìn)行線性放大，也可以使用運(yùn)放搭建。

1.2 LM2596與運(yùn)放[4]構(gòu)成的電路

其中，LM2596引腳1接24V開(kāi)關(guān)電源輸入，右端端子JP2的1，2分別接單片機(jī)DAC輸出以及開(kāi)關(guān)OFF控制。

1.3 STM32最小系統(tǒng)

系統(tǒng)中的STM32單片機(jī)最小系統(tǒng)包括STM32單片機(jī)芯片、復(fù)位電路、石英晶振時(shí)鐘電路。

除此之外，最小系統(tǒng)中還包含JTAG仿真、下載電路，用于程序測(cè)試仿真以及下載；4個(gè)LED燈電路，用于顯示STM32運(yùn)行狀態(tài)，或者其他需要顯示的用途。

2 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)中的下位機(jī)STM32所需完成的功能主要為以下幾個(gè)：

（1）與PC主機(jī)串口通信[3]；

（2）控制LM2596輸出的開(kāi)和關(guān)；

（3）控制LM2596輸出的電壓值；

（4）保存和讀取設(shè)定的電壓值，以便下一次啟動(dòng)后默認(rèn)輸出電壓為關(guān)機(jī)前的輸出電壓；

（5）由于電源需要很高的可靠性，而STM32也有可能會(huì)死機(jī)，因此需要加入看門(mén)狗，讓它死機(jī)自動(dòng)重啟[5]。

對(duì)于功能1，采用MAX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，然后用串口轉(zhuǎn)USB線轉(zhuǎn)為USB接入PC機(jī)。單片機(jī)通過(guò)該串口即可進(jìn)行通信。由于串口屬于底層的通信方式，因此單片機(jī)軟件中需要做串口數(shù)據(jù)的校驗(yàn)、格式對(duì)準(zhǔn)、自動(dòng)應(yīng)答等功能。

對(duì)于功能2，采用一個(gè)單片機(jī)IO管腳和一個(gè)開(kāi)關(guān)三極管來(lái)控制LM2596的ON/OFF管腳，即可實(shí)現(xiàn)輸出控制。

對(duì)于功能3，根據(jù)前一章電路設(shè)計(jì)的原理，單片機(jī)只要改變相連DAC的電壓輸出，即可直接改變LM2596的輸出電壓。這里需要注意，并不是所有STM32都有DAC輸出，需要選擇具體的型號(hào)。本設(shè)計(jì)中，使用的是STM32F103RC，帶有兩個(gè)DAC輸出。

對(duì)于功能4，由于沒(méi)有外接片外EEPROM芯片，因此只能利用STM32片內(nèi)的FLASH進(jìn)行數(shù)據(jù)掉電保存。同時(shí)，F(xiàn)LASH中也會(huì)保存有程序本身，因此必須要將兩塊數(shù)據(jù)區(qū)域隔離開(kāi)，否則會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)覆蓋。通常，程序數(shù)據(jù)從FLASH的低段開(kāi)始寫(xiě)入，因此保存的數(shù)據(jù)可以寫(xiě)入在FLASH最高段，這樣就不會(huì)互相覆蓋。同時(shí)，燒錄程序時(shí)，也需注意不要將整個(gè)FLASH擦除，否則燒錄前保存的數(shù)據(jù)也會(huì)被擦除。

對(duì)于功能5，可以打開(kāi)STM32的獨(dú)立開(kāi)門(mén)狗，并設(shè)置喂狗時(shí)間，超時(shí)后自動(dòng)重啟。

當(dāng)DAC的參考電壓為VREF的時(shí)候，DAC的輸出電壓是線性的從0～VREF，12位模式下DAC輸出電壓與VREF以及DORx的計(jì)算公式如下：

DACx輸出電壓=

3 測(cè)試結(jié)果與分析

由上述分析可得VOUT與數(shù)字量DA中間的關(guān)系表達(dá)式：

實(shí)際輸出電壓如圖4所示，為20.5V，與理論值很接近。

證明該電路設(shè)計(jì)輸出電壓精度已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)

[1]琦瑋，李樹(shù)華.開(kāi)關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)[J].內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，（04）：15-20.

[2]降靖，魏琳.開(kāi)關(guān)電源基本原理、發(fā)展和趨勢(shì)[J].光盤(pán)技術(shù)，2008，（08）：8-10.

[3]盧超.單片機(jī)同PC機(jī)通信的一種新方法田.礦山機(jī)械[J]，2007.04.

