电源知识讲座PPT讲稿.ppt

第1页，共24页，编辑于2022年，星期日一、什么是电源，电源的用途是什一、什么是电源，电源的用途是什么？么？电电源源是是指指供供应应电电能能的的装装置置，应应该该叫叫做做电电源源供供应应器器，POWERSUPPLY，比比如如发发电电机机、蓄蓄电电池池等等设设备备/装装置置。我我们们这这里里所所说说的的电电源源虽虽然然也也叫叫“电电源源供供应应器器”，但但它它实实际际上上是是不不能能直直接接提提供供电电能能的的装装置置，而而是是转转换换电电能能的的装装置置，严严格格地地讲讲，应应该该叫叫做做电电源源转转换换器器，有有AC-DC、DC-AC、DC-DC。电电源源转转换换器器的的作作用用是是把把“粗粗”电电炼炼“精精”，简简单单地地说说，就就是是把把不不可可直直接接使使用用的的220V或或110V的的高高压压交交流流电电转转化化成成低低压压的的可可直直接接使使用用的的直直流流电电。比比如如，我我们们的的手手机机充充电电器器，就就是是把把220V的的交交流流市电转化成市电转化成5V的直流电，就可以直接给电池充电了。的直流电，就可以直接给电池充电了。第2页，共24页，编辑于2022年，星期日二、常见电源的分类及优、缺点二、常见电源的分类及优、缺点 主要是按频率分，分为低频电源和高频电源。低频电源主要是按频率分，分为低频电源和高频电源。低频电源工作频率是工作频率是50/60Hz50/60Hz，所以也叫工频电源。这种电源的结构，所以也叫工频电源。这种电源的结构很简单，只有三个部分构成：变压、整流、滤波。这种电很简单，只有三个部分构成：变压、整流、滤波。这种电源结构简单，性能比较稳定，而且没有高频噪声干扰，但源结构简单，性能比较稳定，而且没有高频噪声干扰，但由于其输入电压范围窄，输出电压精度差，再加上效率太由于其输入电压范围窄，输出电压精度差，再加上效率太低、体积大且笨重等缺点，工频电源已经成为夕阳产业，低、体积大且笨重等缺点，工频电源已经成为夕阳产业，逐渐为市场所淘汰。现在，只有少数场合还在使用。逐渐为市场所淘汰。现在，只有少数场合还在使用。第3页，共24页，编辑于2022年，星期日 高频电源通常指的就是高频开关电源，高频电源通常指的就是高频开关电源，我们简称开关电源。开关电源是通过控制主开我们简称开关电源。开关电源是通过控制主开关管的导通和关断来控制输出的电压、电流的。关管的导通和关断来控制输出的电压、电流的。开关电源的优点是，输入电压范围宽（开关电源的优点是，输入电压范围宽（90-90-264Vac264Vac），输出稳压精度高，功率密度高，），输出稳压精度高，功率密度高，相对体积小、重量轻；开关电源的缺点是，系相对体积小、重量轻；开关电源的缺点是，系统统/电路复杂、可靠性没有工频变压器高，且有电路复杂、可靠性没有工频变压器高，且有高频噪声干扰。由于开关电源的诸多优点，使高频噪声干扰。由于开关电源的诸多优点，使得它具有广阔的应用前景。日常生活、生产中得它具有广阔的应用前景。日常生活、生产中它已经得到了广泛的应用。它已经得到了广泛的应用。第4页，共24页，编辑于2022年，星期日三、开关电源的分类三、开关电源的分类 开开关关电电源源可可以以按按控控制制模模式式、激激励励模模式式、升升降降压压模模式式、开开关关拓拓扑扑模模式式、开开关关控控制制模模式式等等不不同同方式，分为不同种类的电源。方式，分为不同种类的电源。1.按按控控制制模模式式分分：分分为为PWM和和PFM两两种种。PWM是是指指脉脉宽宽调调制制，这这种种电电源源的的开开关关频频率率固固定定，输输出出电电压压/电电流流的的变变化化是是通通过过控控制制（调调制制）开开关关管管的的脉脉冲冲宽宽度度来来实实现现的的，这这种种电电源源通通常常是是硬硬开开关关型型的的；PFM是是指指频频率率调调制制，这这种种电电源源的的输输出出变变化化是是通通过过控控制制开开关关管管的的驱驱动动频频率率的的变变化化来来实实现现的的，这这种种电电源通常是源通常是软软开关型的开关型的电电源源。第5页，共24页，编辑于2022年，星期日 2.2.