開關(guān)電源工作原理精選(九篇)

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第1篇：開關(guān)電源工作原理范文

一、開關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本工作原理

開關(guān)式穩(wěn)壓電源接控制方式分為調(diào)寬式和調(diào)頻式兩種，在實際的應(yīng)用中，調(diào)寬式使用得較多，在目前開發(fā)和使用的開關(guān)電源集成電路中，絕大多數(shù)也為脈寬調(diào)制型。因此下面就主要介紹調(diào)寬式開關(guān)穩(wěn)壓電源。

對于單極性矩形脈沖來說，其直流平均電壓Uo取決于矩形脈沖的寬度，脈沖越寬，其直流平均電壓值就越高。直流平均電壓U?？捎晒接嬎?，即Uo=Um×T1/T式中Um -矩形脈沖最大電壓值；

T -矩形脈沖周期；

T1 -矩形脈沖寬度。

從上式可以看出，當(dāng)Um與T不變時，直流平均電壓Uo將與脈沖寬度T1成正比。這樣，只要我們設(shè)法使脈沖寬度隨穩(wěn)壓電源輸出電壓的增高而變窄，就可以達到穩(wěn)定電壓的目的。

二、開關(guān)式穩(wěn)壓電源的原理電路

1、基本電路

交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后，變成含有一定脈動成份的直流電壓，該電壓進人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波，最后再將這個方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/p>

控制電路為一脈沖寬度調(diào)制器，它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準電壓等電路構(gòu)成。這部分電路目前已集成化，制成了各種開關(guān)電源用集成電路?？刂齐娐酚脕碚{(diào)整高頻開關(guān)元件的開關(guān)時間比例，以達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

2．單端反激式開關(guān)電源

單端反激式開關(guān)電源的典型電路。電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)。所謂的反激，是指當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，高頻變壓器T初級繞組的感應(yīng)電壓為上正下負，整流二極管VD1處于截止狀態(tài)，在初級繞組中儲存能量。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，變壓器T初級繞組中存儲的能量，通過次級繞組及VD1整流和電容C濾波后向負載輸出。

單端反激式開關(guān)電源是一種成本最低的電源電路，輸出功率為20－100W，可以同時輸出不同的電壓，且有較好的電壓調(diào)整率。唯一的缺點是輸出的紋波電壓較大，外特性差，適用于相對固定的負載。

單端反激式開關(guān)電源使用的開關(guān)管VT1承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍，工作頻率在20－200kHz之間。

3．單端正激式開關(guān)電源

單端正激式開關(guān)電源的典型電路。這種電路在形式上與單端反激式電路相似，但工作情形不同。當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，VD2也導(dǎo)通，這時電網(wǎng)向負載傳送能量，濾波電感L儲存能量；當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，電感L通過續(xù)流二極管VD3繼續(xù)向負載釋放能量。

在電路中還設(shè)有鉗位線圈與二極管VD2，它可以將開關(guān)管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復(fù)位條件，即磁通建立和復(fù)位時間應(yīng)相等，所以電路中脈沖的占空比不能大于50％。由于這種電路在開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，通過變壓器向負載傳送能量，所以輸出功率范圍大，可輸出50－200W的功率。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積也較大，正因為這個原因，這種電路的實際應(yīng)用較少。

4．自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源

自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的典型電路。這是一種利用間歇振蕩電路組成的開關(guān)電源，也是目前廣泛使用的基本電源之一。

當(dāng)接入電源后在R1給開關(guān)管VT1提供啟動電流，使VT1開始導(dǎo)通，其集電極電流Ic在L1中線性增長，在L2中感應(yīng)出使VT1基極為正，發(fā)射極為負的正反饋電壓，使VT1很快飽和。與此同時，感應(yīng)電壓給C1充電，隨著C1充電電壓的增高，VT1基極電位逐漸變低，致使VT1退出飽和區(qū)，Ic開始減小，在L2中感應(yīng)出使VT1基極為負、發(fā)射極為正的電壓，使VT1迅速截止，這時二極管VD1導(dǎo)通，高頻變壓器T初級繞組中的儲能釋放給負載。在VT1截止時，L2中沒有感應(yīng)電壓，直流供電輸人電壓又經(jīng)R1給C1反向充電，逐漸提高VT1基極電位，使其重新導(dǎo)通，再次翻轉(zhuǎn)達到飽和狀態(tài)，電路就這樣重復(fù)振蕩下去。這里就像單端反激式開關(guān)電源那樣，由變壓器T的次級繞組向負載輸出所需要的電壓。

自激式開關(guān)電源中的開關(guān)管起著開關(guān)及振蕩的雙重作從，也省去了控制電路。電路中由于負載位于變壓器的次級且工作在反激狀態(tài)，具有輸人和輸出相互隔離的優(yōu)點。這種電路不僅適用于大功率電源，亦適用于小功率電源

5．推挽式開關(guān)電源

推挽式開關(guān)電源的典型電路。它屬于雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側(cè)。電路使用兩個開關(guān)管VT1和VT2，兩個開關(guān)管在外激勵方波信號的控制下交替的導(dǎo)通與截止，在變壓器T次級統(tǒng)組得到方波電壓，經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/p>

這種電路的優(yōu)點是兩個開關(guān)管容易驅(qū)動，主要缺點是開關(guān)管的耐壓要達到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大，一般在100－500W范圍內(nèi)。

6．降壓式開關(guān)電源

降壓式開關(guān)電源的典型電路。當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，二極管VD1截止，輸人的整流電壓經(jīng)VT1和L向C充電，這一電流使電感L中的儲能增加。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，電感L感應(yīng)出左負右正的電壓，經(jīng)負載RL和續(xù)流二極管VD1釋放電感L中存儲的能量，維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈沖寬度確定。

這種電路使用元件少，它同下面介紹的另外兩種電路一樣，只需要利用電感、電容和二極管即可實現(xiàn)。

7．升壓式開關(guān)電源

升壓式開關(guān)電源的穩(wěn)壓電路。當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，電感L儲存能量。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，電感L感應(yīng)出左負右正的電壓，該電壓疊加在輸人電壓上，經(jīng)二極管VD1向負載供電，使輸出電壓大于輸人電壓，形成升壓式開關(guān)電源。

