开关电源工作原理精选(九篇)

第1篇：开关电源工作原理范文

关键词：开关电源；拓扑结构； PWM/PFM控制芯片；载体

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2012）06-0084-03

光电源及开关电源技术是高职院校中应用电子技术专业方向之一，《开关电源原理与分析》是此方向的专业主干核心课程，起到承上启下、贯彻始终的作用。目前，高职高专关于此课程的教材较少，而且教材的针对性较差，知识结构不合理、内容较陈旧。我们通过对开关电源类企业的调研，分析了光电源及开关电源技术岗位群的工作人员应掌握的专业知识和技能。根据知识点、技能及电路结构来整合、序化教学内容，将教学内容分成5个工作任务模块，在每个工作任务模块中引入子电路和工程资料，作为教学内容的载体。通过制作、调试和测试每个子电路，最终完成整体电路的设计与制作——40W反激电源的制作，恰当地在各教学环节融入工程资料、标准及质量体系的内容，培养学生的职业能力和职业素养。笔者拟从基本知识点和技能的分析、理论知识和实践项目、校企合作开发教材、考核方式改革和学生拓展能力培养等五个方面阐述教学改革的实施。

基本知识和技能的分析

我院应用电子技术专业（光电源及开关电源技术方向）培养的人才主要面向光电源和开关电源类企业，涉及辅助设计、维修、销售和售后服务、电子元件采购、质量检测和认证等5个岗位（群）。通过分析典型工作任务，将典型工作任务所涵盖的知识和技能进行分析、量化和整合，应具备的基本知识和技能如图1所示。一个工作任务要几个方面的基本知识和技能来培养，掌握一个方面的基本知识和技能可以完成多个工作任务，工作任务与基本知识点和技能是相互渗透的，并不是一对一的对应关系。

理论知识与实践项目的分析

《开关电源原理与分析》课程以对开关电源产品电路进行分析与制作为依托，按照岗位群所涵盖的知识和技能为培养目标，按照由简单到复杂、由部分到整体的原则，科学设计学习性工作任务。根据知识点、技能及电路结构（见图2）来整合、序化教学内容，将教学内容分成5个工作任务模块（见图3）。在每个工作任务模块中引入子电路和工程资料，作为教学内容的载体。从理论知识和实践项目两个方面对每个工作任务模块的教学内容和要求进行了分析探讨。

（一）基本拓扑结构

基本拓扑结构包括非隔离型和隔离型两大类变换器。非隔离型主要包括降压、Boost和Buck-Boost变换器；隔离型主要包括正激、反激、半桥变换器、推挽变换器和全桥变换器等。应掌握变换器的结构、工作原理，理解稳定工作时的波形及基本关系式，熟悉它们的应用场合。

实践项目：画PC电源原边主电路、副边输出整流滤波电路（对应子电路1）。主要培养学生以下几方面的技能：（1）熟悉PCB板与电路图之间的关系；（2）加深巩固所学的拓扑结构；（3）学会测量电路的连接及功率元器件是否正常；（4）学会如何根据PCB板画出原理图以及如何布局元器件。

（二）PWM和PFM控制芯片及其应用

误差放大器及补偿的工作原理，介绍电流模式的PWM控制器（以控制芯片UC3842为例）和PFM控制器（以控制芯片L6562为例）以及它们的应用。掌握芯片每个引脚的功能以及电路参数的分析，掌握用控制芯片来控制隔离型变换器（Forward和Flyback）和非隔离型变换器（Buck和Boost）实现电能的变换，也就是控制芯片与变换器的连接电路，即如何检测输出电压和输入电流以及MOS管的驱动等。

实践项目：UC3842控制的Boost变换器电路的制作（子电路2）。主要培养学生以下几方面的技能：（1）掌握电路的工作原理；（2）掌握调试电路和测试电路的方法；（3）掌握分析电路故障和排除电路故障的技巧。

（三）电源输入级

电源输入级主要包括EMI滤波器、浪涌电流抑制电路、功率因数校正电路和输入整流电路等。应掌握这些电路的作用及工作原理，熟悉它们的应用场合。

实践项目：画PC电源EMI电路及整流滤波电路的制作（子电路3）。主要培养学生以下几方面的技能：（1）理解EMI滤波器的组成结构及作用；（2）掌握两种整流滤波电路的工作方式。

（四）元器件的选择

器件的选择主要指无源器件、半导体器件、电感和变压器的选择。应掌握它们的参数、封装及分类；根据功率、耐压值、所要求的裕量等来选择器件；熟悉它们的应用场合。应掌握制作变压器的步骤、工艺以及用LCR电桥来测量其值等。

实践项目：高频变压器的制作及测试（子电路4），应用在40W反激电源制作实训中。主要培养学生以下几方面的技能：（1）理解变压器同名端和异名端与实物之间的关系；（2）掌握变压器的制作方法；（3）掌握变压器参数的测试；（4）掌握用示波器和信号发生器测试变压器的匝比和同名端等。

（五）40W反激电源的制作

把40W反激电源的制作引入到实践教学中。应掌握电路的工作原理和控制芯片电路参数的分析以及计算，掌握如何调试电路和测试电源的性能指标，掌握如何分析电路故障和排除电路故障的方法。

通过40W反激电源的制作、调试和测试的训练，不仅连贯了前面四部分的内容，使学生加深和巩固了前面所学的知识，而且学生分析整体电路、调试和测试电路、分析和排除电路故障的能力可得到很大的提高。

教学内容要始终保持鲜活，子电路和工程资料载体可以替换，教师教学时可直接使用这些载体，也允许教师从企业或者实际工作中引入新的载体。另外，根据电源类企业和PWM控制芯片的发展及要求来调整教学内容；根据企业和学生就业反馈信息，调整教学内容的重点和难点，始终保持教学内容的适时变化和改革，以适应社会发展对人才的要求。

校企合作开发教材

第2篇：开关电源工作原理范文

【关键词】开关电源 噪声 对策

开关电源在日常生活中被广泛应用，其对电力的使用与管理有着重要的控制作用。目前在我国进行普遍使用的开关电源，其在诸多方面都存在着一定的优点，可以满足现代电力管理的需要，但是由于其在使用过程中受内部因素以及外部因素的影响，很容易造成噪音的产生。这种噪音出现频率高，产生影响大，为人们的工作生活带来的一定的负面影响，因此如何有效的降低开关电源噪音成为了现在有关工作人员急需解决的问题。要想对开关电源的噪音问题进行解决，有关工作人员首先要对开关电源的噪音进行有效的分析，从类型，成因等多个方面入手，为解决开关电源的噪音问题搜集充足的参看依据。

1 开关电源噪音的类型

1.1 原发性噪音

开关电源噪音的类型有很多种，不同的噪音其在变现形式以及产生原因上都有所不同，所谓的原发性噪音就是指开关电源本身产生的噪音，这种噪音与开关电源有着密切的关系，要想有效的降低这种噪音，就要从电源开关内部入手，对其进行深度的剖析，才能找出真正的问题所在，具体来说原发性噪音包括以下几个方面：（1）开关使用过程产生的噪音。开关电源在进行使用的过程中会瞬间改变电流，电阻等方面的因素，造成开关电源内部情况的变化，这种变化一般具有快速，迅猛的特点，因此很容易产生噪音，对周边环境造成影响。（2）开关内部元件损耗产生的噪音。开关电源由于要进行频繁的操作因此其内部元件存在着一定的损耗情况，因此当开关电源内部元件出现损耗后将直接造成噪音的产生，应对开关电源的使用质量造成威胁。

