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1、开关电源测试基础知识泰克中国分销业务部泰克中国分销业务部陈迎雨陈迎雨开关电源基础安全用电安全用电电源的指标电源的指标什么是开关电源什么是开关电源常见开关电源拓扑结构常见开关电源拓扑结构FlybackFlyback（反激）（反激）Boost Boost（正激）（正激）Half-Bridge Half-Bridge（半桥）（半桥）Bridge(Bridge(全桥）全桥）开关电源的主要部分（开关电源的主要部分（AC-DCAC-DC）输入整流滤波输入整流滤波输出整流输出整流开关电路开关电路电感（变压器）电感（变压器）控制部分控制部分开关电源测试举例开关电源测试举例荧光灯电子镇流器荧光灯电子镇流器APF
2、CAPFC有源功率因数校正电路有源功率因数校正电路Partner Logo Here发电机组发出的电压一般为发电机组发出的电压一般为 6 10 KV。电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。电力系统是发电厂、输电线、变到了广泛的应用。电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。电所及用电设备的总称。1.1.发电发电发电发电 发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。我国以水利和火力发电为主，能转换成电能的过程。我国以水利和火力发电为主，近几年也在发展核能发电。近几年也
3、在发展核能发电。电力系统由发电、输电和配电系统组成。电力系统由发电、输电和配电系统组成。电力系统由发电、输电和配电系统组成。电力系统由发电、输电和配电系统组成。电力系统概述电力系统概述Partner Logo Here输电输电 输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。型用电户。输电网是由输电网是由35KV及以上的输电线路与其及以上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。输电是联系发电厂和用户的中间环节。输电过程中输电过程中,一般将一般将发电机组发
4、出的发电机组发出的 610KV 电电压经升压变压器压经升压变压器变为变为 35500KV 高压高压，通过输电线，通过输电线可远距离将电能传送可远距离将电能传送到各用户到各用户，再利用降压变压器再利用降压变压器将将35KV高压高压变为变为 610KV 高压高压。Partner Logo Here配电配电 配电是由配电是由 10KV 级以下的配电线路和配电级以下的配电线路和配电(降压降压)变压器变压器所组成。所组成。它的作用是将电能降为它的作用是将电能降为 380/220V 低压再分配到各低压再分配到各个用户的用电设备个用户的用电设备。电力网的电压等级电力网的电压等级高压：高压：高压：高压：1KV
5、1KV及以上的电压称为高压。及以上的电压称为高压。及以上的电压称为高压。及以上的电压称为高压。有有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。等。低压：低压：低压：低压：1KV1KV及以下的电压称为低压。及以下的电压称为低压。及以下的电压称为低压。及以下的电压称为低压。有有220，380V。安全电压：安全电压：安全电压：安全电压：36V36V以下的电压称为低压。以下的电压称为低压。以下的电压称为低压。以下的电压称为低压。我国规定的安全电压等级有：我国规定的安全电压等级有：12V、24V、36V等。等。Partner Logo Here电力系统的示意图电力系统的示意图水力水力发电厂发电
6、厂升压变电所升压变电所220kV地区枢纽所地区枢纽所10kV至至用用户户配配电电所所10kV10kV升压升压变电所变电所220kV220kV220kV输电线路输电线路220kV35kV35kV负荷负荷变电所变电所35kV火力火力发电厂发电厂10kV 为保证供电为保证供电的可靠性和安的可靠性和安全连续性，电全连续性，电力系统将各地力系统将各地区、各种类型区、各种类型的发电机变压的发电机变压器、输电线、器、输电线、配电和用电设配电和用电设备等连成一个备等连成一个环形整体。环形整体。Partner Logo Here 低压配电线路是由配电室低压配电线路是由配电室(配电箱配电箱)、低压线路、低压线路、