8．反轉(zhuǎn)式開關(guān)電源

第2篇：開關(guān)電源工作原理范文

【關(guān)鍵詞】 學(xué)生管理工作；質(zhì)量標準框架；質(zhì)量觀；內(nèi)部監(jiān)控

【中圖分類號】 G47 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1009—458x（2013）05—0034—06

質(zhì)量是教育，也是遠程教育的生命線，它深刻影響著遠程教育的發(fā)展，直接決定著遠程教育的前途和未來。[1]我國現(xiàn)代遠程教育試點工作啟動以來，遠程教育院校通過探索形成了許多有效的質(zhì)量保證措施，促進了遠程教育人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展，保證了遠程教育的健康有序發(fā)展。

學(xué)生管理工作質(zhì)量是指學(xué)生管理服務(wù)水平的高低和學(xué)生管理服務(wù)效果優(yōu)劣的程度，它最終體現(xiàn)在人才培養(yǎng)的質(zhì)量上。[2]丁興富提出作為遠程教育質(zhì)量保證體系的基本要素，學(xué)生支持服務(wù)是遠程教育教學(xué)質(zhì)量保證的關(guān)鍵。[3]索普認為學(xué)生管理和服務(wù)質(zhì)量的好壞會直接對學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷產(chǎn)生積極或消極的影響。[4]

隨著遠程教育學(xué)生迅速增加，學(xué)生需求日益多樣化，遠程教育院校有限的教育資源和服務(wù)手段不能有效滿足全體學(xué)生的多樣化和個性化的需求，學(xué)生管理工作的質(zhì)量受到了較大挑戰(zhàn)。國內(nèi)大多數(shù)遠程教育院校沒有制定覆蓋各教學(xué)點的學(xué)生管理工作的質(zhì)量標準和相關(guān)規(guī)范，許多教學(xué)點雖自行制定了相關(guān)規(guī)范，但質(zhì)量標準不統(tǒng)一，內(nèi)容不夠全面，可操作性不強，難以有效指導(dǎo)工作的開展。學(xué)生管理工作主要依靠工作人員的經(jīng)驗來處理問題和提供服務(wù)，人員服務(wù)意識、工作態(tài)度和工作方法差別較大，難以保證服務(wù)的質(zhì)量，導(dǎo)致學(xué)生滿意度下降，學(xué)生流失率和輟學(xué)率上升，影響了遠程教育健康發(fā)展。因此，為指導(dǎo)學(xué)生管理工作的有效開展，保證服務(wù)質(zhì)量和效果，遠程教育院校需要加強學(xué)生管理工作質(zhì)量標準的研究。

一、學(xué)生管理概念辨析

1990年國家教委頒布的《普通高等學(xué)校學(xué)生管理規(guī)定》中指出，“本規(guī)定所稱的學(xué)生管理是指對學(xué)生入學(xué)到畢業(yè)在校階段的管理，是對高等學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)、生活、行為的規(guī)范”，其主要內(nèi)容包括學(xué)籍管理、校園秩序、課外活動、獎勵與處分四方面內(nèi)容。蔡國春認為，“高校學(xué)生管理是高等學(xué)校通過非學(xué)術(shù)性事務(wù)和課外活動對學(xué)生施加教育影響，以規(guī)范、指導(dǎo)和服務(wù)學(xué)生，豐富學(xué)生校園生活，促進學(xué)生成長、成才的組織活動”。[5]

辛普森曾經(jīng)把學(xué)習(xí)支持服務(wù)劃分為“學(xué)術(shù)支持服務(wù)”和“非學(xué)術(shù)支持服務(wù)”兩個范疇。[6]學(xué)術(shù)支持服務(wù)注重認知、智力、知識等方面的支持，非學(xué)術(shù)支持服務(wù)偏重于情感和管理方面的支持，是指除課程材料制作和教學(xué)之外的非教學(xué)服務(wù)。[7]鄒范林認為非學(xué)術(shù)支持服務(wù)就是與學(xué)科（課程）內(nèi)容無直接關(guān)系，但是仍然與學(xué)生的學(xué)習(xí)有密切聯(lián)系，并對學(xué)生完成學(xué)業(yè)起著幫助作用的服務(wù)措施，偏重于情感關(guān)懷、學(xué)習(xí)環(huán)境提供、學(xué)習(xí)技能的培養(yǎng)和管理方面的服務(wù)。[8]

在實踐領(lǐng)域中，遠程開放教育學(xué)生管理與非學(xué)術(shù)支持服務(wù)的內(nèi)容有許多重合之處。通過中央電大學(xué)生工作處對44所省級電大學(xué)生管理部門工作職責(zé)的調(diào)查，學(xué)生管理工作的業(yè)務(wù)范圍包括學(xué)生入學(xué)到畢業(yè)期間的、課程學(xué)習(xí)之外的各個環(huán)節(jié)的事務(wù)和服務(wù)，如學(xué)生獎懲、獎學(xué)金評選、學(xué)生文體活動、學(xué)生社團建設(shè)、校友活動、心理健康教育、職業(yè)規(guī)劃與就業(yè)指導(dǎo)、學(xué)生檔案管理、遺留生管理、教材管理和遠程咨詢等業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)基本上都屬于非學(xué)術(shù)支持服務(wù)的內(nèi)容。

由此可見，遠程開放教育學(xué)生管理工作與普通高校學(xué)生管理工作、遠程教育非學(xué)術(shù)支持服務(wù)，從內(nèi)涵到外延上具有許多相似點。綜合普通高校學(xué)生管理和遠程教育領(lǐng)域非學(xué)術(shù)支持服務(wù)的定義，遠程開放教育學(xué)生管理工作主要是指在遠程教育院校中學(xué)科（課程）內(nèi)容以外的與學(xué)生有關(guān)的各類事項的總稱，包括各類日常的非學(xué)術(shù)性事務(wù)和學(xué)生課外活動等，目的是消除學(xué)生非學(xué)術(shù)原因?qū)е碌膶W(xué)習(xí)障礙，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)動力、歸屬感和凝聚力，促進學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展。

二、遠程教育學(xué)生管理工作質(zhì)量觀

學(xué)生管理工作質(zhì)量觀的確立是人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保障，也是高校學(xué)生教育管理優(yōu)化的重要手段。提高遠程開放教育學(xué)生管理工作質(zhì)量，必須要樹立正確的質(zhì)量觀。由于人才培養(yǎng)目標、教學(xué)模式和學(xué)生特點與普通高校不同，遠程教育應(yīng)該建立新的、系統(tǒng)的、多樣化的質(zhì)量觀。[9]結(jié)合宏觀層面的遠程教育質(zhì)量觀，學(xué)生管理工作應(yīng)該探索建立融合多樣化質(zhì)量觀、服務(wù)質(zhì)量觀和效益質(zhì)量觀的新型質(zhì)量觀。