1.2 继发性噪音

继发性噪音是开关电源噪音中的一种，其与原发性噪音相对，造成继发性噪音的原因一般是由于开关电源受外部原因影响而产生的，对于继发性噪音在分析的过程中，相关工作人员应将目光投放在整个线路体系中去，不能局限于开关电源本身，只有这样才能对继发性噪音产生的原因进行全面准确的认识，具体来说继发性噪音主要体现在以下几个方面：（1）自然因素影响产生噪音。电流具有着强烈的物理属性，其在运行的过程中很容易受到外界自然因素的影响，例如在雷雨天开关电源在使用过程中，就容易产生大量的噪音。（2）电路原因影响产生的噪音。开关电源对整个电路系统产生着控制作用，而电路系统在一定条件下也会反作用于开关电源，对开关电源产生影响，在实际的运行过程中，经常会由于电路系统出现问题而导致开关电源噪音的产生。

2 开关电源噪音的解决措施

2.1 提高开关电源安装质量，合理组装开关电源部件

开关电源的安装对开关电源今后的使用有着重要的作用，因此要想有效的降低开关电源的噪音，有关工作人员应从开关电源的组成入手，从源头上对问题进行解决，具体来说有关工作人员可以通过以下几种方式降低开关电源噪音产生的几率：（1）提高开关电源安装质量。开关电源的安装质量与多方面因素都有着重要的关系，首先就开关电源本身而言要选取符合国家标准的开关电源以及各项功能组件，工作人员在进行安装之前一定要做好检查工作，确保开关电源的使用质量。同时相关工作人员也应具有一定的专业素质，这些都是开关电源安装过程中的基本要求，对其进行有效的把握，可以很好的提高开关电源的安装质量。（2）合理组装开关电源的部件。开关电源虽然具有着体积小质量轻的特点，但是其内部结构却相当复杂，在进行开关电源的安装过程只中，有关工作人员应严格按照说明书，图纸等对开关电源进行安装，保障开关电源各组件安装的合理性，确保开关电源可以顺利的投入使用。

2.2 积极引入先进技术，完善电源组件不足

就目前来看开关电源子在我国绝大部分地区均有应用，并随着不断的发展变化，其已经具备了极高的使用价值，以及稳定的功能性，但是通过对开关电源的进一步研究我们发现，其仍具有着一定的发展空间，针对其存在的缺点与不足进行完善，积极引入先进技术，将有利于其进行进一步的功能升级，加强起在电力管理中的作用，减少其噪音的产生。

2.3 熟练掌握相关技术，科学选择缓冲回路

在对开关电源噪声进行解决的过程中，有关管理部门不仅要注重物的问题，同时也要对人的问题进行有侧重的关注。具体来说有关管理部门应对以下几个方面的问题予以重视：（1）提高员工素质，熟练掌握相关技术。技术人员是进行开关电源安装，以及维护的直接工作人员，在进行安装以及维护工作的过程中技术人员的行为直接影响着开关电源的使用质量。因此在实际的工作中有关管理部门应针对这些技术人员进行一定的摸底与考核，确保技术人员具有专业的从业资格。与此同时，有关管理单位还应就技术人员技术的熟练掌握程度进行了解，通过多种方式，促进技术工作人员技术水平的提升，保障开关电源的安装与维护。（2）科学选择缓冲回路。在电路设计的过程中，开关的安装，电源回路的选择都是十分重要的组成部分，任何一部分设计错误都会对整个电路系统造成影响，并导致开关电源噪音的产生。因此有关部门在进行电力系统设计以及施工的过程中，应对缓冲回路等进行科学的选择，保障电路系统的正常运行，降低开关电源噪音的产生。

3 总结

综上所述，开关电源噪声的产生受到了多方面因素的影响，要想有效的对开关电源噪声进行抑制，有关工作人员应重视开关电源噪声的分析，通过多种手段的应用，从宏观到微观，全面把握开关电源的整体情况，进行有效的治理，促进开关电源的升级，提高开关电源的使用功能。

参考文献

[1]代乐荣.开关电源噪声的产生于抑制[J].山西电子科技，2012（4）：34-38.

[2]陈国荣.沈长松.郑宽涵.开关电源音频噪声分析及抑制[J].科技风，2012（13）：78-82.

第3篇：开关电源工作原理范文

电视机是1种比较繁杂的家用电子产品,对于电视机的检验不但需要理解系统的专业基础知识,和对于这些专业知识的灵便运用,还要有熟练的操作技巧。可以说,电视机的维修进程是动脑与动手的亲密配合,是理论与实践的高度统1。提高电视机检验技巧,可以从下面几个方面着手。

1、要具备比较扎实的理论基础

掌握电视机的电路理论知识无比首要,这是进行电路故障分析的基础,没有这个基础,所有的分析、推断都不可能真正展开,而只是胡乱的猜测。对于于掌握电视机的理论,首先是掌握电路的原理框图,其次是熟记电路原理图,理解其工作原理,工作进程。掌握电视机原理框图,就是熟记电视机由电源、高频头电路、小信号处理电路、音频处理电路、行场扫描电路、CPU节制电路等组成,理解各部份之间的工作瓜葛。熟记电路原理框图,可以匡助咱们从总体上掌控电路的工作原理,匡助咱们看懂具体的电路原理图,即便是1些比较目生的、不好理解的局部电路,如果咱们从电路原理框图的角度,了解到此电路应当属于哪1部份,那末咱们在分析此电路时,就会在1个规模内进行假定、分析、推断,这就不易呈现偏差。

其次,要熟记电路原理图,这个熟记,要在理解电路工作原理、工作进程的基础长进行熟记。看电路原理图,首先要总体地看,粗略地看,结合电路原理框图来看。(1)、将原理框图中的每一个框图与电路原理图中对于应的电路找出来,再把每一部份电路的核心元件找出来。(2)、将各部份电路由开关电源、2次电源患上到的直流供电路线在电路原理图上标出来,由于所有的电子电路都离不开直流电源的供电。(3)、将信号的变化流程在电路原理图上标出来。如电视信号从天线输入到高频头,混频后变为固定中频信号输出,再送到小信号处理电路,变为R、G、B3基色信号,送到示放管放大显示图象;此外,再将声音信号送到音频功放电路等。又如,从碟机送入来的视频、音频信号,又怎么经由转换开关以后再显示图象以及声音。(4)、将各种失电压、电压太高或者电流过大所引发的维护的进程标出来。如行管击穿致使的短路,束电流过大,和+B电压升高,集成块破坏所引发的维护。(5)、将CPU接管面板按键信号或者遥控信号所引发的反映流程标出来。如选台,关机,调理音量,调理亮度、颜色,静音,和无信号则自动关机等等。看懂了上面这些内容,那末咱们对于电视机的工作进程已经经是心中有数了。再看细的方面,比如电视机中的集成块的每一个管脚的功能,工作时电压的大小,其外接电路的作用等;每一部份分立元件电路原理图中各个元件的参数,作用;如电视机中的行鼓励、行输出电路中每一个元件的作用等。这些都需要多查资料,多看书才能够掌握。但识读电路不是1个1步到位的事情,而是要不断读,反复读,这是1个认识不断深化的进程。

2、看懂电路板

看懂电路板也是进行电路检验的基础工夫,具体的电路板要比电路原理图要繁杂良多,主要是元器件的摆放没有甚么规律,那些铜箔线弯曲折曲等等,但又必需要看懂电路板,否则在具体操作时就不知从何处下手。要看懂电路板,实质就是将电路原理图中的每一1个元器件在电路板中对于应的位置找出来。怎么识读电路板呢?首先,对于电视电机路板的总体布局要了解。比如说,电源部份支配在电路板的左上角,行扫描部份支配在左下角,即大电流大电压部份的电路就靠患上比较近。高频头部份电路支配在右下角,这样1方面利便外部天线的接入,另外一方面也阔别了大电流的电源电路以及行电路,以免比较弱的电视信号遭到干扰。又如遥控器接管头支配在面板左近,这也使患上处理遥控信号、面板信号的CPU支配在电路板上面且适度靠右面。小信号处理集成电路也支配在高频头左近等等。了解这些规律,有助于咱们识读电路板。其次,识读电路板也要由粗到细,又总体到局部。先将每一部份电路中的症结器件,容易识别的器件找出来,以肯定此部份电路的大概位置。比如开关电源部份的开关管、滤波电容、开关变压器、变压器次级整流2极管等;行扫描电路的行管、逆程电容、高压包、行鼓励3极管、行鼓励变压器;高频头、小信号处理集成块、CPU集成块等等。这些器件都很容易找出来,找出来后对于应电路的位置也就大至肯定了;再将每一部份电路中的那些辅助元器件找出来,这不是很难题的事情,由于每一部份电路的元器件仍是比较集中在1起的,它们就在那些症结元器件左近。此外,它们仍是有标号的,如电源部份的电阻,用R五一一、R五一二、R五一三表示等等。最后,将那些直流电源的供电、信号流程变化所触及经由的症结点,元器件的管脚在电路板上找出来。查找电路板的症结,仍是熟记电路原理图。

