开关电源变压器

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开关电源变压器范文第1篇

1、虚焊引起电视机自动关机：若是虚焊引起电视机自动关机，那么关机时间没有规律。停机后有时自动开机，有时需要用手拍机壳才能开机。一旦开机后，又都正常。出现虚焊故障时，拆开电视机盖，认真查看开关电源和行扫描输出电路的焊点，特别是体积大的元件和温度高的元件，如开关电源变压器、行输出变压器、限六流电阻、整流二极管等。也可轻轻敲击可疑部件的电路板查找故障元件，或在故障出现时，测量开关电源或行输出电路的关键电压值，以寻找虚焊点。

2、过压保护：若电视机开关电源输出电压高于设定值，过压保护电路将会起作用，使开关电源停止工作。当开关电源输出电压升高而产生的过压保护时，在开机瞬间，一般能听到高压滋滋”声，但随即停止工作，出现三无”。但也有些电视机，由于某些元件在开机后性能参数变化而引起输出电压升高，从而中途自动关机，和上述虚焊”故障相比，此类自动关机的时间有一定的规律性。

3、过流保护：当电流负载电路因某种原因引起电流过大时，过流保护电路会使电源电路停止工作。如轻微负载，可能在开机正常一段时间后，才自动关机，此时的故障现象与虚焊”相似，但两者可通过敲击电路板看故障是否消失的方法来加以区分。

4、X射线保护电路引起自动关机：故障现象为开机后很快关机或不定时关机，此时测X射线保护脚的电压高于3V，多为外接大电阻阻值变质，维修时可直接将该脚短路到地。

（来源：文章屋网 ）

开关电源变压器范文第2篇

关键词：开关电源； 变压器； 脉宽控制芯； UC3842

中图分类号：TN911-34； TM464 文献标识码：A 文章编号：1004-373X(2011)24-0008-03

Design of Auxiliary Switching Power Supply for Photovoltaic Inverter

HOU Yun-hai, SUN Shi-hua, LI Er-shuai

（College of Electric and Electronic Engineering, Changchun University of Technology, changchun 130012, China）

Abstract： In order to design an auxiliary switching power supply for photovoltaic inverters, The isolated single-end anti-flyback current-control mode is adopted in the circuit structure. The conclusion that the designed circuit is suitable for PV inverters is obtained by experiment. This experiment involves the switching power supply′s some basic design specifications, the transformer core and winding design, feedback and voltage-stabilizing circuit. The auxiliary switching power supply has been already used in an inverter, which is working well, and whose output ripple is small and transformer has not occured any fever phenomenon. It meets the design requirements.

Keywords： switching power supply; transformer; pulse width control chip; UC3842

收稿日期：2011-08-26

基金项目：博士点立项支撑项目“风、光新能源发电综合实验平台建设”

0 引 言

随着我国电力电子技术的不断革新以及光伏发电技术的广泛应用,研究光伏逆变电源内部的供电部分具有较大的实用价值。本文针对光伏逆变电源中辅助电源的特点,设计了一种隔离式单端反激的多路输出开关电源,它具有小体积、高性能和便于实现多路输出等优点。

1 原理与设计

1.1 辅助电源工作原理

隔离式单端反激电源电路结构原理如图1所示。

隔离式单端电源是指高频变压器作为主要隔离器件,且变压器磁芯仅工作在其磁滞回线一侧［1］。所谓反激式系指开关功率管VT1导通时,在初级电感线圈中储存能量，而当VT1关闭时，初级线圈中储存能量再通过次级线圈感应释放给负载。

其电路工作过程如下：

当MOS管VT1导通时，电流从电池正极经脉冲变压器上端流经脉冲变压器至下端，再从功率管VT1的D极至S极，最后返回至电池负极［2］。电流在流过脉冲变压器时它在变压器初级电感线圈中做功储存了能量。经变压器耦合,使变压器次级产生了一个上负下正的电压,该电压同时使与变压器次级相连接的二极管VD处于反偏压状态，所以二极管VD截止。在变压器次级回路无电流流过,既没有能量传递给负载。当MOS管VT1截止时，因电感线圈的自感电动势作用,电流方向变成了上负下正,经耦合,变压器次级电感线圈中的电压反转过来,即上正下负，从而使二极管导通,初级上电压经二极管整流成为直流单向脉动电压,该电压给输出电容C充电，同时在负载RL上也有了电流IL流过［3］。