7、用电线路组成。用电线路组成。通常一个通常一个低压配电线路低压配电线路的的容量容量在几十千伏安到几在几十千伏安到几百千伏安的范围，负责几十个用户的供电。为了合百千伏安的范围，负责几十个用户的供电。为了合理地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠理地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠性，一般都采用分级供电的方式。性，一般都采用分级供电的方式。即按照用户地域即按照用户地域或空间的分布，将用户划分成供电区和片，通过干或空间的分布，将用户划分成供电区和片，通过干线、支线向片、区供电。整个供电线路形成一个分线、支线向片、区供电。整个供电线路形成一个分级的网状结构。级的网状结构。低压配电线路的结构低
8、压配电线路的结构Partner Logo Here 低压配电线路是由配电室低压配电线路是由配电室(配电箱配电箱)、低压线路、低压线路、用电线路组成。用电线路组成。低压配电线路的联接方式主要是放射式和树干低压配电线路的联接方式主要是放射式和树干式两种。式两种。变电所变电所配电室配电室放射式配电线路放射式配电线路变电所变电所配电室配电室树干式配电线路树干式配电线路低压配电线路的结构低压配电线路的结构Partner Logo Here某校实验楼树形供电线路示意某校实验楼树形供电线路示意图图去教学楼去教学楼去宿舍去宿舍 食堂食堂干线干线干线干线干线干线 2#生活区生活区配电柜配电柜 1#教学区教学区配
9、电柜配电柜 3#实验区实验区配电柜配电柜实验楼总实验楼总 配电箱配电箱X房间房间配电箱配电箱X房间房间配电箱配电箱分支线分支线分支线分支线分支线分支线2层配电箱层配电箱11层配电箱层配电箱1层配电箱层配电箱 1#主配主配电柜电柜10kV去报告厅去报告厅实验楼实验楼配电变压器配电变压器配电柜配电柜Partner Logo Here1.1.电气事故的原因电气事故的原因电气事故的原因电气事故的原因1)1)违章操作违章操作违章操作违章操作(1)违反违反“停电检修安全工作制度停电检修安全工作制度”，因误合闸造成，因误合闸造成 维修人员触电。维修人员触电。(2)违反违反“带电检修安全操作规程带电检修安全操
10、作规程”，使操作人员，使操作人员触触 及电器的带电部分。及电器的带电部分。(3)带电移动电器设备。带电移动电器设备。(4)用水冲洗或用湿布擦拭电气设备。用水冲洗或用湿布擦拭电气设备。(6)对有高压电容的线路检修时未进行放电处理导对有高压电容的线路检修时未进行放电处理导 致触电。致触电。(5)违章救护他人触电，造成救护者一起触电。违章救护他人触电，造成救护者一起触电。触触电事故事故Partner Logo Here施工不规范施工不规范(1)(1)误将电源保护接地与零线相接，且插座火线、误将电源保护接地与零线相接，且插座火线、误将电源保护接地与零线相接，且插座火线、误将电源保护接地与零线相接，且插
11、座火线、零线位置接反使机壳带电。零线位置接反使机壳带电。零线位置接反使机壳带电。零线位置接反使机壳带电。(2)(2)插头接线不合理，造成电源线外露，导致触电。插头接线不合理，造成电源线外露，导致触电。插头接线不合理，造成电源线外露，导致触电。插头接线不合理，造成电源线外露，导致触电。(3)(3)照明电路的中线接触不良或安装保险，造成照明电路的中线接触不良或安装保险，造成照明电路的中线接触不良或安装保险，造成照明电路的中线接触不良或安装保险，造成 中线断开，导致家电损坏。中线断开，导致家电损坏。中线断开，导致家电损坏。中线断开，导致家电损坏。(5)(5)随意加大保险丝的规格，失去短路保护作用，随
12、意加大保险丝的规格，失去短路保护作用，随意加大保险丝的规格，失去短路保护作用，随意加大保险丝的规格，失去短路保护作用，导致电器损坏。导致电器损坏。导致电器损坏。导致电器损坏。(4)(4)照明线路敷射不合规范造成搭接物带电。照明线路敷射不合规范造成搭接物带电。照明线路敷射不合规范造成搭接物带电。照明线路敷射不合规范造成搭接物带电。(6)(6)施工中未对电气设备进行接地保护处理。施工中未对电气设备进行接地保护处理。施工中未对电气设备进行接地保护处理。施工中未对电气设备进行接地保护处理。Partner Logo Here产品质量不合格产品质量不合格(1)电气设备缺少保护设施造成电器在正常情况下电气设