3、进行电路的试验

第4篇：开关电源工作原理范文

在大型和重要广播电视发射台都离不开多工天线交换系统，交换闸本身的技术参数和质量性能主要决定于生产厂家技术能力，一般都能达到部标要求。把停播率降到最低水平主要与天线控制系统、发射机系统和配电系统等设备的可靠性和稳定性有直接关系。

目前，天控系统在国内广播电视发射台使用比较广泛，国内外生产的广播电视发射机均不带天线控制器，国内生产天线交换闸的厂家有鞍山广播电视天线厂、北京贝尔德广播电视设备公司、原北广设备厂等。北京贝尔德公司生产的天线控制器，只能与本厂的天线交换闸配套使用，其产品受功能扩展和通用性的限制，功能开发时需要改造，没有原理图改造起来非常困难。其它厂家只生产交换闸没有控制器，单独购买或订作价格昂贵，对用户来说无法接受，通过多年工作经验和知识积累自行设计了《多功能天线交换闸控制器》。在2010年山东省广播电影电视局直属六个高山发射台自动化控制网络系统建设中，自行设计、安装制作了三十多套天线控制器（四种型号的交换闸），其技术性能、运行可靠性和外观设计达到了专业水平，仅此革新项目使自动化控制联网工程节约资金15多万元。在这里以目前用的较多且技术比较成熟的新型交换闸为例，将天线控制器设计构思和电路原理图奉献给广播电视同行，如果本台交换闸不是我介绍的型号，只要对本台的天线交换闸工作机理和接口特性搞清楚了，将我设计的天线控制器原理图进行必要的改动便轻松实现控制功能。

鞍广生产的新型天线

交换闸技术简介

1. 产品技术特点及构造

此产品技术指标达到部级标准，体积较小，电机功率低、噪声小，机械控制简便。对外连接仅有一个接口件，使用一个七芯航空插接件CT1（16mm）。天线位置指示灯D1、D2是交流220V氖泡，内部有四只行程开关SQ，每两个一组固定在左右两侧，两侧接点位与电机轴心成90°角，电机转动不是传统同向转动，而是左右摆动（正反转）90°。

2. 天线交换闸工作原理

图一中的天线切换是用一个乒乓开关实现的，控制简单，功能单一，状态量太少，不适应发射机实际需要，更不能实现自动化控制要求。其工作原理：天线状态当前在D1上（设为主机），当切换到D2时（备机），将电源开关置于另一侧，电流通过CT1-3、行程开关SQ3、电机M回到电源零线，此时电机开机转动，同时行程开关SQ1、SQ2释放，D1指示灭，电机继续转动，当电机带动手柄转过90°时，碰到行程开关SQ3和SQ4时接点断开，D2点亮，天线切换到备机。如果把开关板回，天线切换到主机上，原理同上。

自制天线控制器选材及电路设计

1. 功能及特点

此控制器功能完善，具有发射机开启后不允许倒天线保护，即天线外部联锁接口；具备天线或负载不到位不能开启发射机保护功能；具有本地电动和远程控制功能，在本地状态下，远程不起作用，在远程状态下本地和远程均起作用；当本控制器失效后，可以断开控制器电源手动操作手柄进行切换，但必须将应急联锁开关K3（主机）或K4（备机）合上，否则不能开启发射机；对于非自然冷却的假负载加装上了控制开关。

本控制器的特点是成本很低，是购本成品的三十分之一还多，只要购买优质元器件和高质量的导线，线路连接可靠其稳定性和可靠性极高。

2. 所用元器件及选择

在特殊环境下为防止电源雷击，加上了防雷、浪涌保护电路，为了提高防雷效果可以用专业防雷模块或防雷插座替代；本控制器使用24V开关电源，电源功率在10W左右即可，原因是选用的继电器是24V中小型继电器，此继电器带有插座，便于导线连接器件和固定，其工作电流和接点电流很小，为何不用微型12V或5V继电器，微型继电器需用电路板，加工电路板不划算，其不足是机箱需用2U的；SB1、SB2按钮开关和天线状态指示灯用12mm圆形的，这样用电钻打孔方便，指示灯直接用24V发光二极管成品，VD1、VD2用作天线状态指示，VD3是电源指示灯。K、K1、K2、K3、K4为中型的乒乓开关即可，K是电源开关，K1是本地/远程选择开关，在本地位置时是断开状态，K2是假负载加电开关，K3、K4是天线或负载应急联锁开关，正常情况下断开；对外接口插件用航空插头就可以，与交换闸对接件用16mm七芯的（JX1），其它的都用12mm的不同芯数的即可，各个接插件不同为了防止插错；电路连接线用0.5mm2多种颜色绝缘外套导线 ，等电位用同一种颜色的，目的是便于连接导线，工作电流很小，选用0.5mm2目的是为了防止线头不易折断。

3.天线控制器的控制原理图

天线控制器的工作原理

1.本地状态下天线切换工作原理

将电源开关K接通，功能选择开关K1置于本地位置（断开状态），天线切换只能在本地进行操作。图二表示天线状态在主机上，当按一下切换按钮SB2，行程开关SQ2是闭合的，+24电源通过SQ2、SB2、J2线包、天线外部联锁到电源负端形成电流回路，继电器J2吸合，通过其常开接点J2（9，5）维持电流通路，220V交流电通过另一常开接点J2（12，8）给电机加电转动，当电机动作时SQ2释放，电流又流过J4（10，2）与J2（6，10）使J2保持吸合，电机继续转动，当天线到位时，SQ4行程开关接通，J4吸合，J4（10，2）常闭接点断开，J2线包断电释放，电机失电停机转动，天线切换到备机完成，从备机倒主机原理相同。

天线外部联锁作用（JX3）：当主/备发射机只要工作时，其常闭接点断开，J1或J2不会吸合，倒天线不起作用，即达到保护作用。当天线到位后，J3（主）或J4（备）吸合，其中一组常开接点用于发射机外部联锁（JX4），保护发射机。

2. 自动或远程倒天线工作原理

在自动倒天线时，将功能开关K1闭合，与自动控制信号T5或T6（JX2）串联，，然后与手动按钮SB1并联，用此代替手动按钮SB1的作用，其切换工作原理与手动相同。

天线状态用于自动化开启发射机用，确保发射机安全。

K2是用于非自然冷却的假负载电源控制开关（JX5），其继电器状态和天线状态组合连接用于发射机外部联锁用。K3或K4是当此控制器失效时，关闭控制器电源，还可以用操作手柄进行应急切换天线，因发射机外部联锁与天线状态有关，控制发射机的开启，用K3或K4强制闭合联锁，正常情况下K3和K4是断开的。

