开关电源的原理与维修概述课件.ppt
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1、*2000-2011 YOUNG ASSOCIATES,INC.*上海扬智嘉达企业管理有限公司 电子技术培训电子技术培训-开关电源与开关电源与变频器控制基础变频器控制基础电子技术导师研修班培训系列教材电子技术导师研修班培训系列教材贺寿刚贺寿刚shougang.he6-目录目录扬智集团3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途4.典型变频器驱动电源控制原理典型变频器驱动电源控制原理2.2.线性电源和开关电源比较线性电源和开关电源比较1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础5.变频器维修指南变频器维修指南1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础培训目的:本次培训作为一
2、个基础知识讲座,旨在使大家对开关电源的原理和变频器驱动电源有一个基本认识,熟悉变频器驱动电源结构和测试,以及了解开关电源和变频驱动电源的可靠性等知识。培训时间:2小时14321.电脑电源2.三菱变频器电源驱动3.台工爱德利变频驱动4.5.汇川变频器电源驱动51.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础1 1.2 2 电阻色环识别与计算电阻色环识别与计算 电阻的单位:电阻的基本单位是电阻的单位:电阻的基本单位是“欧姆欧姆”,什么叫,什么叫“1“1欧姆欧姆”?假如一?假如一段导线,两端的电压是段导线,两端的电压是1 1伏,此时流过伏,此时流过 导线的电流是导线的电流是1 1安培,那么这段导线的
3、安培,那么这段导线的电阻就是电阻就是1 1欧姆欧姆,简称简称“欧欧”。10001000欧欧=1=1千欧(千欧(KK),),10001000千欧千欧=1=1兆欧兆欧(M)(M)。欧姆的符号是欧姆的符号是“”“”;千欧;千欧符号符号“”“”;兆欧符号;兆欧符号“M”“M”。1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础1 1.3 3 电阻色环识别练习电阻色环识别练习常常 用用 电电 子子 元元 器器 件件 -半导体三极管半导体三极管 晶体三极管简称三极管,它的工作状态有三种:放大放大、饱和、截止、饱和、截止,因此,三极管是放大电路的核心元件具有电流放大电流放大能力,同时又是理想的无触点开关元器件
4、开关元器件。1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础内部结构:内部结构:NPN型和型和PNP型管;工作频率:有低频和高频管;型管;工作频率:有低频和高频管;功率:有小功率和大功率管;功率:有小功率和大功率管;封装材料分:金属壳、塑封管等封装材料分:金属壳、塑封管等材料:有锗管和硅管等等。材料:有锗管和硅管等等。1.分类分类1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础2.结构和符号结构和符号 三极管的结构有三个区发射区、基区、集电区;两个PN结发射结(BE结)、集电结(BC);三个电极发射极e、基极b和集电极c;1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础小功率三极管小功率三极管
5、通常情况下,把集电极最大允许耗散功率PCM在1W以下的三极管称为小功率三极管。中功率三极管中功率三极管中功率三极管主要用在驱动和激励电路,为大功率放大器提供驱动信号。通常情况下,集电极最大允许耗散功率PCM在110W的三极管称为中功率三极管。大功率三极管大功率三极管集电极最大允许耗散功率PCM在10W以上的三极管称为大功率三极管。1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础三极管器件的命名方式三极管器件的命名方式第一部分第一部分数字数字 字母字母 字母字母(汉拼汉拼)数字数字 字母字母(汉拼汉拼)电极数电极数 材料和极性材料和极性 器件类型器件类型 序号序号 规格号规格号3 三极管三极管第
6、二部分第二部分第三部分第三部分A 锗材料锗材料 PNPB 锗材料锗材料 NPNC 硅材料硅材料 PNPD 硅材料硅材料 NPNX 低频小功率管低频小功率管G 高频小功率管高频小功率管D 低频大功率管低频大功率管A 高频大功率管高频大功率管第四部分第四部分第五部分第五部分例:例:3AX31 3DG12B 3DD6PNP低频小功率锗三极管低频小功率锗三极管 NPN高频小功率硅三极管高频小功率硅三极管 NPN低频大功率硅三极管低频大功率硅三极管 3CG 3AD 3DK PNP高频小功率硅三极管高频小功率硅三极管 PNP低频大功率锗三极管低频大功率锗三极管 NPN硅开关三极管硅开关三极管 1.培训简介
7、与电子技术基础培训简介与电子技术基础贴片三极管的外形及特点贴片三极管的外形及特点采用表面贴装技术SMT(Surface Mounted Technology)的三极管称为贴片三极管。贴片三极管有三个引脚的,也有四个引脚的。在四个引脚的三极管中,比较大的一个引脚是集电极,两个相通引脚是发射极,余下的一个引脚是基极。三极管的检测三极管的检测指针式万用表检测三极管1.指针式万用表检测普通三极管指针式万用表判断普通三极管的三个电极、极性及好坏时,选择R100或R1k挡位,常分两步进行测量判断。(1)三颠倒,找基极;PN结,定极型三极管的内部等效图如图所示,测量时要时刻想着此图,从而达到熟能生巧。(2)