13、备缺少保护设施造成电器在正常情况下 损坏和触电。损坏和触电。(2)带电作业时，使用不合理的工具或绝缘设施造带电作业时，使用不合理的工具或绝缘设施造 成维修人员触电。成维修人员触电。(3)产品使用劣质材料，使绝缘等级、抗老化能力产品使用劣质材料，使绝缘等级、抗老化能力 很低，容易造成触电。很低，容易造成触电。(4)生产工艺粗制滥造。生产工艺粗制滥造。(5)电热器具使用塑料电源线。电热器具使用塑料电源线。4)4)偶然条件偶然条件偶然条件偶然条件 电力线突然断裂使行人触电；狂风吹断树枝将电线砸断；雨水进入电力线突然断裂使行人触电；狂风吹断树枝将电线砸断；雨水进入家用电器使机壳漏电等偶然事件均会造成触
14、电事故。家用电器使机壳漏电等偶然事件均会造成触电事故。Partner Logo Here电流对人体的作用电流对人体的作用 人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：电击和电伤。电击和电伤。电击电击电击电击是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。和神经系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。电伤电伤电伤电伤是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等。人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等。调查表明，绝大部分的触电事故都是由电击造调查表
15、明，绝大部分的触电事故都是由电击造成的。电击伤害的程度取决于通过人体电流的大成的。电击伤害的程度取决于通过人体电流的大小、持续时间、电流的频率以及电流通过人体的小、持续时间、电流的频率以及电流通过人体的途径等。途径等。Partner Logo Here人体电阻人体电阻 人体电阻因人而异，通常为人体电阻因人而异，通常为 104 105 ，当角质外层破坏，当角质外层破坏时，则降到时，则降到8001000。2.2.电流强度对人的伤害电流强度对人的伤害电流强度对人的伤害电流强度对人的伤害人体允许的人体允许的安全工频电流安全工频电流:30mA工频危险电流工频危险电流:50mA 电流频率在电流频率在40H
16、z 60Hz对人体的伤害最大对人体的伤害最大。实践证明，直流电对血液有分解作用，而高频电流不仅没实践证明，直流电对血液有分解作用，而高频电流不仅没有危害还可以用于医疗保健等。有危害还可以用于医疗保健等。3.3.电流频率对人体的伤害电流频率对人体的伤害电流频率对人体的伤害电流频率对人体的伤害4.4.电流持续时间与路径对人体的伤害电流持续时间与路径对人体的伤害电流持续时间与路径对人体的伤害电流持续时间与路径对人体的伤害 电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。Partner Logo Here5.5.电压对人体的伤害电压对人体的伤害电压对人体的伤害电压对人体的伤害
17、电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、血液循环中断，危险性最大。其中电流的流止、血液循环中断，危险性最大。其中电流的流经从右手到左脚的路径是最危险的。经从右手到左脚的路径是最危险的。触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。因此，把因此，把 36 V以下的电压定为安全电压。工厂以下的电压定为安全电压。工厂进行设备检修使用的手灯及机床照明都采用安全电进行设备检修使用的手灯及机床照明都采用安全电压。压。Partner Logo
18、Here触电方式触电方式1.1.接触正常带电体接触正常带电体接触正常带电体接触正常带电体(1)电源中性点接地的单相触电电源中性点接地的单相触电R0通过人体电流通过人体电流通过人体电流通过人体电流:式中式中:UP:电源相电压电源相电压(220V)Ro:接地电阻接地电阻 4 Rb:人体电阻人体电阻 1000 这时人体处于相电压下，危险较大。这时人体处于相电压下，危险较大。Partner Logo Here电源中性点不接地系统的单相触电电源中性点不接地系统的单相触电电源中性点不接地系统的单相触电电源中性点不接地系统的单相触电R对地绝对地绝缘电阻缘电阻Ib 人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人人体
19、接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电阻体电阻Rb与输电线对地绝缘电阻与输电线对地绝缘电阻R的大小。的大小。若输电线绝缘良好，绝缘电阻若输电线绝缘良好，绝缘电阻R较大，对人体较大，对人体的危害性就减小。的危害性就减小。但导线与地面间的绝缘可能不良（但导线与地面间的绝缘可能不良（R较小）较小），甚至有一相接地，这时人体中就有电流通过。甚至有一相接地，这时人体中就有电流通过。Partner Logo Here双相触电双相触电双相触电双相触电触电后果更为严重触电后果更为严重触电后果更为严重触电后果更为严重通过人体的电流：通过人体的电流：通过人体的电流：通过人体的电流：2.2.接触正常不带电的金属体