第5篇：开关电源工作原理范文

关键词：单片机 固态继电器 交流接触器

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0024-02

1 前言

随着科学技术快速发展，单片机控制技术在各行各业得到了广泛的应用，大到高新技术，小到家用电器，无所不在。它以物美价廉、可靠性高，越来越受到重视。我们机房发射机是美国Harris公司生产的DX-400全固态水冷式数字调幅中波发射机，整个外冷却热交换系统是国产的，冷却电源控制采用交流接触器来控制水泵、风机运行。自DX-400发射机播出多年来，冷却电源控制系统中的交流接触器曾出现触点烧损粘连、机械结构动作不灵活等事故，需要定期检修和更换交流接触器，检修强度和维护成本较高。为此设想如果采用单片机技术实现冷却控制电路的逻辑关系来触发固态继电器，控制水泵、风机的运行，就可以完全代替交流接触器，大大降低了故障发生的机率。单片机和固态继电器基本都是免维护的，可靠性高，属于一次性投资，这样就降低了维护成本，减轻检修工作量。下面主要阐述用MCS-51型单片机技术实现发射机冷却系统的逻辑功能，采用三相固态继电器代替交流接触器控制水泵、风机运行。

2 单片机系统组成

单片机是指集成在一块芯片上的微型计算机，也就是把组成微型计算机的各种功能部件，包括CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、基本输入/输出接口电路、定时器/计数器等部件都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机，从而实现微型计算机的基本功能，单片机内部结构示意图如图1所示：

单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示、控制等电路和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。单片机应用系统是由硬件和软件组成的，硬件是应用系统的基础，软件则在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可。

3 冷却电源控制系统工作原理

我台DX-400中波发射机外冷却热交换系统由主/备水泵、3台热交换器、冷却电源控制箱组成，它主要给发射机水路管道里的蒸馏水进行外循环冷却，间接地对冷却功放模块、可控硅、水冷阻流圈产生的热量进行冷却，DX-400发射机外冷却电源控制原理图如图2所示：

它的工作原理是为DX-400中波发射机外热交换器的水泵、风机提供3相380V交流电源。CB1为冷却总电源空断，CB2和JC1为1#水泵电源空断和交流接触器，CB3和JC2为2#水泵电源空断和交流接触器，CB4和JC3为1#风机电源空断和交流接触器，CB5和JC4为2#风机电源空断和交流接触器，CB6和JC5为3#风机电源空断和交流接触器，S2是水流开关（常闭接点），R是可调延时继电器，S1是手动控制主/备水泵切换的单刀双掷豆开关，S5是手动控制备份泵指示的双刀双掷豆开关。

从CB1空断出线端取出单相220Vac电源，经熔断器F1送到控制电源变压器（220Vac/24Vac）T1中，输出24Vac控制电源。

当DX-400发射机开机功率按钮按下时，发射机冷却系统控制盘上的控制继电器带电吸合，即外部JC1闭合，使得冷却电源控制箱中的JC1、JC3、JC4、JC5继电器的线包得电吸合，1#水泵P1及三台热交换器的B1、B2、B3风机运转，为发射机进行冷却。

当1#水泵出现故障停转时，水流开关S2闭合，延时继电器R带电工作，一般设置1～3秒，时间到时，R切换，JC1失电释放，JC2带电吸合，2#泵运转，使得发射机继续正常播出。

R另一个作用是：当开机时，1#水泵瞬间运转，水流还没把水流开关接点断开，R带电工作，一般不到0.3秒时，水流开关接点被水流断开，R失电。如果无延时，瞬间就会将2#水泵启动。

4 MCS-51硬件电路工作原理

图3所示是用MCS-51单片机技术实现冷却电源控制硬件原理线路图：

工作原理是利用外来的冷控信号，开启主用泵和1#、2#风机对发射机进行冷却，当发射机水温过高时，达到30℃以上，温控开关闭合，单片机控制开启3#风机进行加强冷却。MCS-51引入定时1中断，利用延时1s的功能，定时条件是当水流开关闭合时，开始定时，引入中断工作方式。当定时1s到时，查询现在的水流开关和冷控信号的状态，如果它们仍然闭合，证明主用泵停转不工作，立即启动备用泵运转；否之，则顺序执行主程序进行工作。当冷控信号中断时，即关主/备用水泵，1#、2#、3#风机。

5 固态继电器工作原理

固态继电器具有无火花、无噪声、无污染、不产生电磁干扰，比电磁式交流接触器具有开关速度快、体积小、寿命长、耐震、耐腐蚀、防潮、防腐、输出端在接通瞬间无震颤现象，可以在严重污染和震动的环境下使用。

单相固态继电器的工作原理：它的输入电路由电阻R1，二极管VD1和OC1中的发光二极管组成。单相固态继电器原理图如图4所示，当输入端加上TTL逻辑高电平时，发光二极管发光，控制电路由晶体管VT1，VT2，晶闸管VS1及有关电容，电阻组成，若OC1中的发光二极管发光，光敏二极管导通，VT1截止，使VS1导通。这时整流器中电流足够大，使双向晶闸管VS2导通。VT2为过零检测器，当电源过零时，光电耦合器触发起作用；当电源不过零时，屏蔽光电耦合器的触发作用。双向晶闸管的电源电路在过零时，一旦触发，VS2导通，直到电源过零时为止，因此VS2相当于传统继电器的触点。

三相固态继电器的工作原理同单相固态继电器一样，只不过是由三个单相固态继电器组成，共用一个直流控制电压，进行控制。

6 程序流程图

用一个主程序和一个定时1中断子程序就可以构成整个系统的运行程序，主程序是实现外来冷控信号的响应，开1#泵和1#、2#风机，当水温过高时，开启3#风机进行加强冷却。定时1中断子程序则利用延时1s的功能，它的定时条件是当水流开关闭合时，开始定时，引入中断工作方式，在1s定时程序期间CPU可处理其它指令，从而充分发挥定时器/计数器的功能，大大提高CPU的效率。当定时时间到时，查询现在的水流开关和冷控信号的状态，如果它们仍然闭合，证明主用泵停转不工作，立即启动备用泵运转；否之，则顺序执行主程序进行工作。当冷控信号中断时，即关主/备用水泵，1#、2#、3#风机。主程序流程图和中断子程序图分别如图5、图6所示。

7 结语

单片机技术现在发展非常成熟，应用广泛，它的成本比DSP和PLC技术要低廉得多，而且能达到控制要求，这里只是把自己理解东西进行阐述，如有不对的地方请批评指正。

参考文献

[1]刘守义.《单片机应用技术》.西安电子科技大学出版社，2002年8月.

[2]《电子技术》2002年第11期，四川大学制造学院，（四川610065）.

第6篇：开关电源工作原理范文

关键词：供电公司；人力资源；基层管理；加强措施；企业管理 文献标识码：A

中图分类号：F272 文章编号：1009-2374（2016）35-0214-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.105

对于国内市场而言，供电企业一直处于垄断状态，属于国有企业，国家宏观调控对于供电企业影响大，面对日益激烈的市场竞争，压力比较小。一般情况下，在国家的宏观调控下，各级供电企业能够基本保持正常运作。但是，随着市场机制的不断改革，对于供电企业的冲击越来越大，供电企业必须逐步升级转型，才能在未来的市场竞争中立于不败之地。

因此分析当前供电公司人力资源管理中存在的问题，并针对这些问题提出解决办法，是当前供电企业需要重点关注的问题。只有不断完善内部机制，才能保证供电企业基本运行，才能为实现供电企业人力资源基层管理的科学性奠定坚实的基础。

1 供电企业人力资源基层管理中存在的问题

1.1 人才供需矛盾突出

供电公司属于国有企业，面临的市场压力小，随着市场的进一步开放，面临着与市场脱节的尴尬局面。因此，对于人才的储备、人才的培养缺乏完善的人才管理机制，导致人才供需矛盾突出。

在人才供需矛盾突出的影响下，许多员工态度不端正，人浮于事，积极性不高，加上供电企业始终坚持传统经营理念，导致人才冗杂局面出现，不利于供电企业的可持续发展。另外，供电企业的生产效率逐渐下降，从根本上影响着整个国家供电系统的正常运行，不利于供电企业的科学发展。最后，供电企业人才资源基层管理人员等综合素质不高、目光短浅，不能够为供电公司人力资源基层管理水平的提高做出贡献，进而给整个供电公司带来了诸多负面影响。