（一）多樣化質(zhì)量觀

多樣化質(zhì)量觀強調(diào)遠程教育機構(gòu)要從自身的目標定位出發(fā)，體現(xiàn)辦學(xué)特色。以前遠程教育是普通高等教育的補償教育，主要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)。但是現(xiàn)在作為終身教育體系的重要支撐，遠程教育更加強調(diào)終身教育，關(guān)注學(xué)生多樣的學(xué)習(xí)和發(fā)展需求，應(yīng)該面向更廣泛的、多層次和多樣化的學(xué)生群體，開展各種類型的學(xué)歷和非學(xué)歷教育。因此，學(xué)生管理工作應(yīng)該適應(yīng)各種遠程教育學(xué)習(xí)者的多樣化的學(xué)習(xí)需求，堅持多樣化與個性化的質(zhì)量觀，既要體現(xiàn)學(xué)習(xí)者的“知識能力與綜合素質(zhì)的提升”，又要體現(xiàn)學(xué)習(xí)者的“滿意度與學(xué)習(xí)樂趣”，也要促進學(xué)習(xí)者“人際關(guān)系的擴展”等。[10]

（二）服務(wù)質(zhì)量觀

遠程教育質(zhì)量即遠程教育服務(wù)質(zhì)量，是反映遠程教育院校提供的遠程教育服務(wù)滿足受益者（如學(xué)習(xí)者個人、家庭、企業(yè)、社會等）明確或隱含需要能力的特征和特性的總和。遠程教育的質(zhì)量分為預(yù)期的結(jié)果質(zhì)量和過程質(zhì)量，以及在過程中產(chǎn)生的“非預(yù)期”質(zhì)量[11]。學(xué)生管理工作也是面向?qū)W生的支持服務(wù)，其質(zhì)量也分為過程質(zhì)量和結(jié)果質(zhì)量。過程質(zhì)量是對工作流程和規(guī)范的組織實施，包括服務(wù)的內(nèi)容和形式與學(xué)生需求吻合度、服務(wù)的規(guī)范程度和準確程度等。結(jié)果質(zhì)量是指服務(wù)所產(chǎn)生的效能，包括提升學(xué)生體力、智力和技能等的預(yù)期服務(wù)目標、獲得提升的部分（價值增值），以及服務(wù)對象（社會或?qū)W生）的滿意度等。學(xué)生管理工作質(zhì)量保證重點是過程質(zhì)量，過程質(zhì)量的改善將有助于結(jié)果質(zhì)量的提高。

另外，遠程教育的開放性使其具有顯著的“非預(yù)期”質(zhì)量。[12]同樣，學(xué)生管理工作也有非常顯著的“非預(yù)期”質(zhì)量，學(xué)生管理與服務(wù)工作體貼到位，學(xué)生滿意度就會提高，經(jīng)過學(xué)生口口相傳，對學(xué)校招生和其他工作具有重大促進作用。相反，如果學(xué)生管理工作不到位，不但不會促進招生和其他工作，反而可能會引發(fā)學(xué)生與學(xué)校的沖突等惡性事件的發(fā)生，嚴重影響學(xué)校的正常教學(xué)秩序，損害學(xué)校的社會聲譽。

（三）效益質(zhì)量觀

效益質(zhì)量觀強調(diào)遠程教育能夠利用先進技術(shù)，提高效率和質(zhì)量，降低教育成本。對于學(xué)生個人，效益質(zhì)量觀指不同類型和層次的學(xué)生都能有機會并有能力得到相關(guān)的服務(wù)。對于遠程教育院校，效益質(zhì)量觀表現(xiàn)為規(guī)模效益，充分利用技術(shù)，通過體貼人性化的管理與服務(wù)，促進學(xué)生順利完成學(xué)業(yè)，減少教育資源的浪費，降低服務(wù)的生均成本。[13]

三、遠程開放教育學(xué)生管理工作

質(zhì)量標準的研究與實踐

（一）國外遠程教育學(xué)生管理工作的質(zhì)量標準

國內(nèi)外遠程教育領(lǐng)域重視遠程教育質(zhì)量保證的研究與實踐，提出了許多遠程教育質(zhì)量保證的標準，其中許多標準都包含了對學(xué)生管理工作相關(guān)內(nèi)容的質(zhì)量要求。

目前遠程教育學(xué)生管理工作已經(jīng)得到遠程教育院校的重視，許多院校制定了相關(guān)的工作制度規(guī)范，以改善工作流程，保證服務(wù)質(zhì)量。

英國開放大學(xué)公布了學(xué)生支持服務(wù)的聲明，對相關(guān)服務(wù)做出承諾，明確學(xué)生可以得到什么樣的服務(wù)以及服務(wù)的程度。服務(wù)聲明中對入學(xué)、錄取、資助、學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)術(shù)支持、教師指導(dǎo)、作業(yè)、咨詢與反饋信息、學(xué)生職業(yè)發(fā)展、學(xué)生權(quán)益保護、參與學(xué)校學(xué)術(shù)事務(wù)決策、投訴和抱怨、安全與健康以及殘疾人和特殊需求人群的服務(wù)都作了相關(guān)的規(guī)定。服務(wù)聲明中強調(diào)服務(wù)的及時性，如果事情比較復(fù)雜，則告知聯(lián)系人并提供需要解決的時間表。

加拿大阿薩巴斯卡大學(xué)在學(xué)校的主頁公布了面向在讀學(xué)生的8大類的服務(wù)類型（一般信息服務(wù)、管理服務(wù)、圖書館服務(wù)、學(xué)習(xí)資源服務(wù)、本科生學(xué)術(shù)支持、學(xué)生支持服務(wù)、監(jiān)察服務(wù)和電子通信服務(wù)），并公布了提供每類服務(wù)的時間和負責(zé)人及聯(lián)系方式。