8、判断基极、集电极顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴 基极找到之后,判断出PNP型或NPN型,再找发射极和集电极。1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础 用用指针式指针式万用表判断三极管极性万用表判断三极管极性红表笔红表笔是是(表内电源表内电源)负负极极黑表笔黑表笔是是(表内电源表内电源)正正极极基极基极B的判断:的判断:当当黑黑(红)(红)表笔接触某一极,表笔接触某一极,红红(黑)(黑)表笔分别接触另两个极时,万用表表笔分别接触另两个极时,万用表指示为指示为低阻低阻,则该极为基极,该管为,则该极为基极,该管为NPN(PNP)。在在 R 100或或 R 1k 挡测量挡测量测量时手不要接触引
9、脚测量时手不要接触引脚C、E极极的判断:的判断:基极确定后,比较基极确定后,比较B与另外两个极间的正向电阻,较大者为发射极与另外两个极间的正向电阻,较大者为发射极E,较,较小者为集电极小者为集电极C。1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础常常 用用 电电 子子 元元 器器 件件 -半导体二极管半导体二极管1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础 半导体二极管是在半导体二极管是在PN结上加接触电极、引线和管壳封装结上加接触电极、引线和管壳封装而成的。而成的。二极管有正极、负极两个电极。二极管有正极、负极两个电极。阳极(正阳极(正极)极)二极管电路符号二极管电路符号二极管结构二极
10、管结构PNAK阴极(负极)阴极(负极)二极管的基本特性:二极管的基本特性:单向导电性单向导电性ERD正向电流正向电流ERD反向电流反向电流-+-+在二极管两端加正向电压在二极管两端加正向电压在二极管两端加反向电压在二极管两端加反向电压可忽略不计可忽略不计 1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础国产二极管的型号命名分为五个部分国产二极管的型号命名分为五个部分:第一部分第一部分用数字用数字“2”表示主称为二极管;表示主称为二极管;第二部分第二部分用字母表示二极管的材料与极性;用字母表示二极管的材料与极性;第三部分第三部分用字母表示二极管的类别;用字母表示二极管的类别;第四部分第四部分用数
11、字表示序号;用数字表示序号;第五部分第五部分用字母表示二极管的规格号。用字母表示二极管的规格号。常用电子元器件常用电子元器件-二极管二极管二极管的型号命名及含义:二极管的型号命名及含义:2 C Z 52 A 规格号规格号序号序号整流管整流管N型硅材料型硅材料二极管二极管1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础种类:种类:(1)按制作工艺不同:)按制作工艺不同:点接触型二极管、面接触型二极管。点接触型二极管、面接触型二极管。点接触型:点接触型:点接触型二极管的结面积小、电容小,适用于高频、小电流的整流、点接触型二极管的结面积小、电容小,适用于高频、小电流的整流、检波、混频电路等检波、混频
12、电路等面接触型:面接触型:面接触型二极管的结面积大、结电容大,一般工作于低频电路下,面接触型二极管的结面积大、结电容大,一般工作于低频电路下,如整流电路。如整流电路。(2)按结构材料分按结构材料分:锗二极管锗二极管硅二极管硅二极管硅管与锗管的区别:导通电压不一样,硅管的导通电压为硅管与锗管的区别:导通电压不一样,硅管的导通电压为0.7V,锗管的导通电压为,锗管的导通电压为0.3V(3 3)按封装形式不同:玻璃封装、塑料封装、金属封装二极管)按封装形式不同:玻璃封装、塑料封装、金属封装二极管(4 4)按工作频率不同:高频二极管和低频二极管)按工作频率不同:高频二极管和低频二极管(5 5)按二极管
13、功率大小不同)按二极管功率大小不同:大功率,小功率,中功率大功率,小功率,中功率。1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础u20 时时D1,D3导通导通D2,D4截止截止电流通路电流通路:A D1RLD3Bu2M)中小型纸介电容中小型纸介电容470pF-0.22uF63-6308以下以下-5000金属壳密封纸介金属壳密封纸介电容电容0.01uF-10uF250-1600直流,脉动直流,脉动直流直流-1000-5000中小型金属化纸中小型金属化纸介电容介电容0.01uF-0.22uF160、250、4008以下以下-2000金属壳密封金属金属壳密封金属化纸介电容化纸介电容0.22uF-3
14、0uF160-1600直流,脉动直流,脉动电流电流-30-5000薄膜电容薄膜电容3pF-0.1uF63-500高频、低频高频、低频-10000云母电容云母电容10pF-0.51uF100-700075-250以下以下02-10000瓷介电容瓷介电容1pF-0.1uF63-630低频、高频低频、高频02-10000铝电解电容铝电解电容1uF-10000uF4-500直流,脉动直流,脉动直流直流 钽、铌电解电容钽、铌电解电容0.47uF-1000uF6.3-160直流,脉动直流,脉动直流直流 瓷介微调电容瓷介微调电容2/7pF-7/25pF250-500高频高频 1000-10000可变电容可变