1.2 用人机制呆板

一般而言，在整个企业或者行业的发展中，人才是取得胜利的关键，只有选好人、用好人、培养好人，建立起一整套完整的用人机制，才能保证企业的核心竞争力。但是，在当前的供电公司中，选拔人才的科学性得不到保证，用人机制呆板，甚至一些人才的引进都需要走后门、拉关系。虽然许多供电公司已经逐渐开始使用聘任制，但是由于缺乏公平合理的竞争机制，使得整个供电公司的人才资源综合素质不高，积极性不高，企业归属感也不强，不利于供电企业的可持续发展。

1.3 激励机制不完备

纵观当前国内的供电企业，还使用着岗位技能工资制度，使得分配制度灵活度不高，缺乏科学性。另外，在整个供电企业中，“大锅饭”等思想盛行，不利于调动企业员工的积极性，加上企业领导约束力度不高、随意性大，不能保证企业员工的根本利益，严重制约着供电企业的长远发展，降低企业的生产效率，随着日益激烈的市场竞争，使得供电公司越来越难以满足经济的需求。

1.4 人力资源绩效考核体系不健全

在整个国内供电公司内部，原有的人力资源考核制度已经不能适应当前的供电公司的发展。且当前的人力资源绩效考核制度中存在着诸多问题，一般把员工的年终总结当成绩效考核的重要依据，在具体的考核过程中，更加注重员工的品德，而不是员工的工作能力，将设定的员工岗位职能考核流于形式，导致员工的工作往往脱离实际情况。基于此，供电公司应该加强对人力资源基层的管理强度，不断健全人力资源考核制度。

2 供电公司人力资源管理的基本原则

2.1 发展战略原则

在供电公司的人力资源基层管理中，要始终坚持发展战略的原则。对于供电公司而言，要想保证企业实现可持续发展，公司高层人员一定要转变发展理念，重视人力资源的发展，优化人力资源管理机制，规范人力资源规范。另外，在坚持人力资源基层管理发展战略的原则上，供电公司的人力资源要严格为供电企业的发展服务，逐步提高企业员工的职业素养。

2.2 以人为本原则

在供电公司中，人力资源基层管理中存在着诸多问题，如选聘机制不健全、考核制度不完善、发展理念不科学。因此，供电公司人力资源基层管理工作一定要始终坚持以人为本的原则，逐渐摒弃以事为本的原则，加强对企业员工职业素养的培养，搞好对企业员工的人文关怀，加强企业文化的建设，使企业员工能够从内心深处真正认同公司，把公司当成自己家，不断提升企业员工的认同感，为提高供电企业生产效率贡献力量。

2.3 文化管理的原则

纵观当前众多大型企业，大多是坚持制度管理第一的原则。但对于供电公司而言，由于其受市场的影响小，在人力资源基层管理中，不仅要注重制度管理，还需要坚持文化管理的原则，才能真正创造出适合供电公司发展的文化企业，从而达到不断提高供电公司人力资源基层管理工作的目的。对此，供电公司的人力资源基层管理，要始终坚持文化管理制度，不断建立与完善健全的人力资源管理制度。

2.4 科学发展原则

根据现代企业制度相关知识来看，人力资源管理是一门综合性强的学科，其中涉及到人力资源管理的方方面面。因此，在供电公司中，对于如何不断提高人力资源基层管理的能力与水平，必须坚持科学发展的原则，用科学的方式手段不断规范供电公司人力资源计划。另外，供电公司在进行人力资源管理规范时，需加强对公司历年重要数据的梳理，制定出更加适合供电公司的人力资源制度，不断提升人力资源管理的透明度。

3 完善供电公司人力资源管理的具体措施

3.1 正确选用人才

在人力资源基层管理工作中，最为重要的环节是如何正确选用人才，才能保证整个人力资源基层管理工作的科学性。对于供电公司来讲，能够对提升公司生产效率、保证公司利益的人就是供电公司需要选拔的人才。供电公司内部是否拥有一套科学的人才选拔制度，直接决定了企业员工的素质。因此供电公司必须结合其实际情况，建立一套完善的人才选拔机制：首先，供电公司的管理层必须坚持正确的人才选拔观念，严格遵照“三破三立”的根本原则，严格摒弃小生产人才观，始终坚持尊重知识的原则；其次，要充分尊重人才的个性，不能过分注重人才选拔的文凭，要始终坚持真才实学与文凭并重的原则，真正做到选才选贤，把供电公司人才选拔工作真正落到实处；再次，坚持共产党的领导，在党委的领导下，不断完善供电公司人力资源基层管理制度，这不仅是供电公司的性质要求，更是促进供电企业可持续发展的关键；最后，坚持科学的方法选拔人才。在供电公司内部，要加强各个部门之间的联系，打破部门之间的壁垒，真正做到无限制人才选拔，为不断完善供电公司人力资源基层管理夯实基础。

3.2 做好人才开发

近年来，随着经济的发展与时代的进步，当前的经济已经是以知识经济为主导，人才决定着一个公司的创新高度，是企业永葆青春活力的关键。因此在激烈的竞争中，搞好人才的开发工作才是关键。一般而言，人才的开发指的是通过各种教育途径，积极引进人才、培养人才，充分挖掘人才的潜能，利用人才的价值。另外，供电公司为了开发人才，必须创造一切条件留住人才。所以供电公司为了不断提高其实力，必须加强对职工的培训，以技能培训、知识灌输为主，以便为供电公司培养一支高素质的人才队伍，从而在根本上提升供电公司人力资源基层管理的能力与水平。

3.3 合理配置人力资源

所谓的人力资源合理配置，指的是发挥科学人力资源制度，使企业员工全员上下都能够发挥其能力，找到合适的岗位。充分开发人才的能力与智慧是科学配置人才资源的标准，对于供电公司而言，可以从以下三个方面入手：首先，以员工能力为主。最好的做法是依据具体岗位的标准来选拔合适的人才。在具体的选拔中，适合的人才取得岗位，不适合的人才也可以放宽限制，重新参与其他岗位的竞争，真正做到唯才是用。这种“能力定岗”的理念，能够最大限度地为供电企业提供高素质的人才资源，属于典型的知识经济制造。其次，坚持结构原则。所谓的结构原则就是指人才的合理配置必须坚持科学的结构。在供电公司进行人才配置的时候，不仅要尊重员工的个性，也要尊重群体的个性，各取所需，充分发挥每个人才的根本价值。另外，在坚持结构理念的基础上，（1）合理控制比例；（2）注重年龄结构配置；（3）坚持能力结构的合理配置。最后，人才资源基层管理要坚持流动的原则。一般情况下，员工不能在一个岗位待很长的时间，才能保证企业内部的活力。因此，对于供电公司而言，要坚持流动的原则，建立合理的员工流动机制，从而在根本上保证供电公司人力资源基层管理的科学性与有效性。

3.4 建立健全的人事激励机制

对于一个企业而言，要想在激烈的市场竞争中立于不败之地，只有保证人力资源基层管理的能力与水平，建立健全的人事激励机制，才能保证企业的可持续发展。另外，健全的人事激励机制不仅可以防止人才的流失，还能够提升企业的凝聚力，为保证企业的根本利益奠定基础。基于此，对于供电公司而言，要根据企业的实际情况，建立完善的激励机制，采取积极的竞争制度，使得员工能够在激烈的竞争中发挥自身的才能，为企业创造出更大的价值。另外，还可以把对员工的业绩考核纳入到激励机制中，对于考核优秀的员工采取奖励措施，对于考核不合格的员工，应该给予惩罚或者淘汰，为供电公司人力资源基层管理的长远发展提供源源不竭的动力。供电公司还需积极创造优秀的条件来吸引优秀的人才，为供电企业的可持续发展奠定坚实的基础。

4 结语

综上所述，当前供电公司人力资源基层管理中还存在着诸多问题：人才供需矛盾突出、人才引进机制不完善、人才机制呆板、激励机制不完善等。为了不断提高供电公司人力资源基层管理的能力与水平，必须始终坚持发展战略原则、以人为本原则、文化管理原则以及科学发展原则，不断建立健全人事激励机制、合理配置人力资源、正确选用人才、做好人才开发工作，为不断提高供电公司人力资源基层管理的能力与水平奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 陈阳.供电公司人力资源管理存在问题的现状分析以及完善措施[J].科技信息（科学教研），2007，（35）.