目前國外遠程教育機構(gòu)學(xué)生管理工作的標準框架主要以學(xué)校提供的各項服務(wù)為主，規(guī)定了服務(wù)的內(nèi)容和形式，對服務(wù)的質(zhì)量要求從學(xué)生接受服務(wù)的角度進行描述，既有定性的描述，也有定量的要求，在實際應(yīng)用中能夠較好指導(dǎo)實踐，保證服務(wù)的質(zhì)量和效果。標準和規(guī)范包括的要素主要是遠程教育院校為學(xué)生提供的各項服務(wù)內(nèi)容，包括入學(xué)、注冊、學(xué)費、咨詢與投訴、學(xué)生評價、資助、技術(shù)幫助、學(xué)生職業(yè)發(fā)展、安全與健康、權(quán)益保護、學(xué)生交互、學(xué)生社區(qū)、校園活動、提供場地設(shè)施以及特殊學(xué)生群體的服務(wù)等。規(guī)范的主要特點強調(diào)與教育目標的一致性、及時性、公平性、個性化、互動性。

（二）國內(nèi)遠程教育院校學(xué)生管理工作質(zhì)量標準

我國現(xiàn)代遠程教育試點工程啟動以來，遠程教育質(zhì)量一直受到各方的關(guān)注。許多研究者從多個方面來研究遠程教育的質(zhì)量保證體系，提出的質(zhì)量標準涵蓋了學(xué)生管理工作的相關(guān)內(nèi)容，各遠程教育院校也在積極探索學(xué)生管理工作的相關(guān)規(guī)范。

我國教育信息化技術(shù)標準委員會于 2003 年了《網(wǎng)絡(luò)教育服務(wù)質(zhì)量管理體系規(guī)范》征求意見稿。網(wǎng)絡(luò)教育服務(wù)質(zhì)量的基本框架由5個維度組成：可靠性、響應(yīng)性、保障性、學(xué)習(xí)資源的有效性和關(guān)懷性。[16]管理體系的過程要素之一的服務(wù)實現(xiàn)部分包括了招生管理、教學(xué)管理、學(xué)務(wù)管理、考務(wù)管理等內(nèi)容。其中與學(xué)生管理最相關(guān)的學(xué)務(wù)管理部分主要包括學(xué)生支持服務(wù)、學(xué)生活動管理、學(xué)生常見問題解答（包括招生咨詢、學(xué)習(xí)咨詢、技術(shù)指導(dǎo)、就業(yè)咨詢等）、學(xué)生反饋意見的收集和處理等。

中央廣播電視大學(xué)“人才培養(yǎng)模式改革與開放教育試點項目”辦學(xué)評估標準中，將教學(xué)支持服務(wù)作為其中的二級指標。在“創(chuàng)建示范性基層電大教學(xué)點指標說明”中，支持服務(wù)作為評審標準的二級指標觀測點，明確要求教學(xué)點能滿足學(xué)生個別化自主學(xué)習(xí)的需要，同時將學(xué)習(xí)結(jié)果、學(xué)生滿意度和社會滿意度作為評價指標的重要方面。

導(dǎo)學(xué)教師（輔導(dǎo)員、班主任）是遠程教育院校中學(xué)生管理與服務(wù)的主要隊伍，他們的工作水平和質(zhì)量直接影響學(xué)校學(xué)生管理與服務(wù)的質(zhì)量。許多基層電大和學(xué)習(xí)中心都制定了導(dǎo)學(xué)教師的管理辦法，明確考核評價機制，形成定量和定性的相關(guān)標準，從而監(jiān)控導(dǎo)學(xué)教師工作，提高學(xué)生管理與服務(wù)質(zhì)量。通過對北京電大、上海電大、青島電大、安徽電大等10所省市級電大及教學(xué)點導(dǎo)學(xué)教師（輔導(dǎo)員、班主任）考核制度中的相關(guān)考核指標進行分析，總結(jié)出學(xué)生管理工作的質(zhì)量標準中應(yīng)該包含的相關(guān)要素，主要包括：工作計劃、工作記錄、工作總結(jié)、注冊繳費、班級建設(shè)、學(xué)習(xí)小組建設(shè)、課外活動、學(xué)生評優(yōu)獎勵、了解學(xué)生動態(tài)、學(xué)生檔案管理、續(xù)修生管理、學(xué)生注冊率、學(xué)生出勤率、考試出考率、學(xué)生流失率、學(xué)生滿意度等。上述各要素涉及工作方法、工作內(nèi)容和工作結(jié)果三個方面，各項指標的描述中，以定性描述為主，也規(guī)定了一些可以量化的指標。

國內(nèi)遠程教育院校由于學(xué)習(xí)中心分布廣泛，學(xué)生特點各不相同，學(xué)校實際情況千差萬別，學(xué)生管理工作內(nèi)容和流程各有特點，這些情況使得建立覆蓋各教學(xué)點的統(tǒng)一學(xué)生管理質(zhì)量標準存在較大難度。大多數(shù)遠程教育院校較少制定覆蓋各教學(xué)點的學(xué)生管理工作質(zhì)量標準，現(xiàn)有質(zhì)量標準主要從學(xué)校管理角度出發(fā)，以工作職責(zé)和人員考核描述為主，沒有從學(xué)生的角度描述標準內(nèi)容。另外，相關(guān)標準都缺少工作前提條件、學(xué)校效益等方面的內(nèi)容，標準中以定性描述為主，沒有從及時性、可靠性等方面對服務(wù)質(zhì)量作出量的規(guī)定，實踐中對服務(wù)質(zhì)量保證的效果有限。

四、遠程教育教學(xué)點學(xué)生管理

工作質(zhì)量標準框架

林永柏提出，高等教育質(zhì)量標準的構(gòu)建要“將高等教育的全部功能和任務(wù)都納入到質(zhì)量標準的架構(gòu)中，構(gòu)建涵蓋高等教育全部功能和任務(wù)的系統(tǒng)性質(zhì)量標準”[17]。遠程開放教育分級辦學(xué)，教學(xué)點情況各異，學(xué)生管理內(nèi)容多樣，針對各級辦學(xué)機構(gòu)包含學(xué)生管理所有方面構(gòu)建全面的質(zhì)量標準在實踐中可操作性較差。

遠程開放教育學(xué)生廣泛分布在各教學(xué)點，教學(xué)點是學(xué)生學(xué)習(xí)和活動的主要場所，也是進行學(xué)生管理的主要力量。教學(xué)點學(xué)生管理工作質(zhì)量的高低將直接決定遠程開放教育學(xué)生管理工作整體的質(zhì)量水平。本研究將聚焦于教學(xué)點的學(xué)生管理工作，按照系統(tǒng)科學(xué)的理論，選取影響學(xué)生管理工作質(zhì)量的核心要素，來制定適用于教學(xué)點的質(zhì)量標準框架。