20、接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体 当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其外壳带电。当人触及带电设备的外壳时，相当于单外壳带电。当人触及带电设备的外壳时，相当于单相触电。大多数触电事故属于这一种。相触电。大多数触电事故属于这一种。这时人体处于线电压下，这时人体处于线电压下，IbPartner Logo Here跨步电压触电跨步电压触电U电位分布电位分布接地点接地点20m0.8m跨步电压跨步电压 在高压输电线断在高压输电线断线落地时，有强大线落地时，有强大的电流流入大地，的电流流入大地，在接地点周围产生在接地点周围产生
21、电压降。如图所示。电压降。如图所示。当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之触电。跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的跨距，接地电流大小等因素有关。间的跨距，接地电流大小等因素有关。双脚跨步双脚跨步 一般在一般在20m之外，跨步电压就降为零。如果误入之外，跨步电压就降为零。如果误入接地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。接地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。Partner Logo Here接地和接零接地和接零为了人身安全和电力系统工作的需要，要求电气设为了人身安全和电力系统工作的需要，要求电气设备
22、采取接地措施。按接地目的的不同，主要分为工备采取接地措施。按接地目的的不同，主要分为工作接地、保护接地和保护接零。作接地、保护接地和保护接零。1.1.工作接地工作接地工作接地工作接地R0即将中性点接地。即将中性点接地。目的：目的：(1)降低触电电压降低触电电压(2)迅速切断故障迅速切断故障 在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，保护装置迅速动作，断开故障点。保护装置迅速动作，断开故障点。(3)降低电气设备对地的绝缘水平降低电气设备对地的绝缘水平Partner Logo Here保护接地保护接地RCIbIe 当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：
23、由于当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：由于外壳带电外壳带电,当人触及外壳当人触及外壳,接地电流接地电流 Ie 将经过人体入将经过人体入地后地后,再经其它两相对地绝缘电阻再经其它两相对地绝缘电阻R 及分布电容及分布电容C 回到电源。当回到电源。当R 值较低、值较低、C 较大时，较大时，Ib 将达到将达到或超过危险值。或超过危险值。对地绝缘电阻对地绝缘电阻分布电容分布电容电气设备外壳未装保护接地时电气设备外壳未装保护接地时电气设备外壳未装保护接地时电气设备外壳未装保护接地时:Partner Logo Here电气设备外壳有保护接地时电气设备外壳有保护接地时通过人体的电流：通过人体的电流：R R
24、b b与与与与R Ro o并联，且并联，且并联，且并联，且 R Rb b R Ro o 通过人体的电流可减小到安全值以内。通过人体的电流可减小到安全值以内。通过人体的电流可减小到安全值以内。通过人体的电流可减小到安全值以内。RCR0IbIeI0 利用接地利用接地装置的分流装置的分流作用来减少作用来减少通过人体的通过人体的电流。电流。保护接地：保护接地：保护接地：保护接地：将电气设备的金属外壳将电气设备的金属外壳(正常情况下是正常情况下是不带电的不带电的)接地。接地。用于中性点不接地的低压系统用于中性点不接地的低压系统 Partner Logo Here 保护接零（用于保护接零（用于 380V/