[2] 徐辉.供电企业人力资源现状及员工培训管理措施[J].人才资源开发，2015，（6）.

第7篇：开关电源工作原理范文

关键词：典型光字牌；分析；处理

随着国家电网公司“三集五大”建设的深入推进，原变电站值班人员被划转为两部分，一部分人员划入“大运行”，成立监控班，主要工作是统一监视各变电站电及电网实时运行情况，若发现异常，他们不参与处理，只是汇报调度并打电话通知运维人员到现场检查处理。另一部分人员被划入“大检修”，按地域成立运维班，他们不再负责监视各变电站及电网的实时运行情况，主要负责辖区内变电站的日常巡视维护、倒闸操作、事故处理等。这一运作模式就导致现在的监控人员不太关心各种告警信息的意义，他们只管根据告警等级通知相关人员到现场检查处理。而对运维人员来说，因他们不再监盘，很多告警信息不能及时发现，也有部分告警可能监控班会及时发现，但运维人员可能会因其他变电站倒闸操作、巡视维护等工作不能及时赶赴现场，这就可能导致因异常信息处理不及时，而引发事故。如主变压器“冷控失电”光字牌点亮后，最长只有60分钟的时间处理，否则将导致主变跳闸，甚至引发电网事故。所以在运行过程中必须加强对光字牌的监视。在平时的工作中，如果能够对一些比较典型的光字牌信号分析透彻，找出其发出信号时的规律，对提高值班质量和保证设备正常运行大有益处。

一、光字牌发出“控制回路断线”原因分析和处理

1、原因分析（见下图）：

（1）断路器在非自动状态，相应的断路器发此信号

（2）断路器SF6气体降至闭锁值时

（3）开关运行时，第一组跳闸回路断线 发“控制回路I断线”

（4）开关运行时，第二组跳闸回路断线 发“控制回路II断线”

（5）开关在分位时，如果合闸回路断线，将同时发“控制回路I断线”、 “控制回路II断线”

（6）断路器的辅助接点接触不良

（7）二次回路接线出现接触不良或是线圈断线

2、处理方法：

（1）电气方面的原因，能根据图纸自行查找处理的自行处理，不能查找处理的上报，等候检修班处理。

（2）因为压力降低、机构原因出现控制回路断线时，应首先汇报调度，申请转移负荷，采用旁路带线或用上一级断路器隔离的方法停电处理。

二、光字牌发出“切换继电器同时动作”或“PT失压”时的原因分析和处理

1、切换继电器同时动作原因分析（见图）：

经上图分析可知，造成光子牌发出“切换继电器同时动作”原因有：

（1）I、II母刀闸同时合上时，此光子牌会亮。

（2）在倒排过程中，过如刀闸已拉开，刀闸辅助接点未断开（粘联），此光子牌会亮。所以应该在热倒操作后，应及时检查此光子牌或者母差保护的刀闸位置指示灯，防止刀闸的辅助接点未断开。

2、PT失压原因分析：

（1）双母线接线方式的线路的母线侧刀闸辅助接点1G或者2G接触不良

（2）电压切换继电器1YQJ、2YQJ断线、回路接点接触不良

（3）操作电源保险熔断或接触不良

（4）保护交流电压回路的端子排接线端子线头断线或接触不良

3、处理方法：

（1）如是切换继电器同时动作时应首先分清是否在操作过程中的正确现象，如是正常则不用处理，操作过后自动恢复，如和操作后不对应，则应及时查找母线侧刀闸辅助接点是否到位，现场可稍微摇动手柄试一试，如确实处理不了，上报处理，不过要对相应保护采取措施后执行。

（2）如是PT失压，首先要结合本线路保护是否发出“交流电压回路断线”综合分析，一般情况下多是母线刀闸辅助接点接触不到位，对保护电压有影响的应根据调度命令退出相关保护。还有一种原因就是开关转冷备用时，由于信号回路没有串接开关辅助接点时，也会发出此信号。属于正常状态，不用处理。但如果在开关恢复到热备用状态时，此信号没有自动消失，则应该引起重视，待处理正常后才能恢复开关送电。

三、光字牌发出“主变冷却器全停故障”、或 “冷却器I、II路工作电源故障”原因分析和处理

1、光字牌发出“主变冷却器全停故障”原因分析

根据上图分析，造成光子牌发出“主变冷却器全停故障”原因有：

（1）35kV1#、2#所用变同时故障失电，或冷却器I、II路工作电源同时故障或35kV系统失电

（2）电压继电器1YJ、2YJ是否同时故障

（3）I路工作电源保险RD1、II路工作电源保险RD2同时熔断

（4）时间继电器1SJ、2SJ是否同时故障

（5）交流接触器1C、2C是否同时故障

（6）直流控制电源消失

（7）冷却器工作电源中性线（N）断线

（8）1RD、2RD是否同时熔断

（9）ZJ接点接触不良

2、光字牌发出“冷却器I工作电源故障”原因分析（II路类似）

根据此图与主变冷却器回路图综合分析，造成光子牌发出“冷却器I工作电源故障”原因有：

（1）1#所用电消失

（2）I路工作电源保险RD1、1RD是否熔断

（3）电压继电器1YJ是否正常、接触是否良好

（4）时间继电器1SJ是否正常、接触是否良好

（5）交流接触器1C是否接触不良

（6）I路工作电源回路有无断线、接触不良情况

3、处理方法：

（1）冷却器出现全停时要引起高度重视，因为运行规程规定：强油循环自耦变在失去冷却装置时，一般允许运行20分钟，20分钟后如果温度没有上升到75度时则能继续运行到75度，但最长运行时间不得超过一小时。所以要快速判明原因，尽快恢复冷却装置的运行。

根据现场经验，一是直流控制回路保险熔断，更换保险；二是ZJ接点接触不良造成，现场可以用螺丝刀复正；三是事故时造成母线停电使所用电源全失，此时应按照事故处理原则，尽快恢复所用电。四是一路工作电源失去，另一路工作电源接触器没有合上，应处理接触器使其恢复正常。

（2）“冷却器I、II路工作电源故障”只要不是同时发出，只出现一路时，对运行影响不大，因为另一路电源会自动投入运行，但也要尽快查找处理，以防止两路同时出现故障，造成冷却器全停。

四、某一母线（线路）发出光字牌 “交流电压回路断线”原因分析及处理方法

1、在同一条母线上的所有断路器保护同时发出“交流电压回路断线”光子牌原因分析

（1）电压互感器二次保险熔断或接触不良（或二次回路空开跳闸）

（2）电压互感器一次高压保险熔断（35KV及以下母线）

（3）电压互感器一次隔离开关辅助接点未接通或接触不良

（4）带有直流控制电压切换装置的直流回路保险熔断

（5）母线因故障失电造成压变失电

2、各线路及主变、母差微机保护发出此光子牌原因分析

（1）各种厂家生产的微机保护发出“电压回路断线”光子信号的原理有所不同，有取正序电压的，有取三相电压和的，还有的要经过电流闭锁的，也有不经电流闭锁的，但共同点是母线来的电压消失，且发出此信号后能自动退出和电压有关的保护，投入一些和电压无关的保护，防止保护误动。