在遠程教育學(xué)生管理工作質(zhì)量觀指導(dǎo)下，學(xué)生管理工作質(zhì)量標準需要在質(zhì)量要素基礎(chǔ)上，增加相應(yīng)的質(zhì)量指標。多樣化質(zhì)量觀強調(diào)適應(yīng)各種人群多樣化的學(xué)習(xí)需求，因此質(zhì)量標準中應(yīng)該包括對各類學(xué)生群體的服務(wù)和個性化服務(wù)，并包括多種工作結(jié)果標準。服務(wù)質(zhì)量觀包括過程質(zhì)量和結(jié)果質(zhì)量，同時也關(guān)注服務(wù)條件，因此質(zhì)量框架可以包括服務(wù)條件、服務(wù)過程和服務(wù)結(jié)果三大方面，質(zhì)量標準中需要體現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量觀關(guān)注的學(xué)習(xí)者獲得提升的部分（價值增值）和“非預(yù)期質(zhì)量”。效益質(zhì)量觀強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)機會、學(xué)校的規(guī)模效應(yīng)和生均成本，因此質(zhì)量標準框架中需要包括師資、經(jīng)費和軟硬件投入與工作成果，以及學(xué)校獲得的經(jīng)濟效益和社會效益等。

本文以新的遠程教育學(xué)生管理工作質(zhì)量觀為指導(dǎo)，結(jié)合遠程教育學(xué)生管理工作已有質(zhì)量標準和實踐經(jīng)驗，對已有質(zhì)量標準要素進行梳理和補充，初步提出了教學(xué)點學(xué)生管理工作質(zhì)量標準的框架，如表2。

表2中教學(xué)點學(xué)生管理工作質(zhì)量標準框架的一級欄目內(nèi)容主要根據(jù)遠程教育學(xué)生管理工作質(zhì)量觀總結(jié)概括產(chǎn)生，分為工作條件、工作過程和工作結(jié)果三部分。多樣化的質(zhì)量觀主要關(guān)注宏觀的理念層次，工作過程欄目的“個性化服務(wù)”和工作結(jié)果欄目的諸多內(nèi)容都是多樣化質(zhì)量觀的具體體現(xiàn)，此外它將融于并體現(xiàn)在每條相應(yīng)標準的具體內(nèi)容之中。服務(wù)質(zhì)量觀分為兩部分，一是學(xué)生管理工作部門的工作內(nèi)容，對應(yīng)為工作過程質(zhì)量標準；二是學(xué)生管理工作的結(jié)果，對應(yīng)為工作結(jié)果質(zhì)量標準。效益質(zhì)量觀則體現(xiàn)在“工作結(jié)果”欄目中“學(xué)生成就”、“管理人員績效”、“學(xué)校效益”和“非預(yù)期”質(zhì)量等內(nèi)容中。

另外，本質(zhì)量框架注重兼顧定性與定量標準，表2中標記有“*”的三級欄目都是在制定具體標準時需要有定量的要求。例如人員配置結(jié)構(gòu)需要具體規(guī)定學(xué)生管理人員和學(xué)生數(shù)量的“師生比”，信息咨詢與投訴這一欄目應(yīng)該具體規(guī)定學(xué)生某種咨詢方式和某類咨詢問題的解答和回復(fù)時間，學(xué)生滿意度、沖突事件發(fā)生率等內(nèi)容都需要進行定量的規(guī)定。

（一）工作條件質(zhì)量標準

工作條件是學(xué)生管理工作質(zhì)量保證的基礎(chǔ)和前提，是指遠程教育院校對學(xué)生管理工作的組織機構(gòu)和相應(yīng)的軟硬件保障條件，主要包括組織機構(gòu)和人員隊伍建設(shè)、工作理念和方法、政策支持、制度建設(shè)、經(jīng)費保障、場地設(shè)施和信息技術(shù)應(yīng)用等軟硬件條件。其中人員配置與結(jié)構(gòu)中應(yīng)該明確學(xué)生管理工作的“師生比”，即學(xué)生管理人員與學(xué)生人數(shù)的比例。大多數(shù)教學(xué)點借鑒教育部關(guān)于普通高校輔導(dǎo)員與學(xué)生人數(shù)比例的規(guī)定，負責(zé)遠程開放教育學(xué)生管理的專兼職班主任與學(xué)生人數(shù)比例約為1[∶]200，此比例根據(jù)班主任專兼職情況和管理學(xué)生的專業(yè)情況有所調(diào)整。根據(jù)中央電大2012年對7所省級電大123位班主任的問卷調(diào)查顯示，59.3%的班主任認為這一比例比較合適。

（二）工作過程質(zhì)量標準

工作過程的二級欄目主要為學(xué)生管理工作的具體業(yè)務(wù)內(nèi)容，包括了學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)的整個學(xué)習(xí)和校園生活各個環(huán)節(jié)的管理和服務(wù)工作，主要涉及事務(wù)管理、指導(dǎo)與服務(wù)、環(huán)境建設(shè)、個性化服務(wù)。需要指出的是，個性化服務(wù)主要是指學(xué)生管理工作應(yīng)該面向不同學(xué)生群體，適應(yīng)學(xué)生多樣化的需求，針對學(xué)生特點提供體貼的個性化服務(wù)。如針對殘疾人學(xué)生提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)和生活服務(wù)，為有職業(yè)發(fā)展愿望的學(xué)生進行職業(yè)發(fā)展指導(dǎo)，對弱勢學(xué)生提供學(xué)生權(quán)益保護的幫助和指導(dǎo)等。

需要指出的是，遠程開放教育實行學(xué)分制為基礎(chǔ)的靈活彈性的學(xué)習(xí)方式，弱化了班級概念。但是開放教育多年的實踐顯示，大多數(shù)教學(xué)點仍然以班級為單位教學(xué)和管理，一位班主任管理多個班級。這種形式促進了教學(xué)點對學(xué)生的管理和服務(wù)，所產(chǎn)生的良好的班級觀念和氛圍能夠有效地促進學(xué)生的學(xué)習(xí)和交流，營造良好的班級和校園文化氛圍。因此班級管理也應(yīng)該作為評價教學(xué)點學(xué)生管理工作的一項標準。