按激励模式分：分为自激式和他激式两种。所谓自激式就是按激励模式分：分为自激式和他激式两种。所谓自激式就是开关管本身也参与激励振荡，这类电源的可靠性一般比较差，功率开关管本身也参与激励振荡，这类电源的可靠性一般比较差，功率也做得较小，现在主要用在几十瓦以下的领域，如也做得较小，现在主要用在几十瓦以下的领域，如RCCRCC、FCCFCC都是；都是；他激式，顾名思义就是有独立的激励源驱动开关管，一般他激式，顾名思义就是有独立的激励源驱动开关管，一般是是ICIC驱动，开关电源常用的模式就是他激式的。驱动，开关电源常用的模式就是他激式的。3.3.从升降压上分，又分为升压型（从升降压上分，又分为升压型（BOOSTBOOST）、降压型）、降压型（BUCKBUCK）、升降压型（）、升降压型（BUCK-BOOSTBUCK-BOOST）等。功率因数校正（）等。功率因数校正（PFCPFC）电路是典型的升压型电路，正激、半桥、全桥都是降压）电路是典型的升压型电路，正激、半桥、全桥都是降压型电路，反激式是升降压型电路。型电路，反激式是升降压型电路。第6页，共24页，编辑于2022年，星期日 4.从从开开关关拓拓扑扑/架架构构模模式式分分：分分为为反反激激式式、正正激激式式、半半桥桥、全全桥桥等等模模式式，这这些些模模式式在在这这里里不不做做详详细细介绍了。介绍了。5.从从开开关关控控制制模模式式上上分分：分分为为硬硬开开关关电电源源和和软软开开关关电电源源。硬硬开开关关电电源源的的工工作作频频率率固固定定，输输出出的的调调整整是是通通过过控控制制其其脉脉冲冲宽宽度度来来实实现现的的，这这类类开开关关电电源源的的开开关关管管除除了了有有导导通通损损耗耗外外还还有有开开关关损损耗耗；软软开开关关电电源源理理论论上上只只有有导导通通损损耗耗，开开关关损损耗耗为为零零，这这类类电电源源的的形形式式有有多多种种，有有部部分分软软开开关关的的，有有完完全全软软开开关关的，常见的有：有源箝位、准谐振、谐振、移相等。的，常见的有：有源箝位、准谐振、谐振、移相等。第7页，共24页，编辑于2022年，星期日四、高频开关电源的主要电气参数四、高频开关电源的主要电气参数 开关电源的主要电气参数包括输入和输出方面的：开关电源的主要电气参数包括输入和输出方面的：1.输入：输入电压范围、工作电压范围、输入电输入：输入电压范围、工作电压范围、输入电压频率、压频率、冲击电流、冲击电流、PF值、输入最大电流、输入最值、输入最大电流、输入最大功率、效率等大功率、效率等。2.输出：额定输出电压、额定输出电流、纹波、输出：额定输出电压、额定输出电流、纹波、输出延迟、输出保持时间、输出过压保护、输出过输出延迟、输出保持时间、输出过压保护、输出过流保护、输出短路保护等。流保护、输出短路保护等。第8页，共24页，编辑于2022年，星期日 开关电源的这些电气参数中，非专开关电源的这些电气参数中，非专业客户一般会关注以下几个方面：输入业客户一般会关注以下几个方面：输入电压范围、输入频率、功率因数（电压范围、输入频率、功率因数（PFPF）、）、效率、输出额定电压、输出额定电流、效率、输出额定电压、输出额定电流、纹波等。如果比较专业一点的客户，关纹波等。如果比较专业一点的客户，关注的参数会更多一些。注的参数会更多一些。第9页，共24页，编辑于2022年，星期日五、开关电源的其他参数或性能五、开关电源的其他参数或性能 开关电源的其他参数或性能包括：绝缘耐压、反复开关机、开关电源的其他参数或性能包括：绝缘耐压、反复开关机、EMCEMC、机械振荡、高低温循环冲击、温升、机械尺寸等等、机械振荡、高低温循环冲击、温升、机械尺寸等等。这些参数或性能也是电源产品的重要性能指标，对非专业的这些参数或性能也是电源产品的重要性能指标，对非专业的客户来说，他们可能只会关注客户来说，他们可能只会关注EMC、机械尺寸、温升等项目。、机械尺寸、温升等项目。