1.2 开关电源的设计

1.2.1 技术指标

具体技术要求为：

（1） 输入电源电压：DC 24 V，48 V，110 V，220 V，330 V ±99 V。

（2） 输出电压电流: VCC1=15 V±0.15 V，0.7 A；VDD1=5 V±0.05 V，0.3 A；VCC2=12 V±0.12 V，0.1 A；VCC3=15 V±0.15 V，0.2 A；VCC4=24 V±0.24 V，0.1 A；VCC5=24 V±0.24 V，0.3 A。

（3） 额定输出功率：30 W，最大输出功率40 W。

（4） 电压调整率：

（5） 负载调整率：

（6） 纹波系数：VPP≤200 mV。

（7） 整机效率：多路电源>80%。

（8） 工作环境温度：-10～+45 ℃。

（9） 温升:

（10） 过载承受能力：1.1I (10 min)。

1.2.2 开关电源主回路

主回路开关管选用电压驱动型功率管IRF530,与传统的反激自激式开关电源中的晶体管相比,具有频率高，驱动控制简单，驱动功率小的优点［4］。为了减小开关管的开关应力,设计了与初级电感并联的RC缓冲电路,吸收关断过电压的能量。为了满足输出低纹波的要求,输出由TL431构成的精密光耦反馈电路与多级电容滤波［5］。

1.2.3 变压器的设计

设计高频变压器首先应该从选择磁芯开始，然后是确定绕组的匝数。设计过程中需要了解与磁芯相关的多种特性及参数,需要进行各种参数计算和校验［6］。

本文设计的变压器与传统线性变压器相比,具有体积小，重量轻，能量传递效率高，易于改装等优点。

变压器磁芯计算:

反激式开关电源高频变压器磁芯计算可按面积乘积法(AP）计算。AP=AeAW=2P0DηKWJΔBf×104

（1）式中：AP单位为cm4；P0为输出面积，单位为W；Ae为磁芯截面积；AW是窗口面积； D占空比选为 0.4；η效率选为0.8；KW为窗口面积的利用系数值为0.4；J=400 A/cm2；ΔB=Bm－Br。

AP计算值可简化为：AP=AeAW=99P0(Bm－Br)f=99×400.15×150 000

=0.2 cm2式中Bm－Br取值0.15 T。

查表则可直接选用EE25型磁芯，为了留出足够的功率余量，实际选用EE28型磁芯［7］。

1.2.4 各输出绕组与绕线

变压器初次线圈匝数计算公式：N1=Vimax×1084BfS×1.2

（2）式中：f为工作频率，值为150 kHz；B为铁心磁感应强度值为1 000 T；S为容量，S=（s/0.11）2×0.8，其中s为铁芯截面积，单位为cm2；Vi为输入电压；Vo为输出电压。

次级线圈匝数计算公式：N2=N1(Vo+ΔV)0.852Vimax×1.1

（3）式中ΔV取值为1.5。

考虑到集肤效应,绕线不易太粗,并且尽量覆盖磁芯面积,可以采用多根并绕的方式。另外,绕制高压侧的3个绕组时,应尽量绕在磁芯的中间位置,即离磁芯的上、下端部都要有一定的距离,且在磁芯上、下端都缠上几毫米的胶带,这样可以保证与低压侧的绕组在开关电源变压器内部有足够的距离［8］。

2 实 验

2.1 实验主电路

主电路如图2所示。

该电路采用在变压器初级加上RCD箝位的反激变换器,6路输出;控制电路以UC3842为核心,再配以少量的外接元件。在整个电源运行系统中,电源系统实施的是个负反馈过程。如某种原因使输出电压上升时,则采样回路把上升的信号采集至系统放大器，即UC3842的反向端,经内部比较后输出一个减窄脉冲的过程,经脉冲变压器传递至次级,使次级的导通等面积相应减小，从而使输出电压下降。同理,当输出电压下降时,也可理解为一个相反的过程，使输出电压上升［9］。

2.2 实验结果分析

直流电压经R1向 UC3842的第7脚提供电压，当电压大于17 V时电路启动。启动后，反馈绕组通过D3，D4，C7，C8给UC3842供电；R7,R8组成光耦发射极信号输出端引入至第2脚内部的高速放大器的反相输入端，最终形成电源系统负反馈，使输出电压稳定［10］。电源在额定功率输出时,主回路输出电压15 V,比较光滑。纹波峰峰值约为140 mV,整机效率达到90%,对于短路过流情况也能够给予芯片很好的保护,达到了设计目标。实验输出电压波形如图3所示。

3 结 语

本文设计的辅助开关电源工作稳定, 输出纹波小,变压器无发热现象。经投入到光伏逆变电源系统,具有良好的工作性能,证明了设计的正确性。

参 考 文 献

［1］ 张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计（修订版）［M］.北京:电子工业出版社,2004.