（三）工作結(jié)果質(zhì)量標準

工作結(jié)果主要為學(xué)生管理工作的成效和結(jié)果，包括學(xué)生成就、管理人員績效、學(xué)校效益和“非預(yù)期”質(zhì)量等四個方面。學(xué)生成就包括學(xué)生綜合素質(zhì)的提升、學(xué)習(xí)動機和成就感增強、學(xué)生間交流增多和獲獎情況等方面，綜合了學(xué)生各方面的發(fā)展特性。管理人員績效可以從業(yè)務(wù)能力、工作成就感、崗位職責(zé)完成情況、工作失誤率和獲獎情況等方面進行評價。學(xué)校效益主要包括了學(xué)校的經(jīng)濟和社會效益，如學(xué)生注冊率、到課率、出考率、學(xué)生滿意度和歸屬感、學(xué)生正常畢業(yè)率和輟學(xué)率、校園文化環(huán)境、學(xué)校社會影響力和認可度、學(xué)生沖突事件發(fā)生率等方面?！胺穷A(yù)期”質(zhì)量主要是學(xué)生管理工作預(yù)期之外的工作收獲或損失，如學(xué)校招生人數(shù)的提升、學(xué)生專升本本校續(xù)讀率、畢業(yè)生對學(xué)校工作的支持和工作創(chuàng)新等內(nèi)容。良好的學(xué)生管理工作可以促進學(xué)校各方面工作和學(xué)生的發(fā)展，產(chǎn)生許多預(yù)期之外的積極的工作成果。

五、質(zhì)量標準框架的實施

圖1展示了質(zhì)量標準的實施過程，根據(jù)學(xué)校目標和學(xué)生需求確定學(xué)生管理工作的質(zhì)量標準，并設(shè)計學(xué)生管理工作內(nèi)容。學(xué)生工作質(zhì)量標準的三要素即工作條件、工作過程和工作結(jié)果，也是學(xué)生管理工作開展的三個主要方面。學(xué)生管理工作開展中，需要在質(zhì)量標準的指導(dǎo)下完善工作條件，規(guī)范工作過程和評估工作結(jié)果。

從機構(gòu)角度來看，質(zhì)量保證可以分為內(nèi)部監(jiān)控和外部評估。內(nèi)部監(jiān)控是遠程教育院校內(nèi)部的過程性活動，包括計劃、組織領(lǐng)導(dǎo)、控制、協(xié)調(diào)等。外部評估是指遠程教育院校外部的質(zhì)量監(jiān)管與評估活動。[18]工作過程中，各教學(xué)點需要根據(jù)質(zhì)量標準對工作的各個環(huán)節(jié)進行內(nèi)部監(jiān)控，找出需要改進的地方，修訂工作規(guī)劃，完善工作各個環(huán)節(jié)。同時遠程教育院校總部和上級辦學(xué)機構(gòu)可以對教學(xué)點學(xué)生管理工作標準及工作條件、過程和結(jié)果進行外部評估，給出評估結(jié)果和建議，監(jiān)督教學(xué)點完善各項工作，從而提高學(xué)生管理工作各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

六、結(jié)語

本研究結(jié)合國內(nèi)外高等教育質(zhì)量觀和遠程教育質(zhì)量觀，提出了融合多樣化質(zhì)量觀、服務(wù)質(zhì)量觀和效益質(zhì)量觀的遠程教育學(xué)生管理工作質(zhì)量觀，通過分析國內(nèi)外遠程教育領(lǐng)域的學(xué)生管理相關(guān)標準，梳理形成了初步的遠程教育基層教學(xué)點學(xué)生管理工作質(zhì)量標準框架，并對該框架的實施形式和流程進行了探索。需要注意的是，本質(zhì)量框架主要針對基層教學(xué)點制定，遠程教育院?？偛亢透骷夀k學(xué)機構(gòu)可以此為基礎(chǔ)完善和細化適合自己的學(xué)生管理工作質(zhì)量標準。另外，本文提出的質(zhì)量標準框架只包含了學(xué)生管理工作的主要質(zhì)量要素，遠程教育機構(gòu)需要根據(jù)自身實際進行修訂和完善。

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第3篇：開關(guān)電源工作原理范文

關(guān)鍵詞 自激振蕩；開關(guān)電源；分析

中圖分類號TN86 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）44-0078-02

0 引言

目前，CRT彩色電視機中主要采用分立元件組成的自激振蕩式并聯(lián)型開關(guān)電源電路。由于其核心器件電源調(diào)整管工作在非線性狀態(tài)，與串聯(lián)穩(wěn)壓電源相比，具有體積小、重量輕、效率高、電壓適應(yīng)范圍寬等顯著優(yōu)點，但是其工作原理復(fù)雜、維修困難，在實際教學(xué)過程中學(xué)生難以迅速掌握。本文介紹了以自激振蕩過程為核心的分析方法，便于在教學(xué)過程中使學(xué)生熟悉其工作原理，具備快速檢修開關(guān)電源的能力。

1 開關(guān)電源的工作原理

220V交流電直接經(jīng)低頻整流濾波后得到300V左右的直流電壓，利用高頻自激振蕩電路將直流電轉(zhuǎn)化為30kHz~60kHz的脈沖信號，再經(jīng)儲能變壓器的能量轉(zhuǎn)換送入高頻整流濾波電路，經(jīng)高頻續(xù)流二極管整流后得到所需的多組直流電壓輸出。通過取樣調(diào)整電路，改變高頻脈沖的脈沖寬度或脈沖周期來穩(wěn)定輸出電壓。

開關(guān)電源電路常分為低頻整流濾波電路、自激振蕩電路、穩(wěn)壓電路、保護電路和高頻整流濾波電路等部分。其工作過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是產(chǎn)生高頻脈沖，在將能量轉(zhuǎn)化為高頻脈沖時，開關(guān)管工作在飽和導(dǎo)通和截止狀態(tài)，提高了能量利用效率；將能量轉(zhuǎn)化為高頻脈沖，可以通過改變占空比調(diào)節(jié)向輸出端提供的能量，有利于適應(yīng)電網(wǎng)電壓大范圍的波動；將能量轉(zhuǎn)化為高頻脈沖后，可以減小高頻濾波電容容量，有利于縮小電源體積，減少電源重量。