（2）以901保护为例，发出电压回路断线的判据为：

（3）以RCS-978主变微机保护为例，发出电压回路断线的判据为：

3、处理方法：

（1）如果一条母线上所有连接元件保护均发出“电压回路断线”时，应结合是否母线发生故障、进线电源失电来判断，如不是母线故障等原因引起时，则应及时汇报调度，并按照上述分析原因进行查找处理。

（2）如果是单一回路保护发出“电压回路断线”光子牌时，则有可能是本屏上的电压空开跳开，可以在调度许可下试送一次，如再不成功，则应申请检修处理。

（3）现在的微机保护都具备了防止保护突然失压误动的措施，其在判断电压回路断线时能自动退出与电压相关的保护，投入一些备用的保护，所以在出现信号时，不用紧张，应仔细查找电压回路造成失压的原因，冷静处理即可。

五、光字牌发出“接地信号”原因分析及处理

1、原因分析

（1）系统确实发生接地时（线路或母线等）

（2）PT高压熔断器一相或两相熔断后，二次开口三角出现电压，也可能报“母线接地信号”（二次保险熔断时不发此信号）

（3）出现铁磁谐振时

2、处理方法：

（1）铁磁谐振时，值班员要根据三相电压表的指示来判断，如三相电压同时升高，达到3-4倍的相电压，可判断为高频谐振。如一相电压升高，不超过2倍的相电压，两相电压低，或三相电压表在同范围内低频摆动，可判断为分频谐振；或是一相电压低，但不为零，两相电压高，电压可达2-3倍相电压的可判断为基波谐振。可以采取拉合一条线路的方法来消除谐振。

（2）压变高压保险熔断，熔断相电压降低或为0，另两相电压略有升高或不变，应立即向调度汇报，停用压变，做好安全措施后进行更换，若再次熔断，应停电检修。

（3）双母线并列运行，发生接地时，接地相电压降为0或很低，另两相电压升高为√3倍的相电压或升高很多，应向调度汇报，拉开母联开关判断接地在哪条母线上，先对变电站内进行巡视，查找接地点，如不在站内，再进行拉路查找，待找到接地线路时，将接地线路转检修。如果分列运行，一条母线发生接地时，在调度许可下进行拉路查找，这时会发生两条线路同相接地，拉路查找时查不出来，这时应该采用拉开该母线所有开关，一路一路试送，直到将两个接地点都找出来为止。

六、结论

第8篇：开关电源工作原理范文

[关键词]开关电源 ；PWM；UC3875；驱动电路

中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0257-01

0 引言

开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源，并广泛应用于电子整机与设备中。开关型稳压电源采用功率半导体器件作为开关，通过控制开关的占空比调整输出电压。以功率晶体管（GTR）为例，当开关管饱和导通时，集电极和发射极两端的压降接近零；当开关管截止时，其集电极电流为零[1]。所以其功耗小，效率可高达70%-95%。而功耗小，散热器也随之减小。开关型稳压电源直接对电网电压进行整流、滤波、调整，然后由开关调整管进行稳压，不需要电源变压器。此外，开关工作频率为几十千赫，滤波电容器、电感器数值较小。因此开关电源具有重量轻、体积小等优点。

1 开关电源的类型

按驱动方式分类有：（1）自激式开关电源其借助于变换器自身的正反馈控制信号，实现开关自持周期性开关。开关管起着振荡器件和功率开关的作用[2]。（2）他激式开关电源其电源内部备有专门独立的振荡电路，与振荡器同步的控制信号驱动开关管[3]。

按能量转换过程的类型分类有：（1）直流～直流（DC～DC）。（2）逆变器（DC～AC）。（3）开关整流器（AC～DC）。（4）交流～交流变频器（AC～AC）。

2 开关电源设计

在几种常用的变换电路中，因为半桥、全桥变换电路功率开关管承受的电压比推挽变换电路低一倍，由于市电电压较高，所以不选推挽变换电路。半桥变换电路与全桥变换电路在输出同样功率时，半桥变换电路的功率开关管承受二倍的工作电流，不易选管，输出功率较全桥小，所以采用全桥变换电路。

在设计制作的1.2kW（48V/25A）的软开关直流电源中，其主电路为全桥变换器结构，四只开关管均为MOSFET（1000V/24A），采用移相ZVZCSPWM控制，即超前臂开关管实现ZVS、滞后臂开关管实现ZCS，电路结构简图如图1。VT1～VT4是全桥变换器的四只MOSFET开关管，VD1、VD2分别是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快恢复二极管，C1、C2分别是为了实现VTl、VT2的ZVS设置的高频电容，VD3、VD4是反向电流阻断二极管，以实现滞后臂VT3、VT4的ZCS，Llk为变压器漏感，Cb为阻断电容，T为主变压器，副边由VD5～VD8构成的高频整流电路以及L1、C3、C4等滤波器件组成。

图1 1.2KW软开关直流电源电路结构简图

其基本工作原理如下：当开关管VT1、VT4或VT2、VT3同时导通时，电路工作情况与全桥变换器的硬开关工作模式情况一样，主变压器原边向负载提供能量。通过移相控制，在关断VT1时并不马上关断VT4，而是根据输出反馈信号决定的移相角，经过一定时间后再关断VT4，在关断VT1之前，由于VT1导通，其并联电容C1上电压等于VT1的导通压降，理想状况下其值为零，当关断VT1时刻，C1开始充电，由于电容电压不能突变，因此，VT1即是零电压关断。

由于变压器漏感L1k以及副边整流滤波电感的作用，VT1关断后，原边电流不能突变，继续给Cb充电，同时C2也通过原边放电，当C2电压降到零后，VD2自然导通，这时开通VT2，则VT2即是零电压开通。

当C1充满电、C2放电完毕后，由于VD2是导通的，此时加在变压器原边绕组和漏感上的电压为阻断电容Cb两端电压，原边电流开始减小，但继续给Cb充电，直到原边电流为零，这时由于VD4的阻断作用，电容Cb不能通过VT2、VT4、VD4进行放电，Cb两端电压维持不变，这时流过VT4电流为零，关断VT4即是零电流关断。

关断VT4以后，经过预先设置的死区时间后开通VT3，由于电压器漏感的存在，原边电流不能突变，因此VT3即是零电流开通。

VT2、VT3同时导通后原边向负载提供能量，一定时间后关断VT2，由于C2的存在，VT2是零电压关断，如同前面分析，原边电流这时不能突变，C1经过VD3、VT3、Cb放电完毕后，VD1自然导通，此时开通VT1即是零电压开通，由于VD3的阻断，原边电流降为零以后，关断VT3，则VT3即是零电流关断，经过预选设置好的死区时间延迟后开通VT4，由于变压器漏感及副边滤波电感的作用，原边电流不能突变，VT4即是零电流开通。

3 UC387构成的驱动电路设计

UC3875是美国Unitrode公司针对移相控制方案推出的PWM控制芯片，实用于全桥变换器中驱动四个开关管，四个输出均为图腾柱式结构，可以直接驱动MOSFET或经过驱动电路放大，驱动大功率MOSFET或IGBT。由于该期间设计巧妙，是一种应用前景较好的控制芯片。

本电源的主功率管选用的MOSFET，是电压型驱动方式，驱动功率要求比较小。采用脉冲变压器将功率管的驱动端和控制电路隔离。UC3875的驱动端具有2A的电流峰值，但为了提高电路的可靠性，防止UC3875因为功率太大而损坏，所以采用达林顿驱动的晶体管组成输出电路来驱动脉冲变压器的原边。超前桥臂的驱动电路如图2所示，之后桥臂的驱动电路也一样。

图中，D1、D2和D3、D4是肖特基二极管，用于防止驱动管的电压由于低于或高于电源电压而损坏。R21和R22是限流电阻，DW1、DW2和DW3、DW4是齐纳稳压管，用来限制脉冲变压器的输出电压，防止功率管损坏。T1和T3选中TIP122，T2、T4选用TIP127，T1？T4是达林顿驱动的晶体管，耐压为100V，持续电流为5A，峰值电流可达8A，其开启时间和关断时间分别为1.5μs和2.5μs，而开关电源的设计的频率为70KHZ，即14μs>1.5μs+2.5μs，满足设计要求。