［2］ 周志敏,周纪海,纪爱华. 开关电源实用技术［M］. 北京:中国电力出版社,2006.

［3］ 张兰红.基于电流控制技术反激DC/DC变换器研究［D］.南京：南京航空航天大学,2001.

［4］ 马洪涛，沙占友.开关电源制作与调试［M］.北京:中国电力出版社,2010.

［5］ 俞阿龙.浅谈开关电源的谐波及抑制［J］.电工技术杂志，2001(7):15-17.

［6］ 刘胜利.高频开关电源实用新技术［M］.北京:机械工业出版社,2006.

［7］ 倪海东,玉萍.开关电源专用电路设计与应用［M］.北京:中国电力出版社,2008.

［8］ 王兆安，黄俊.电力电子技术［M］.4版.北京:机械工业出版社,2003.

［9］ 陈坚.电力电子学:电力电子变换和控制技术［M］.北京:高等教育出版社,2002.

［10］ 赵同贺.开关电源设计技术与应用实例［M］.北京:人民邮电出版社,2007.

开关电源变压器范文第3篇

1.接地系统问题

接地系统是吸油烟机最容易出现不合格的项目。具体有这几个方面的原因：1）由于吸油烟机箱体是整体喷涂有防锈漆的，在接地连接的时候就容易造成接地的不可靠（见图1），在连接的时候为了达到接地的可靠性，一般需要对喷涂表面就行处理，处理后的表面容易生锈，不仅对产品的外观造成影响也破坏防锈功能，并且处理后的表面对接地效果也影响。2）对于在外部可以触及的接地端子，工厂装配的时候把电源线的接地端子和内部接线的端子直接连接在一起，导致在更换电源线的时候容易疏忽内部导线的接地端子连接。（见图1）3）接地连续性部件采用铝材质进行连接。有部分产品的接地连续性是通过接线帽对两个不同的接地部件进行连接的。GB4706.1-2005 《家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求》中第27.3条规定铝的接地端子是不允许作为外部接地端子使用的。铜铝接触容易造成电化学腐蚀。（见图2）

图1 图2

2.耐压测试

产品的耐压测试不合格也较为普遍，问题也比较集中。主要是吸油烟机的面板开关部位的按钮耐压测试不合格。主要是由于吸油烟机按钮表面喷涂有金属铝粉或者是表面镀有金属层。在进行加强绝缘耐压测试对带电部件和可触及绝缘部件（按钮）之间施加3000V交流电压1min后，由于按钮金属层和基本绝缘的的金属外壳有直接接触或者是电气间隙比较少的情况下，相当于对基本绝缘施加3000V电压，导致绝缘击穿，在击穿后在产品的表面造成放电通道。一般带涂层的按钮开关制造商都需要对开关处增加绝缘结构。

3.发热测试与非正常测试

发热测试与非正常测试中的不合格主要集中在电机绕组温升超过限值。绕组温度过高是吸油烟机比较严重的产品安全和质量问题。按照GB4706.1-2005中19.7条要求，在运行电容器断开，短路和运动部件或转子绕组堵转的情况下进行测试。一般吸油烟机都是堵转转矩小于满转矩的情况，都是堵住运动部件。绕组温度过高容易导致产品的寿命大大减少和绝缘性能下降，可导致火灾和固定线路中的保护电路跳闸。在非正常测试中，一般吸油烟机的电机都会安装有电机热保护器，没有电机热保护器的电机在非正常测试中需要电机绕组阻抗保护。阻抗保护一般在绕组温度很高把电机绕组烧断才能实现，容易引起火灾。

四、电气间隙和爬电距离

现在吸油烟机的照明电路主要是有下面这几种：白炽灯，低压日光灯，卤素灯，LED灯。吸油烟机的电气间隙和爬电距离一般集中在LED灯的降压电路上。一般LED灯都是通过灯珠串联后在并联几组灯珠串实现照明的（如图3）。对LED灯供电的主要方式有如下：

1）在控制面板上有安全隔离变压器的产品直接从隔离变压器次级输出12V直流供LED灯，见图3。输出电压稳定，对恒压LED电路有良好的稳定特性，亮度稳定，灯不闪。不过会增加隔离变压器的输出功率，隔离变压器体积增加，成本比较高。上述情况中通过隔离变压器供电的电路一般都比较少会出现电气间隙和爬电不合格的情况。