25、220V 三相四线制系统）三相四线制系统）将电气设备的外壳可将电气设备的外壳可将电气设备的外壳可将电气设备的外壳可靠地接到零线上。靠地接到零线上。靠地接到零线上。靠地接到零线上。当电气设备绝缘损坏当电气设备绝缘损坏造成一相碰壳，该相电造成一相碰壳，该相电源短路，其短路电流使源短路，其短路电流使保护设备动作，将故障保护设备动作，将故障设备从电源切除，防止设备从电源切除，防止人身触电。人身触电。CABRoN(a)把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速可靠地动作，切断电源
26、。可靠地动作，切断电源。可靠地动作，切断电源。可靠地动作，切断电源。Partner Logo Here保保保保护护接地和保接地和保接地和保接地和保护护接零同接零同接零同接零同时时使用使用使用使用时时当当当当A A相绝缘损坏碰壳时，相绝缘损坏碰壳时，相绝缘损坏碰壳时，相绝缘损坏碰壳时，接地电流接地电流接地电流接地电流式中：式中：式中：式中：R R0 0：保护接地电阻：保护接地电阻：保护接地电阻：保护接地电阻4 4 R R 0 0：工作接地电阻：工作接地电阻：工作接地电阻：工作接地电阻4 4 注：中性点接地系统注：中性点接地系统注：中性点接地系统注：中性点接地系统 (1)(1)不允许采用保护接地，
27、只能采用保护接零；不允许采用保护接地，只能采用保护接零；不允许采用保护接地，只能采用保护接零；不允许采用保护接地，只能采用保护接零；(2)(2)不准保护接地和保护接零同时使用。不准保护接地和保护接零同时使用。不准保护接地和保护接零同时使用。不准保护接地和保护接零同时使用。此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设备外壳长期带电，其对地电压为备外壳长期带电，其对地电压为备外壳长期带电，其对地电压为备外壳长期带电，其对地电压为110V110V。C CA AB BR R 0
28、0N N(b b)R R0 0I Ie ePartner Logo Here电源转换器ACDC：Rectification 整流器DCDC：Conversion 变换器DCAC：Inversion 逆变器ACAC：cycloconverter 周波变换器电源转换器输入输出Partner Logo Here电力电子行业开关电源照明电力拖动（变频器）电焊能源伺服系统电力电子器件Partner Logo Here电源的分类和作用根据电源的输入和输出类型分类：AC-DC,DC-DC,DC-AC电源的作用，例如 AC-DC电源：整流：将输入交流信号转换为直流信号电压转换：输出要求的电压幅度滤波：将输入整
29、流的电压进行平滑调整：控制输出电压使得幅度恒定隔离：将输入与输出部分进行电气隔离保护：防止浪涌等有害电压到达输出部分，造成设备损坏理想的电源：提供稳定，平滑的输出电压，无论输入，负载或者环境温度如何变化，并且有100的能量转换效率 Partner Logo Here电源的外部性能指标功率，电流，电压保护功能安全性能Class I,通过基本的绝缘或者保护地实现电气安全通过基本的绝缘或者保护地实现电气安全Class II，通过增强的加倍的绝缘实现电气安全，通过增强的加倍的绝缘实现电气安全 Class III，通过，通过SELV电路提供保护，不会产生有害的电压电路提供保护，不会产生有害的电压 电磁兼
30、容标准Partner Logo Here电源的外部指标输入电压影响输出电压的几个指标形式绝对稳压系数 S=Uo/Uo/Ui/Ui 电网调制率：输入电网电压由额定值变化+-10%时，稳压电源输出电压的相对变化量，有时也以绝对值表示电压稳定度：负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化Uo/Uo（百分值），称为稳压器的电压稳定度负载对输出电压影响的几种指标形式负载调整率（也称电流调整率）在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示输出电阻（也称等效内阻或内阻）在额定电网电压下，由于负载电流变化
31、IL引起输出电压变化Uo，则输出电阻为 Ro=|Uo/IL|欧Partner Logo Here电源的外部指标纹波电压 在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示纹波系数Y（%）。在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既 y=Umrs/Uo x100%噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的0.5%以下；噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的1%