另外，输入线是三条或两条，也要注意一下，一般另外，输入线是三条或两条，也要注意一下，一般ADAPTOR类多是两线，即一火一零；二合一类多是两线，即一火一零；二合一/三合一及大三合一及大尺寸的电源都是三线，除了一火一零外，还有个地线，也叫安尺寸的电源都是三线，除了一火一零外，还有个地线，也叫安全地，这根线是接到大地上的。全地，这根线是接到大地上的。第10页，共24页，编辑于2022年，星期日六、开关电源的原材料六、开关电源的原材料 变开关电源所使用的原材料主要有：半导变开关电源所使用的原材料主要有：半导体、电容、电阻、电感、体、电容、电阻、电感、PCBPCB、散热器等。其中，、散热器等。其中，还有一类材料是比较特殊的，那就是安规器件，还有一类材料是比较特殊的，那就是安规器件，比如保险管、比如保险管、X/YX/Y电容、变压器、热敏、压敏电电容、变压器、热敏、压敏电阻等。电源本身也有安规要求。阻等。电源本身也有安规要求。第11页，共24页，编辑于2022年，星期日七、目前我司的开关电源分类七、目前我司的开关电源分类 目前，我司的开关电源产品主要分为两大类、目前，我司的开关电源产品主要分为两大类、三个小类：三个小类：1.两大类是指两大类是指INVERTER和和CONVERTOR，INVERTER是指逆变器，主要是作为是指逆变器，主要是作为LCD背光背光驱动的，驱动的，DC-AC；CONVERTOR是指电源转换是指电源转换器，器，AC-DC。2.三个小类是指：逆变器、适配器、液晶电三个小类是指：逆变器、适配器、液晶电视电源。视电源。第12页，共24页，编辑于2022年，星期日八、变我司开关电源简介八、变我司开关电源简介 1.逆变器（逆变器（INVERTER）LCD背光驱动的逆变器业界俗称高压条，输背光驱动的逆变器业界俗称高压条，输入为入为4.5-27V左右的直流电压，输出一般是几百左右的直流电压，输出一般是几百伏（带载）至一千多伏（空载）的高压，所以很伏（带载）至一千多伏（空载）的高压，所以很多人称它为高压条。当然，我司现在还在研发低多人称它为高压条。当然，我司现在还在研发低压的压的LED背光驱动。背光驱动。高压逆变器驱动的灯管数目一般有单灯、双高压逆变器驱动的灯管数目一般有单灯、双灯、四灯、六灯、十六灯、三十二灯的等等。灯、四灯、六灯、十六灯、三十二灯的等等。第13页，共24页，编辑于2022年，星期日 驱动单灯的高压逆变器一般是用在小尺寸液驱动单灯的高压逆变器一般是用在小尺寸液晶显示器晶显示器/电视上的，还有用在笔记本电脑上的。电视上的，还有用在笔记本电脑上的。双灯以上的逆变器一般是用在双灯以上的逆变器一般是用在15英寸以上的液英寸以上的液晶电视晶电视/显示器上的。目前我司销售的逆变器以显示器上的。目前我司销售的逆变器以单灯为主，双灯以上的暂时没有单独销售；单灯为主，双灯以上的暂时没有单独销售；双灯、四灯、六灯的逆变器是配合双灯、四灯、六灯的逆变器是配合AC-DC部分部分做成二合一或三合一的电源板销售的。做成二合一或三合一的电源板销售的。第14页，共24页，编辑于2022年，星期日 2.LCD TV电源电源 LCD TV电源分为小尺寸的二合一电源分为小尺寸的二合一/三合一和大三合一和大尺寸两类。小尺寸的电源板是尺寸两类。小尺寸的电源板是1520英寸的显英寸的显示器示器/电视的配套产品，大尺寸是电视的配套产品，大尺寸是26英寸以上的英寸以上的液晶电视的配套产品。液晶电视的配套产品。第15页，共24页，编辑于2022年，星期日九、二合一九、二合一/三合一电源的应用三合一电源的应用 二合一电源中双灯管的板子是用于二合一电源中双灯管的板子是用于15英英寸的显示器的，有些公司为了省成本，也会用寸的显示器的，有些公司为了省成本，也会用于于15英寸的电视；四灯的一般用于英寸的电视；四灯的一般用于17英寸的英寸的显示器或显示器或15、17英寸电视，六灯一般用于英寸电视，六灯一般用于19英英寸的显示器或寸的显示器或20英寸的电视。三合一的板子只是英寸的电视。三合一的板子只是多了一个音频功放部分，这种板不是通用板，现在多了一个音频功放部分，这种板不是通用板，现在只有部分客户需求。只有部分客户需求。第16页，共24页，编辑于2022年，星期日 二合一二合一/三合一的板子重要的参数有：三合一的板子重要的参数有：1.