開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)與仿真范文第5篇

【關(guān)鍵詞】開(kāi)關(guān)電源;保護(hù)措施;分析

引言

開(kāi)關(guān)電源由于具有體積小、質(zhì)量輕、效率高、輸出穩(wěn)定靈活等優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。電源系統(tǒng)在整個(gè)電子系統(tǒng)中，是一個(gè)比較重要的不見(jiàn)，它的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)都有著相關(guān)的關(guān)系。因此，對(duì)其的安全保護(hù)措施的分析是一個(gè)重要的課題。

1.開(kāi)關(guān)電源原理

高頻開(kāi)關(guān)電源由以下幾個(gè)部分組成：

1.1 主電路

從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過(guò)程，包括：①輸入濾波器：其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過(guò)濾，同時(shí)也阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。②整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電，以供下一級(jí)變換。③逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開(kāi)關(guān)電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越校。④輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。

1.2 控制電路

一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達(dá)到輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測(cè)試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對(duì)整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。

1.3 檢測(cè)電路

除了提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)外，還提供各種顯示儀表數(shù)據(jù)。

1.4 輔助電源

提供所有單一電路的不同要求電源。開(kāi)關(guān)控制穩(wěn)壓原理開(kāi)關(guān)K以一定的時(shí)間間隔重復(fù)地接通和斷開(kāi)，在開(kāi)關(guān)K接通時(shí)，輸入電源E通過(guò)開(kāi)關(guān)K和濾波電路提供給負(fù)載RL，在整個(gè)開(kāi)關(guān)接通期間，電源E向負(fù)載提供能量;當(dāng)開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，輸入電源E便中斷了能量的提供?？梢?jiàn)，輸入電源向負(fù)載提供能量是斷續(xù)的，為使負(fù)載能得到連續(xù)的能量提供，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲(chǔ)能裝置，在開(kāi)關(guān)接通時(shí)將一部份能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，向負(fù)載釋放。

改變接通時(shí)間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比，這種方法稱為“時(shí)間比率控制”。

1.5 開(kāi)關(guān)電源原理框圖見(jiàn)圖1所示。

圖1 開(kāi)關(guān)電源原理框圖

（1）通電瞬間，燈泡閃亮一下后，逐漸熄滅，則電源從輸入至整流濾波均正常，故障應(yīng)在后面電路。否則電源保險(xiǎn)或輸入濾波電感開(kāi)路。

（2）若整流濾波電路正常，則檢測(cè)開(kāi)關(guān)管兩端是否有310V電壓，若無(wú)，則取樣電阻RO或變壓器初級(jí)開(kāi)路。

（3）若開(kāi)關(guān)管電壓正常，則檢測(cè)開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路是否有幾伏至十幾伏電壓，若無(wú)則檢測(cè)啟動(dòng)電阻和驅(qū)動(dòng)電路。

（4）若驅(qū)動(dòng)有電壓，開(kāi)關(guān)管正常，則自激繞組有故障或反饋電路有故障。

（5）若燈泡常亮，則開(kāi)關(guān)管擊穿（短路）或整流橋擊穿（短路）。

（6）若燈泡周期性亮滅，則負(fù)載有短路故障，可著重檢測(cè)負(fù)載。

（7）若更換開(kāi)關(guān)管多次擊穿，則檢測(cè)峰值電壓消除電路及負(fù)載是否有開(kāi)路故障。

（8）經(jīng)過(guò)上述維修步驟并檢測(cè)負(fù)載電壓基本正常后，即可閉合開(kāi)關(guān)K，再次檢測(cè)時(shí)若輸出正常，則說(shuō)明開(kāi)關(guān)電源已修復(fù)。

2.影響開(kāi)關(guān)電源可靠性的因素

2.1 環(huán)境溫度對(duì)元器件的影響

環(huán)境溫度對(duì)半導(dǎo)體、電容、電阻等元器件的可靠性均有很大影響。如表1所示，當(dāng)溫度從20℃增加到80℃時(shí)，硅三極管（在PD/PR=0.5負(fù)荷設(shè)計(jì)條件下）失效率增加了30倍;電容（在UD/UR=0.65負(fù)荷設(shè)計(jì)條件下）失效率增加了14倍;電阻器（在PD/PR=0.5負(fù)荷設(shè)計(jì)條件下）失效率增加了4倍。

2.2 負(fù)載率對(duì)元器件的影響

負(fù)載率對(duì)元器件失效率的影響同樣很明顯。以電阻器為例，在環(huán)境溫度為50℃條件下，其PD/PR對(duì)電阻器失效率的影響，當(dāng)PD/PR=0.8時(shí)，失效率比PD/PR=0.2時(shí)增加了8倍。