15、电容7pF-1100pF100以上以上低频,高频低频,高频 5001.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础目录目录扬智集团3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途4.典型变频器驱动电源控制原理典型变频器驱动电源控制原理2.2.线性电源和开关电源比较线性电源和开关电源比较1.培训简介与电子技术基础培训简介与电子技术基础5.变频器维修指南变频器维修指南2 2.1.1 线性电源的特点线性电源的特点 线性电源一般用工频变压器将市电高压交流电转换为低压交流电,再经整流滤波成为一个直流电压,然后利用有源器件导通电阻的可变性将这个直流电压降至设定的输出电压。下图为一个简单的线性串联稳
16、压电路:随着电子元件和磁性元件的发展,越来越多的电子设备使用了开关电源。因为开关电源有相比线性电源1000倍以上的开关频率,因而在重量、体积、效率等方面具有明显的优势。开关电源的使用越来越广泛,如邮电通信、军事装备、交通设施、仪器仪表、工业设备、医疗设备、家用电器等都越来越多的应用了开关电源。2.2.线性电源和开关电源比较线性电源和开关电源比较2 2.2 2 开关电源电源的特点开关电源电源的特点 随着电子元件和磁性元件的发展,越来越多的电子设备使用了开关电源。因为开关电源有相比线性电源1000倍以上的开关频率,因而在重量、体积、效率等方面具有明显的优势。开关电源的使用越来越广泛,如邮电通信、军
17、事装备、交通设施、仪器仪表、工业设备、医疗设备、家用电器等都越来越多的应用了开关电源。EMI电路PFC防浪涌电路整流滤波AC-DC变换P W M 控 制器输入过欠压保护整流滤波输出稳压控制输出过流保护DC-DC变换PWM控制输出过流保护输出过压保护输入告警2.2.线性电源和开关电源比较线性电源和开关电源比较目录目录扬智集团3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途4.典型变频器驱动电源控制原理典型变频器驱动电源控制原理2.2.线性电源和开关电源比较线性电源和开关电源比较1.培训简介培训简介5.变频器维修指南变频器维修指南3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途3.
18、3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途3.1 小功率整流滤波电路小功率整流滤波电路3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途3.2.1 滤波电路滤波电路电容滤波电容滤波3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途3.2.2 滤波电路滤波电路电感滤波电感滤波用储能元电感器的电流能突的性质,把电感件整流电路的负载相串联,也可以起到小波的作用件。3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途3.3 稳压电路概述稳压电路概述3.4 串联反馈式稳压电源串联反馈式稳压电源.负载电流变化,输入电压保持不变负载电流变化,输入电压保持不变负载电流IL增加,必然会
19、使输入电压 VI有所减小,输出电压VO必然有所降,经过样电路出一部信号 Vf准源电压 VREF比较,获得的误差信号使VO1增加,而使调整管的管压降 VCE降,而抵消因IL增加,使输入电压减小的影响.输出电压调节范围计算输出电压调节范围计算可知:VfVREFVO VO1=(1+R1)VREFR显然,调节RW可以改输出电压3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途稳压电路的保护环节稳压电路的保护环节三端集成稳压器三端集成稳压器三端集成可调稳压器三端集成可调稳压器3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途3.5 开关
20、型稳压电源工作原理开关型稳压电源工作原理3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途为解线性稳压电源功耗较大的 点,研了开关型稳压电源开关型稳压电源效率可达 90%以,体小在开关型稳压电源已经比较成熟,广泛应用于各种电子电路之中开关型稳压电源的点是纹波较大,用于小信号放大电路时,应采用第二级稳压措施。3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途3.6 开关稳压电源控制集成应用开关稳压电源控制集成应用3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途单片集成直流稳压电路的应用单片集成直流稳压电路的应用3.3.开关电源的工作原理与用途开关电源的工作原理与用途3.3.开
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