2 自激振蕩電路原理分析

自激振蕩電路起振是自激式開關(guān)電源正常工作的必要條件，開關(guān)調(diào)整管和變壓器初級繞組L1參與振蕩過程。當(dāng)開關(guān)調(diào)整管工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài)時，在變壓器初級繞組L1上產(chǎn)生上正下負的感應(yīng)電動勢，次級繞組L2產(chǎn)生上負下正的感應(yīng)電動勢，初級繞組L1中的電流逐漸增大；當(dāng)開關(guān)調(diào)整管截止時，變壓器初級繞組L1上產(chǎn)生上負下正的感應(yīng)電動勢，次級繞組L2產(chǎn)生上正下負的感應(yīng)電動勢，續(xù)流二極管vD導(dǎo)通，向負載提供能量，并對電容C充電。當(dāng)開關(guān)調(diào)整管再次導(dǎo)通，續(xù)流二極管vD截止時，由電容C向負載提供能量。

自激式電源電路中，常利用正反饋電路實現(xiàn)開關(guān)調(diào)整管的飽和導(dǎo)通和截止，使其集電極串接的初級繞組L1上不斷產(chǎn)生上正下負或者上負下正的感應(yīng)電動勢，通過線圈的互感作用傳遞給次級繞組，從而將直流能量轉(zhuǎn)化為高頻脈沖，為負載端供電。同時，不少開關(guān)電源中穩(wěn)壓過程和保護過程的實現(xiàn)，是通過調(diào)整開關(guān)管的飽和導(dǎo)通時間實現(xiàn)的。因此，開關(guān)電源工作原理的分析應(yīng)以自激振蕩過程為核心。自激振蕩電路通常由開關(guān)管發(fā)射結(jié)和開關(guān)變壓器反饋繞組參與構(gòu)成，因此在振蕩回路的分析過程中應(yīng)注意以下兩點：

1）如果沒有反饋電路的作用，開關(guān)調(diào)整管是可以保持導(dǎo)通狀態(tài)而不會截止的；

2）有些電路整個自激振蕩過程采用LC自激振蕩電路形式，有的電路部分工作過程采用LC自激振蕩電路形式，且常利用反饋繞組作為LC振蕩電路中的振蕩線圈。

3 穩(wěn)壓電路原理分析

輸出電壓從高頻整流濾波電路得到，忽略二極管vD的正向壓降，輸出電壓的計算公式如下：UO= Um×TON/T (其中Um脈沖峰值電壓，TON為脈沖寬度，T為周期)。當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化時，改變脈沖寬度和改變脈沖周期都可以調(diào)節(jié)輸出電壓達到穩(wěn)壓目的，這兩種輸出電壓的調(diào)整方式被稱為調(diào)頻式和調(diào)寬式。目前，自激式開關(guān)電源常采用改變脈沖寬度的方式，即通過改變電源調(diào)整管的飽和導(dǎo)通時間長短來穩(wěn)定輸出電壓。

如圖2所示，取樣電路對穩(wěn)壓電源的主輸出電壓進行取樣，取樣電路分為電阻分壓電路中利用電位器取樣或利用電源變壓器中的取樣繞組取樣，將輸出電壓的變化取樣送入取樣放大管的基極?；鶞史€(wěn)壓電路通常為穩(wěn)壓二極管，常接在取樣放大管的發(fā)射極以穩(wěn)定發(fā)射極電壓。當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化時，取樣放大管的導(dǎo)通程度發(fā)生改變，通過脈寬控制電路去微調(diào)電源調(diào)整管的飽和導(dǎo)通時間，可以達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

需要注意電源調(diào)整管由飽和導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)入截止狀態(tài)，主要通過減小基極電流IB后，利用正反饋作用不斷減小集電極電流IC和基極電流IB來實現(xiàn)的，電源調(diào)整管的飽和導(dǎo)通時間主要是由自激振蕩電路決定。但在有些開關(guān)電源電路中，自激振蕩過程和穩(wěn)壓過程中都要對基極電流IB進行分流，但要注意自激振蕩過程中的分流是為了使開關(guān)調(diào)整管進入截止狀態(tài)，穩(wěn)壓過程中的分流是為了改變高頻脈沖寬度進而實現(xiàn)穩(wěn)壓，一定要區(qū)分兩者目的的不同。

4 保護電路原理分析

開關(guān)電源電路中的保護電路主要包括過壓保護電路、過流保護電路和尖峰脈沖吸收電路，這些電路主要是為了保護電源調(diào)整管設(shè)計的，避免調(diào)整管集電極出現(xiàn)較大的沖擊電壓使其擊穿，或者避免出現(xiàn)大電流燒毀開關(guān)管。自激式開關(guān)電源正常工作的重要條件是振蕩電路的正常工作，若停振則電源不工作，所以各種保護電路也是針對著自激振蕩電路而設(shè)計的。

1）過壓保護。由于電網(wǎng)電壓波動或負載原因使低頻整流輸出的直流電壓突然升高時，圖2中開關(guān)調(diào)整管V的集電極會受到電壓沖擊而損壞。保護電路的設(shè)計思路是破壞自激振蕩的工作條件，通常在開關(guān)調(diào)整管V的基極和發(fā)射極之間接上壓控晶體管，當(dāng)直流電壓突然升高時，將這種變化通過反饋繞組傳遞到壓控晶體管上，使其迅速進入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，將開關(guān)調(diào)整管V的基極和發(fā)射極短接，迫使開關(guān)管停止自激振蕩，開關(guān)電源不再有直流電壓輸出，從而避免過高輸入電壓對開關(guān)管的損害；

2）過流保護。由于開關(guān)調(diào)整管V處于飽和導(dǎo)通期間，基極有較大電流以維持其飽和導(dǎo)通狀態(tài)。如果負載電流突然增加，則飽和導(dǎo)通時間會延長，所需的基極電流也會增大。開關(guān)調(diào)整管V中的基極電流和集電極電流的增加，會引起調(diào)整管燒毀。過流電路的設(shè)計思路是當(dāng)基極電流增大時對其分流，通常利用開關(guān)調(diào)整管V的基極和發(fā)射極之間接上的壓控晶體管，使其導(dǎo)通構(gòu)成對開關(guān)管基極較大的分流，使開關(guān)調(diào)整管飽和導(dǎo)通的時間相應(yīng)縮短，使集電極電流的增長不超過允許值，起到過流保護的作用；