电电源部分，输入电压范围、输入频率、效率（纯源部分，输入电压范围、输入频率、效率（纯电源部分）、输出额定电压电源部分）、输出额定电压/电流、稳压精度、电流、稳压精度、输出纹波等；输出纹波等；2.逆变器部分，由于它是由电源逆变器部分，由于它是由电源部分的部分的12Vdc供电的，一般不会涉及输入参数，供电的，一般不会涉及输入参数，输出的参数有空载电压、带载电压、最大额定输输出的参数有空载电压、带载电压、最大额定输出电流、调光方式（模拟出电流、调光方式（模拟05V，PWM、混合模、混合模式）。式）。第17页，共24页，编辑于2022年，星期日十、大屏幕十、大屏幕LCD TV电源的应用电源的应用 现在，我们以康佳系列现在，我们以康佳系列LCD TV为例，作简为例，作简单的介绍：单的介绍：1.26/27英寸系列，总额定输出功率英寸系列，总额定输出功率180瓦瓦左右，输出三路左右，输出三路5V、12V、24V；2.30、32、37英寸系列，总额定输出功英寸系列，总额定输出功率为率为200瓦左右，输出也是三路，同上（瓦左右，输出也是三路，同上（30英寸英寸的屏现在已经不是标准规格了）；的屏现在已经不是标准规格了）；3.40、42、47英寸系列，总额定输出功英寸系列，总额定输出功率为率为300瓦左右，输出也是三路。瓦左右，输出也是三路。第18页，共24页，编辑于2022年，星期日 目前，我司开发的大屏幕目前，我司开发的大屏幕LCDTV的电源就的电源就是这三个系列，其中是这三个系列，其中5V和和12V的输出功率基本的输出功率基本是相同的，是相同的，5V为为2A，12V为为34A，24V输出输出的变化比较大，这是因为不同尺寸的屏的背的变化比较大，这是因为不同尺寸的屏的背光灯管数目不同，屏幕越大，灯管数目越多，光灯管数目不同，屏幕越大，灯管数目越多，需要的电流就越大。需要的电流就越大。5V输出的负载是输出的负载是MCU，也是待机电源，也是待机电源，当遥控关机后，只要不切断输入电源，它仍有当遥控关机后，只要不切断输入电源，它仍有输出，此时，输出，此时，MCU处于处于“休眠休眠”状态，状态，12V、24V无输出；无输出；第19页，共24页，编辑于2022年，星期日 12V是给功放电路和解码部分供电的，有是给功放电路和解码部分供电的，有的公司可能会要求解码和功放分开供电，例如，的公司可能会要求解码和功放分开供电，例如，海尔的要求另加一路海尔的要求另加一路18V给功放；给功放；24V是给屏做背光供电的，是整个电源是给屏做背光供电的，是整个电源中功率输出最大的部分，也是功率变化最大的。中功率输出最大的部分，也是功率变化最大的。电源参数在第四、五两个部分有介绍，电源参数在第四、五两个部分有介绍，这里不再重复。下面以这里不再重复。下面以32、37英寸英寸LCD TV的的电源为例做简单介绍。电源为例做简单介绍。第20页，共24页，编辑于2022年，星期日十一、电源安规简介十一、电源安规简介 由于电源是把高压电转换为低压的，必然涉由于电源是把高压电转换为低压的，必然涉及到安全的问题。各个国家针对电源都有相关的及到安全的问题。各个国家针对电源都有相关的法律、法规，常见的法律、法规，常见的CCC、CE、UL、TUV、VDE等等，具体的如等等，具体的如UL1950、EN60950、GB4943等。等。第21页，共24页，编辑于2022年，星期日十一、十一、EMC简介简介 EMC是指电磁兼容，它要求用电器在工作是指电磁兼容，它要求用电器在工作时不能对周围的其它电气设备和人、畜造成干扰时不能对周围的其它电气设备和人、畜造成干扰或损伤。电器的电磁干扰的途径有传导和辐射两或损伤。电器的电磁干扰的途径有传导和辐射两种，对于电磁兼容也有相关的法律、法规，如种，对于电磁兼容也有相关的法律、法规，如EN55022、GB9254、FCC等。等。第22页，共24页，编辑于2022年，星期日疑问解答疑问解答欢迎大家踊跃提问！第23页，共24页，编辑于2022年，星期日THANK YOU！第24页，共24页，编辑于2022年，星期日