图3

2）开关电源电路降压供电。见图4。该电路通过一个开关电源变压器将电压稳定输出在12V直流电压。开关电压降压的特点是能输出稳定的功率，响应时间快，不过由于电压不是一直稳定，LED灯寿命比较短。这种电路的电气间隙和爬电距离主要问题是在高压端和低压端是相连接，需要注意之间的功能绝缘。整个电路由于不是安全特低电压电路，即使是电压小于36V的低压部件都需要满足220V下的绝缘要求，低压电路不能是可触及，可触及部件需要满足加强绝缘要求，相应的耐压要求和电气间隙爬电距离需要满足加强绝缘的要求。

图3

3）分压后对LED灯降压。下面就单独对LED提供分压电路

的情况进行分析。分压电路主要有电阻分压和电容分压。电阻分压：

见图4。输入电压为220V交流电压，通过电阻分压的方式降压，该电路电源L/N短之间的功能绝缘的电气间隙和爬电距离就小于标准规定3.2mm功能绝缘的要求。主要是在狭小的空间内直接分压对LED电路供电，电路空间布局不合理。

电容分压：见图5。同样的在图4中也有电气间隙不合格的状况，如图5中红色标注部分。该电路在L/N电源端连接处黄色连接处电气间隙和爬电距离是能满足要求的，但是整个电路连接需要在等电位的各处都需要测量电气间隙和爬电距离。电路板的测量比较复杂，一般从设计上就需要注意电路板上的功能性绝缘。在测量电气间隙和爬电距离的时候必须要对各个等电位点和不同部件之间的电气间隙和爬电距离测量。

图4

图5

运动部件防护

开关电源变压器范文第4篇

关键词：液晶彩电开关电源 检修技术 PFC电路（即功率因数校正电路）

一、液晶彩色电视机电源电路的种类

液晶彩色电视机开关电源电路的结构与CRT彩电中的开关电源基本相同，液晶彩电的电源板电路均是并联电源，根据液晶彩电中位置的不同，开关电源可分为外置电源、内置电源和整合电源三种。

1.外置电源

外置电源是指电源安装在液晶彩电外部，这种开关电源一般称为电源适配器，其输出的直流电压一般为12V，也有些机型为18V、24V、28V等，其输出的直流电压通过插接口输入到液晶彩电内部的DC-DC变换器中，经DC-DC变换后，再产生整机小信号处理电路所需要的5V、3.3V、2.5V、1.8V等几路电路。型电源盒电路简单、功率小，常应用于小屏幕液晶彩电中。

2.内置电源

内置电源是指在液晶彩电内部专设一块开关电源板，输出5V、12V、18V、24V、28V等直流电压，再加到DC-DC变换器中，产生整机小信号处理电路所需的3.3V、2.5V、1.8V等几路电压。内置电源大多设有PFC电路（即功率因数校正电路），大功率电源板还采用半桥式推挽输出电路，提高开关电源的功率因数，不仅可以节能，还可以减少电网的谐波污染。

3.整合电源

整合电源是将电源电路与背光灯高压逆变器电路做在一个电路板上。整合电源板与上述两种类型电源最大的区别是，这种电源板送给逆变器的供电电压并不是24V或12V，而是市电整流滤波及PFC变换后的380V直流电压，逆变器将+380V通过DC-AC升压达到灯管所需高压，省去了24V转换。这种整合电源板应用在新型液晶彩电或小屏幕液晶彩电中。

二、液晶彩色电视机检修要点

1.液晶彩电电源板检修要点

副电源正常工作，提供5V供电给CPU。开机后，PFC电路工作，把整流后的300V电压提高到380V，这部分电压高易损坏。开关电源的脉宽振荡器开始工作，输出5V、12V、18V、24V电压，整机进入工作状态。电源板引起的故障现象主要有黑屏、无图像、无伴音、自动关机等。