图2 功率管驱动电路

除了输出电流限制外，本电源还设置有五个保护功能：输入过电压保护、输入过流保护、输出过压保护、输出过流保护、过热保护。五种保护都是通过一个或门UC3875的电流检测端C/S+（5脚），使其电压高于2.5V，导致UC3875关断输出。输入、输出电流分别取自串联在输入、输出回路中的分流器上的信号（0-75mV）。

4 结束语

本文介绍了由UC3875芯片作为控制电路的1.2KW移相控制全桥变换软开关电源，由于开关管在ZVS条件下运行，可实现高频化，而且控制简单，性能可靠，适用于大功率场合。且能保持恒频运行，就不会同时出现大电压、大电流，减少了开关所受的应力，实现了高效化。大大减小了电源的体积。

参考文献

[1] 曲学基.稳定电源基本原理与工艺设计[M].北京：电子工业出版社，2004.

[2] 李定宜.开关稳定电源设计与应用[M].中国电力出版社.2006.

[3] 杨恒.开关电源典型设计实例精选[M].中国电力出版社.2007.

第9篇：开关电源工作原理范文

【关键词】预焙铝电解槽；信号采集；故障处理

引言

预焙铝电解槽槽控机是对电解槽各机构的动作实现监控，同时，根据电解槽生产工艺设置的参数进行控制、显示电解槽的各种数据，以便操作人员根据监控结果对电解槽从事相应作业，使电解槽保持较好的工作条件。因为电解槽各种参数的准确采样是电解槽技术条件调整的重要环节，而电解槽采样信号是通过集成信号采样板来实现的，所以，采样板的正常运行对信号的准确采样是十分关键的。本文结合日常工作经验及其工作原理，简要介绍其故障判断及处理方法。

一、铝电解槽信号检测原理

1.1信号采集的意义

检测阳极升降控制接触器的闭合状态；在线同步采集槽电压、系列电流；

阳极升降是铝电解槽主要动作机构，对其信号准确采样就可以使电解槽升降机构按照设定参数动作。掌握阳极升降动作在电解操作中是十分关键的，一旦阳极升降失控必将导致电解槽拔起或者压槽等重大事故，信号采集板主要检测接触器的通断状态，吸收接触器线包断电时的感应电压，检测三相电是否缺相；并提供纯手动/自动切换开关；采集槽电压；在阳极失控状态下，实现“紧急跳闸”等功能。

1.2信号采集原理

在阳极升降中接触器是否闭合，升降接触器是否断开，升降开始启动定时器，发现三相电缺相后能否立即切断提升机电源，这些都是非常重要的问题。信号检测板就是为解决这些问题而设置的。

如图1所示。当升降开始，1KM或2KM闭合时，从B相经过1KM辅助触点、光耦N1原边及D1，再到C相构成回路。其中光耦的发光管流过半周，D1流过半周，故光耦次边输出的是50Hz的脉冲。此脉冲就是送往硬件定时器作为计数用的,也是判断1KM是否闭合的信号。同样，当3KM或4KM闭合时，光耦N2、N3也会输出脉冲，分别表示它们各自的通断。不过，这路脉冲不是送往硬定时器，而是分别送往操作板CPU的定时/计数器T1和T0。程序不断读取T1、T0的数值是否变化，用确定3KM、4KM的通断。这里三个光耦接于不同的相间，升降中任何一相不通，就会感知缺少接触闭合信号，出现升降异常，中断阳极转动，也就间接感知缺相事件的发生，这就兼顾了缺相检查。

1.3信号采集回路组成

1.3.1主回路

动力电源通过主电源空气开关，经主接触器，再到接线端子，接入提升电机。当电解生产工艺需要阳极升降时，电解槽槽控机会采集到一个阳极升降信号，该电源经过槽控机的电源板变换后，提供给槽控机的逻辑单元用电。将回路接通，电流会经过槽控机的空气开关，主接触器，正转接触器或反转接触器（统称为辅助接触器）将槽控机的动力电源接通，使提升电机正转或反转，带动电解槽上的提升机构达到阳极升降的目的。3KM、4KM叫正反转接触器，它们的常闭触点串连后，再与1KM的常开触点并连，接入1KM、2KM的线圈回路。其作用是，正反转接触器中只要有一个发生粘连，1KM、2KM都不能闭合，用以降低事故概率，这叫做防止粘连电路。正反转接触器3KM和4KM的常闭触点，与其线圈交叉串连，用以防止同时闭合短路事故，形成互锁线路。

1.3.2控制回路

AC380/200控制变压器的原边接三相中的任一相，输出AC220V，我们叫它为设备电源，作为控制电源，用于控制打壳、下料电磁阀的线圈用电、接触器动作线圈用电、驱动接触器、电磁阀和点亮效应灯。

1.4故障检测

在实际生产中，如果发现没有阳极升降动作，我们分别按下图1中的KM1～KM4接触器，如果某个回路出现故障，机器故障灯都会被点亮。以此来检查回路，查找出回路故障，逐个元件进行检测，直到排除故障。

二、信号采集电源直流12V电压形成及“紧急跳闸”原理

2.1直流12V电压的形成

当闭合380V交流电源后，经BY变压器输出220V交流电压，在交流负半周时，当按下SW1，经过CK11，电源通过分压电容C4分压，经D5整流二极管，再经C5电容充、放电，使S1晶闸管内发光二极管发光，使S1晶闸管工作，形成回路。在交流正半周时，电源经CK20、D4整流二极管、C4分压电容分压，回到CK21形成回路，也就是说由C4、D5、D4、Z1、C5组成了一个降压、整流、稳压、滤波线路，为信号检测板提供了12V电源，同时给操作板U9-1/TLLP521-2一个信号，使面板“电源跳闸”信号消失。

2.2“紧急跳闸”原理

当我们按下“紧急跳闸”按钮，即短路充电电容C5，使电容C5无电压输出，使S1晶闸管不工作，即切断提升机380V电源，使提升机不工作，并同时切断3KM、4KM接触器逻辑电源，从而有效的解决了阳极升降不止造成的事故，同时给操作板的光耦U9-1/TLP521-2一个信号，使输出电源跳闸信号。

2.3故障处理方法

在维修过程中，我们经常会出现电源跳闸故障，我们只要按照电源跳闸信号形成回路检查AC380V电源、220V电源、电容C4、稳压二极管Z1、整流二极管D4、D5和电解电容C5以及晶闸管S1元器件的性能和功能即可。

三、“纯手动/自动”信号采集

3.1纯手动开关的作用

纯手动开关是一个双路开关。开关闭合表示纯手动状态，其中一路向逻辑部分操作板送标志信号，令其停止控制；另一路接通动力箱门上纯手动按钮的共用线，能使手动进行阳极升降、打壳、下料功能。

3.2纯手动的采集及处理方法

我们在检修过程中发现这样的情况，就是面板上“纯手动信号”灯没有点亮，竟然可以在面板上可以进行纯手动工作，原来，当我们将开关转换到纯手动状态下，CK24（纯手动）信号线松动或根本没有接触，造成D6发光二极管未被点亮，同时信号没有给面板和操作板的光U9-1/TLP521-2一个信号，使CPU没有接受到纯手动信号，此时面板显示仍然没有纯手动信号，但实际上已经接通纯手动状态，这也正好说明此种情况就是由于在检修过程中，使纯手动信号线松动或者掉线造成上述故障。此故障最明显的显示信息就是D6二极管是否被点亮，是判断纯手动状态的关键。所以，杜绝此故障，要上紧纯手动信号线，避免掉线，那么D6二极管亮，则为纯手动状态。