同樣，在環(huán)境溫度為50℃條件下，當(dāng)PD/PR=0.8時(shí)，半導(dǎo)體器件失效率比PD/PR=0.2時(shí)增加1000倍。因此，在開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)和使用時(shí)，應(yīng)盡量避免其負(fù)載率過(guò)大而導(dǎo)致電源故障。

3.開(kāi)關(guān)電源中的具體保護(hù)措施探究

3.1 開(kāi)關(guān)電源中的整機(jī)保護(hù)分析

通過(guò)上文對(duì)于開(kāi)關(guān)電源的相關(guān)分析，結(jié)合實(shí)際的電源裝置的需要進(jìn)而對(duì)報(bào)警措施來(lái)加以確定，對(duì)于開(kāi)關(guān)電源的報(bào)警措施主要可以分為光報(bào)警以及有聲報(bào)警兩種。光報(bào)警能夠比較明顯的指出故障的部位以及類型，而有聲報(bào)警則是安裝在不容易看到的一些部位，能夠指引工作人員進(jìn)行事后的處理。在電源當(dāng)中如果加設(shè)了保護(hù)電路之后就會(huì)對(duì)整個(gè)的系統(tǒng)可靠性有一定的影響，所以就對(duì)電路本身的可靠性保護(hù)要求較高，從而才能夠有效的提高電源系統(tǒng)的可靠性。在對(duì)開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)在邏輯上要比較的嚴(yán)密，電路盡可能的簡(jiǎn)單化，所用的元件也要對(duì)應(yīng)的要少，對(duì)于維修的難度以及電源的損壞程度也要進(jìn)行詳細(xì)的考慮。

3.2 開(kāi)關(guān)電源過(guò)電流保護(hù)措施

根據(jù)圖2可知，這一電路主要就是通過(guò)三極管以及分壓電阻構(gòu)成，當(dāng)在正常的工作中所經(jīng)過(guò)的R4以及R5起到了分壓的作用，這樣就會(huì)使得三極管基極電位要比發(fā)射極電位高出很多，發(fā)射極承受反向的電壓，當(dāng)出現(xiàn)了截止?fàn)顟B(tài)的時(shí)候?qū)τ诜€(wěn)壓的電路是沒(méi)有什么影響的，而出現(xiàn)短路狀態(tài)時(shí)候所輸出的電壓值為零，發(fā)射極為接地，出現(xiàn)短路，處于截止?fàn)顟B(tài)從而對(duì)電流進(jìn)行切斷，達(dá)到保護(hù)的目的。

圖2 過(guò)電流保護(hù)電路圖

3.3 對(duì)浪涌電流電路的保護(hù)措施

對(duì)于開(kāi)關(guān)電源的輸入電路基本都是采用的電容濾波型的整流電路，當(dāng)處在進(jìn)線的電源合閘的瞬間在電容器上的初始電壓基本為零，當(dāng)對(duì)其進(jìn)行充電的時(shí)候就會(huì)造成很大的浪涌電流，尤其是功率較大的開(kāi)關(guān)電源所用的電容器，這樣就會(huì)很容易造成輸入熔斷器燒斷以及合閘開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)燒損的情況發(fā)生，造成整流橋過(guò)流損壞，對(duì)于開(kāi)關(guān)電源會(huì)造成無(wú)法工作的后果，對(duì)其設(shè)置涌浪電流的抑制措施能夠有效的防治這一類情況的發(fā)生，從而正常的使其工作，最為常用的方法措施有熱敏電阻保護(hù)法，晶閘管保護(hù)法，繼電器保護(hù)法。

3.4 開(kāi)關(guān)電源過(guò)電壓保護(hù)措施

在開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)壓器過(guò)電壓的保護(hù)有兩種，即：過(guò)電壓保護(hù)、輸出過(guò)電壓保護(hù)。對(duì)于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器使用的未穩(wěn)壓的電源電壓倘若太高就會(huì)使得穩(wěn)壓器不能進(jìn)行正常的工作，還有可能對(duì)于內(nèi)部器件發(fā)生損壞，所以對(duì)于輸入電壓保護(hù)電路的使用比較的有必要。

4.結(jié)束語(yǔ)

在開(kāi)關(guān)電源中，有時(shí)由于其可靠性較低的緣故，會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)施產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此，就需要采取相應(yīng)的保護(hù)措施。根據(jù)實(shí)際的情況的需要，選擇合理有效的措施，從而對(duì)開(kāi)關(guān)電源的安全起到保險(xiǎn)的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]牛春遠(yuǎn).開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容性研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2013.