2.开机前检修要点

开机前先查有无烧焦短路元件，如有应更换。然后用一个100W、220V灯泡代替电源交流保险管，这样可以避免扩大故障。

3.在电源板上检测接地

贴有黄色三角形标记的散热片以及散热片下面的区域电路均为热地，要注意检测设备接地，要分清冷、热接地。

4.检测关键点电压

通过观察待机指示灯是否亮，测量关键点电压，判断故障部位。如某一路输出不正常，则检查该电路相关元件，排除故障。

三、液晶彩色电视机电源检修技巧

1.电源板独立检修

在实际检修中，我们可将电源板和主板的连接断开，将电源板通上交流电源，用万用表检测输出插座是否有5V输出，若有说明电源板副电源工作正常。此时再将电源板5V电压输出端串接入一个1.5kΩ左右的电阻连接连到电源板的开/待机（PS-ON）控制端，在电源板二次开机后，测试输出插座有无24V电压输出（注：不带负载时，电压会比正常值稍低；个别电源板需要带假负载，主开关电源才进入正常工作状态，所以在24V输出端接一只60W、12V的汽车或摩托车上用的灯泡作假负载），这样根据灯泡是否发光和发光的亮度判断电源是否有电压输出及输出电压的高低。

2.开关稳压电源保护电路的检修

开关稳压电源工作在高频、高压和大电流条件下，需加入各种保护电路，一方面保护开关电源本身不致因过压、过流损坏，另一方面也避免因开关电源故障而损坏其他电路。在检修时可脱开保护电路，如果电压恢复正常，说明是保护电路引起故障，这时要分步断开检查是哪部分起作用，然后再进行检修。

（1）根据故障现象，判断是否为电源保护。如果开机的瞬间开关电源启动，并在开关电源变压器的二次线圈端测有电压输出，但在几秒钟后开关电源停止工作，输出电压降为0V，则多为保护电路动作。

（2）测量关键点电压，判断哪一路保护。在开机的瞬间，测量保护电压翻转电路的关键点电压，如晶闸管的G极电压。此时多数保护电路晶闸管的G极电压在正常时为低电平0V，如果开机时或发生故障时，G极电压变为高电平0.7V以上，则是保护电路启动。

3.串联灯泡检修法

串联灯泡检修法，就是去掉电源熔断器，用一个220V、60W的灯泡替换。当接通交流电后，如灯泡很亮，则说明电路有短路现象。这样，一方面，能直观地通过灯泡的明亮程度来判断电路故障；另一方面，由于灯泡的限流、降压作用，不会使已经短路的电路烧坏。在有短路故障时，灯泡明亮；短路故障排除后，灯泡的亮度会变暗，最后再拆掉灯泡，换回熔断器。

四、液晶彩色电视机电源故障检修3例

例1：长虹LT3212（GP02电源）开机指示灯亮，二次开机后指示灯闪烁后无图无声，过一会儿红灯常亮。

长虹LS10机芯，指示灯闪烁，说明CPU已工作，且发生了开机控制信号。测插座JP204的①脚有4V电压，说明控制系统已工作。测插座JP201、J202的、，14脚24V电压由开机的19V逐渐降低，最后回到待机的0V，说明负载或电源输出不良，此时拔掉连接逆变器上的插头，开机后24V和12V电压恢复正常，说明灯管驱动板或电源板不良。用一新的电源板代换试机，整机恢复正常，说明是电源负载能力差造成的。再测量24V输出端滤波电容发现无充、放电现象。取下输出部分的散热片，发现C811、C819有电解液痕迹。24V滤波电容有漏液说明24V电压过高。24V电压过高说明稳压电路IC807及光耦IC803等有故障，更换IC807、C821、C811、C819后故障排除。

例2：康佳LC-TM2018液晶彩电，三无，指示灯不亮。

康佳LC-TM2018型液晶彩电采用内置电源。打开后盖发现F901烧黑，说明电源板有严重过流或短路故障，测量V901已击穿，换为新的场效应管和熔断器，再测量R905、R906取样电阻，发现两只电阻开路，更换后故障排除。

例3：TCL的LCD37A71-P液晶彩电，三无，指示灯不亮。

根据该故障现象，可以判断故障范围在电源部分。开机，用万用表测试电源板输出电压，发现12V输出为0，24V输出正常。24V输出正常说明电源的公共通道（即PFC功率因素校正电路）是正常的，故障应在12V电源部分。

关机，用万用表电阻挡测量Q5、R39、R40、D10都正常，通电测量IC6（NCP1377）的8脚有380V电压，估计NCP1377损坏。更换后，12V输出端电压为6V，而且在不断抖动，测量NCP1377的6脚Vcc电源，发现为0V，断电测量R37，ZD5已损坏，更换后，开机测量电压12V正常，整机恢复正常。

参考文献：

[1]孙铁瑞.液晶彩电电源板维修快易通（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2012.