32、左右。纹波噪声是二者的合成，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的2%以下 Partner Logo Here电源的外部指标冲击电流冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时，输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流过流保护是一种电源负载保护功能，以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。过流的给定值一般是额定电流的110%130%过压保护是一种对端子间过大电压进行负载保护的功能。一般规定为输出电压的130%150%输出欠压保护当输出电压在标准值以下时，检测输出电压下降或为保护负载及防止误操作而停止电源并发出报警信号，多为输出电压的80%
33、30%左右过热保护在电源内部发生异常或因使用不当而使电源温升超标时停止电源的工作并发出报警信号。Partner Logo Here电源的外部指标温度漂移和温度系数温度漂移：环境温度的变化影响元器件的参数的变化，从而引起稳压器输出电压变化。常用温度系数表示温度漂移的大小绝对温度系数：温度变化1摄氏度引起输出电压值的变化UoT，单位是V/或毫伏每摄氏度相对温度系数：温度变化1摄氏度引起输出电压相对变化UoT/Uo，单位是V/漂移稳压器在输入电压、负载电流和环境温度保持一定的情况下，元件参数的稳定性也会造成输出电压的变化，慢变化叫漂移，快变化叫噪声，介于两者之间叫起伏表示漂移的方法有两种：1 在指定
34、的时间内输出电压值的变化Uot。2 在指定时间内输出电压的相对变化Uot/Uo考察漂移的时间可以定为1分钟、10分钟、1小时、8小时或更长。只在精度较高的稳压器中，才有温度系数和温漂两项指标。Partner Logo Here电源的外部指标响应时间是指负载电流突然变化时，稳压器的输出电压从开始变化到达新的稳定值的一段调整时间在直流稳压器中，则是用在矩形波负载电流时的输出电压波形来表示这个特性，称为过度特性失真：这是交流稳压器特有的。是指输出波形不是正 波形，产生波形畸变，称为畸变噪声：按30HZ18kHZ的可听频率规定，这对开关电源的转换频率不成问题，但对带风扇的电源要根据需要加以规定输入噪声
35、：为使开关电源工作保持正常状态，要根据额定输入条件，按由允许输入外并叠加于工业用频率的脉冲状电压（0peak）制定输入噪声指标。一般外加脉冲宽度为100800us，外加电压1000V浪涌：这是在输入电压，以1分钟以上的间隔按规定次数加一种浪涌电压，以避免发生绝缘破坏、闪络、电弧等异常现象。通信设备等规定的数值为数千伏，一般为1200V静电噪声：指在额定输入条件下，外加到电源框体的任意部分时，全输出电路能保持正常工作状态的一种重复脉冲状的静电。一般保证510KV以内Partner Logo Here电源的外部指标电气安全要求环境特性要求 低温 高温 恒定湿热 交变湿热 冲撞（冲击和碰撞）振动 恒
36、加速 贮存 长霉 腐蚀大气（例如盐雾）砂尘 空气压力（高压或低压）温度变化 可燃性 密封 水 辐射（太阳或核）锡焊 接端强度 噪声：微打65DBPartner Logo Here电源的外部指标电磁兼容性试验（electromagnetic compatiblity EMC）电磁兼容性是指设备或系统在共同的电磁环境中能正常工作且不对该环境中 任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力传导：是以波长长的频带向电源线传播,给发射区以干扰的途径,一般在30MHZ以下.这种波长长的频率在附属于电子设备的电源线的长度范围内还不满1个波长，其辐射到空间的量也很少，由此可掌握发生于电源线上的电压，进而可充分评估干扰
37、的大小，这种噪声叫做传导噪声当频率达到30MHZ以上，波长也会随之变短。这时如果只对发生于电源线的噪声源电压进行评价，就与实际干扰不符。因此，采用了通过直接测定传播到空间的干扰波评价噪声大小的方法，该噪声就叫做辐射噪声。测定辐射噪声的方法有上述按电场强度对传播空间的干扰波进行直接测定的方法和测定泄露到电源线上的功率的方法Partner Logo Here电源的外部指标电磁兼容性试验的内容：磁场敏感度：（抗扰性）设备、分系统或系统暴露在电磁辐射下的不希望有的响应程度。敏感度电平越小，敏感性越高，抗扰性越差。固定频率、峰峰值的磁场 静电放电敏感度：具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷
38、转移。300PF电容充电到-15000V，通过500欧电阻放电。可超差，但放完后要正常。数据传递、储存，不能丢 电源瞬态敏感度：包括尖峰信号敏感度（0.5us 10us 2倍）、电压瞬态敏感度（10%-30%，30S恢复）、频率瞬态敏感度（5%-10%，30S恢复）。辐射敏感度：对造成设备降级的辐射干扰场的度量。（14K-1GHZ，电场强度为1V/M）传导敏感度：当引起设备不希望有的响应或造成其性能降级时，对在电源、控制或信号线上的干扰信号或电压的度量。（30HZ-50KHZ 3V，50K-400M 1V）非工作状态磁场干扰：包装箱4.6m 磁通密度小于0.525uT,0.9m 0.525Ut
39、。工作状态磁场干扰：上、下、左、右交流磁通密度小于0.5mT。传导干扰：沿着导体传播的干扰。10KHz-30MHz 60(48)dBuV。辐射干扰：通过空间以电磁波形式传播的电磁干扰。10KHz-1000MHz 30 屏蔽室60(54)uV/mPartner Logo Here线性电源Partner Logo Here开关电源 典型的开关电源原理框图整流整流桥桥输入输入滤波滤波直流变换器直流变换器脉宽调制脉宽调制输出整输出整流滤波流滤波Partner Logo Here电源转换线性开关Partner Logo Here线性电源和开关电源指标线性电源开关电源线路调整0.02%0.05%0.05%
40、0.1%负载调整0.02%0.1%0.1%1.0%输出纹波0.5mV2mVRMS10mV100mVP-P输入电压范围10%20%效率40%55%60%95%功率密度0.5W/cu.2W10W/cu.瞬态恢复50s300s保持时间2ms34msPartner Logo Here开关电源中的常见元件Partner Logo Here电容器电流与电压电流与电压的变化率成的变化率成正比。正比。基本基本基本基本关系式：关系式：关系式：关系式：1.1.1.1.电电流与流与流与流与电压电压的关系的关系的关系的关系则：则：uiC+_设：设：Partner Logo Here电容器vc=E(1-e-t/t)i=
41、(E/R)e-t/tt=RCvR=Ee-t/tPartner Logo Here电容器vc=Voe-t/ti=-(Vo/R)e-t/tt=RCvR=-Voe-t/tPartner Logo Here电感器vR=E(1-e-t/t)vL=Ee-t/ti=(E/R)(1-e-t/t)t=L/RPartner Logo Here电感器vL=-Voe-t/ti=Ioe-t/tt=L/(R1+R2)Vo=Io(R1+R2)-Partner Logo Here功率二极管二极管正偏压时，传导电流正相导通电压约为0.33V反向偏压时，二极管截止，漏电流只有uA 到 mA级Partner Logo Here功率
42、二极管Partner Logo Here二极管的反向恢复特性二极管快速从正向到反向时，需要一定的时间称为反向恢复时间trrPartner Logo Here功率二极管工频整流二极管导通电压小于1VTrr比较大，典型为25us很高电压电流范围（5KV，5KA）用于工频信号整流快恢复二极管Trr比较小，高压直流-（调制）高压高频交流-（变压）低压高频交流-（整流、滤波）低压直流由输入端算起，分为交流抗干扰电路、功率因数校正电路、高压整流滤波电路、开关电路、低压整流滤波电路5个主要部分。ATX电源各路电压的额定输出电流：（单位：A）电源各输出端5V 12V 3.3V 5V12V 5VSB额定输出电流
43、21A6A14A0.3A0.8A0.8APartner Logo Here开关电源实例 ATX电源Partner Logo Here开关电源实例 ATX电源Partner Logo Here开关电源实例 ATX电源Partner Logo Here开关电源实例 ATX电源Partner Logo Here开关电源实例 ATX电源Partner Logo Here开关电源实例 ATX电源Partner Logo HereUPS在线式UPS后备式UPSPartner Logo Here开关电源的外部特性测试负载特性，交流带载特性测试Partner Logo Here开关电源的外部特性测试DCDC电
44、源的反射纹波电流测试Partner Logo Here开关电源及其测量问题输入电路部分40KHzCLOCKLNGDSG有功功率有功功率视在功率视在功率功率功率 因数因数电流谐波电流谐波总谐波失总谐波失真真(THD)Partner Logo Here市电输入整流滤波电路Partner Logo Here市电输入整流滤波电路Partner Logo Here市电输入整流滤波电路的测量问题视在功率（Apparent Power）有功功率（True Power）功率因数（Power Factor）波峰因数（Crest Factor）总谐波失真（Total Harmonic Distortion）电磁兼
45、容问题，按照EN61000-3-2进行一致性测试Partner Logo Here功率定义-综述有多少种功率定义？IEEE技术词典中列出了十多种不同的功率定义两种最常用的功率类型视在功率平均功率（亦称真值功率、有功功率）其他的功率无功功率谐波功率瞬时功率Partner Logo Here功率定义-视在功率数学定义：Papp=Urms*IrmsUrms是电压的有效值，Irms是电流的有效值简单地说，只要分别测量出电压和电流有效值，即可计算出视在功率，单位用VA表示。Partner Logo Here功率定义-平均功率（一）平均功率是工程师最常用的名称，也称有功功率或真值功率数学定义：对于正弦交流
46、电路Pavg=Urms*Irms*Cos(U,I)Urms是电压的有效值，Irms是电流的有效值，Cos(U,I)是正弦交流电压与电流的相位角对于非正弦交流电路Pavg=Un是包含了谐波电压的电压测量值In是包含了谐波电流的电流测量值与上面定义区别在于：包含了n的高次谐波，使用了离散的计算方法。可以看出，这是需要大量的反复运算的，这是为什么工程师喜欢TDS3000B示波器的数学运算功能的原因。Partner Logo Here功率定义-平均功率（二）另一个平均功率的定义是等效直流电阻中的“热能”的定义，这是个更容易理解的概念 P=I*I*R平均功率的重要性：对于象灯泡，加热器等电阻负载，平均功
47、率的测量和计算是很方便的，但是，这样的计算不适用于非线性负载。现代的电子技术应用中，开关电源、电子整流器，空调控制系统，感应或脉冲调制马达等等都使用了非线性技术，这样，在设计，故障诊断和分析中都需要进行非线性负载的平均功率测量。Partner Logo Here功率因数有功功率 Urms*Irms*Cos(U,I)pF（功率因数）视在功率Partner Logo Here波峰因数（Crest Factor）被测波形峰值与该波形的均方根值之比。纯正弦波的峰值系数是1.414()也称为峰值因数（Peak Factor）Partner Logo Here总谐波失真（THD）交流量中，畸变含量的方均根
48、值对基波分量的方均根值之百分比。f0f2f3f4f5f1Partner Logo Here三相三相电源的星形源的星形联结(1)联接方式联接方式中性线中性线中性线中性线(零线、地线零线、地线零线、地线零线、地线)中性点中性点端线端线端线端线(相线、火线相线、火线相线、火线相线、火线)在低压系统在低压系统在低压系统在低压系统,中中中中性点通常接地，性点通常接地，性点通常接地，性点通常接地，所以也称地线。所以也称地线。所以也称地线。所以也称地线。相电压相电压相电压相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压：端线与中性
49、线间（发电机每相绕组）的电压线电压线电压线电压线电压：端线与端线间的电压：端线与端线间的电压：端线与端线间的电压：端线与端线间的电压、Up+、UlXYZNBCAeA+eC+eB+Partner Logo Here(2)线电压与相与相电压的关系的关系根据根据根据根据KVLKVL定律定律定律定律由相量图可得由相量图可得相量图相量图相量图相量图30AXYZNBCeA+eC+eB+Partner Logo Here(2)线电压与相与相电压的关系的关系同理同理Partner Logo Here3.三相电源的三角形联结三相电源的三角形联结+BACPartner Logo Here三相负载连接原则三相负载连
50、接原则三相负载连接原则三相负载连接原则（1 1）电源提供的电压电源提供的电压电源提供的电压电源提供的电压=负载的额定电压；负载的额定电压；负载的额定电压；负载的额定电压；（2 2）单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。A AB B电源电源电源电源C保险丝保险丝保险丝保险丝三相四线制三相四线制380/220380/220伏伏N N 额定相电压为额定相电压为220伏的单相负载伏的单相负载 额定线电压为额定线电压为380伏的三相负载伏的三相负载Partner Logo Here测例-通讯电源输入