3）尖峰脈沖吸收電路。開關(guān)調(diào)整管在飽和導(dǎo)通轉(zhuǎn)向截止時，在高頻整流二極管尚未導(dǎo)通的時刻，在圖2初級繞組L1和次級繞組L2上保持較大的電磁能量，會使線圈L1上出現(xiàn)上負下正的感應(yīng)電動勢。由于分布電容和漏感的作用，容易產(chǎn)生自激振蕩并出現(xiàn)較大的尖峰脈沖。為了避免尖峰脈沖擊穿開關(guān)管，吸收電路的設(shè)計思路是消除尖峰脈沖，通常在初級繞組L上并接電阻和電容構(gòu)成的阻尼電路，消除振蕩從而保護開關(guān)調(diào)整管。

5 結(jié)論

由于自激振蕩式開關(guān)穩(wěn)壓電源的體積小、重量輕、電網(wǎng)電壓適應(yīng)范圍寬的優(yōu)點，目前在彩色電視機和民用電子產(chǎn)品中應(yīng)用較廣泛。開關(guān)電源中的穩(wěn)壓電路和保護電路都是針對自激振蕩電路原理設(shè)計的，自激振蕩電路的正常工作是電源正常工作的充分條件，因此在教學(xué)和維修過程中，以自激振蕩電路原理為核心進行分析，是理解整機工作原理和快速維修的關(guān)鍵。

參考文獻

[1]姜夔.電視機原理與維修[M].高等教育出版社，2002.

[2]何祖錫.彩色電視機原理與維修[M].電子工業(yè)出版社，2008.

第4篇：開關(guān)電源工作原理范文

關(guān)鍵詞 醫(yī)療器械 維修 電源 重要性 原理

隨著技術(shù)的進步，各種高、精、尖的醫(yī)療器械在臨床上得到廣泛應(yīng)用。不過，無論新設(shè)備功能如何先進，電源都是不可缺少的一環(huán)。雖然醫(yī)療器械原理各不相同，但電源原理大同小異。電源的工作環(huán)境比較惡劣，特別是開關(guān)電源需要承受高電壓以及大電流的沖擊，因此故障往往較多。統(tǒng)計顯示，醫(yī)療器械故障當(dāng)中電源故障的比例大于50%。[1]電源故障同電器元件與控制線路故障不同，會導(dǎo)致整個設(shè)備出現(xiàn)故障，因此電源維修的重要性受到人們的高度重視。

一、醫(yī)療器械維修中的電源

電源，是指為機械提供電能的相關(guān)裝置，可以說是一切機械設(shè)備以及電子儀器的關(guān)鍵組成部分，也是轉(zhuǎn)換電能為機械運轉(zhuǎn)能源的器件。當(dāng)代社會發(fā)展過程當(dāng)中，常見電源設(shè)備是220V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷弘娏?，為各種電子、電氣以及器械提供能源。機械工作環(huán)節(jié)，電源的作用不可替代，是電氣設(shè)備的動力核心，同時也是電力電路控制的核心設(shè)備。電源質(zhì)量的好壞直接決定著電氣設(shè)備可靠性以及運行效率，也是發(fā)揮機械功能的核心影響因素。[2]在當(dāng)代社會發(fā)展的過程當(dāng)中，各種現(xiàn)代化的醫(yī)療器械廣泛使用，大部分都是將信息技術(shù)以及計算機技術(shù)作為控制核心的小型化設(shè)備，功率往往比較高，配套供電設(shè)備重量輕、體積小、功能強以及效率高。因此，在現(xiàn)代化的醫(yī)療器械當(dāng)中，大部分器械都是使用高效率開關(guān)電源，這種電源工作當(dāng)中輸入以及輸出電壓往往存在著比較大的波動，這就要求工作當(dāng)中需要保持平均直流輸出電壓出現(xiàn)的波動在允許范圍內(nèi)。在這一背景下，及時通過某個固定頻率來切換開關(guān)，通過導(dǎo)通長度調(diào)整輸出電壓。

二、醫(yī)療器械維修中電源的重要性

在此，以TOP227Y為例分析醫(yī)院醫(yī)療器械維修中電源的重要性。

（一）開關(guān)電源工作的原理

TOP227Y是PI公司推出的Swicth系列芯片，集合控制脈沖信號的電路以及功率開關(guān)器等部件，這一開關(guān)電源有著集成度高、性能指標理想、電路簡單、功耗低、輸入電壓與輸入頻率范圍較寬、電源效率高、無須調(diào)試、電磁干擾比較低以及無須工頻變壓器等方面的特點。[3]在220V的時候交流電源經(jīng)過電源齊整流波率之后分成兩路輸出，其中的一路經(jīng)過高頻變壓器變換之后，再經(jīng)過兩個整流濾波器送到輸出直流部分以及光耦合器部分，另一路則傳送給TOP227Y的控制開關(guān)部分。

（二）開關(guān)電源的工作原理分析

醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備電源在工作當(dāng)中，通常情況下都是使用高頻變壓器，在安裝之初需要針對性研究變壓器的電壓轉(zhuǎn)換、存儲量以及隔離功能等。高壓變壓器研究方面，初級繞組需要反饋繞組以及同次級繞組才能夠加以控制，同時將其全面歸納，使之可以同已有的技術(shù)完全不同，提高研究工作科學(xué)水平。在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中，TOP227Y設(shè)備在導(dǎo)通電力的時候，電能就會轉(zhuǎn)化成為磁場的形式，從而儲存到初級繞組當(dāng)中，設(shè)備運轉(zhuǎn)停止的時候，磁場形式能量就會傳遞給次級繞組，最后傳遞到反饋繞組，發(fā)揮相應(yīng)的作用。

（三）電源故障及其檢修實例

故障現(xiàn)象：剛開機的時候電源供電+5V、+12v以及-12V都比較正常，檢測液晶屏背光系統(tǒng)的升壓板開關(guān)信號電壓為+18v左右。在機器持續(xù)工作20min之后，整機就會反復(fù)重啟，在30min之后暗屏。故障排除：通過檢測發(fā)現(xiàn)電源供電+12v下降到+2.2v，+5V下降到0.3V，同時-12v下降到-3v，升壓板信號開關(guān)端的電壓則下降到0v。進一步檢測發(fā)現(xiàn)升壓板的溫度較高，認真檢查主板等元件以及電路和元件并未發(fā)現(xiàn)存在明顯的損壞問題。因此，可以判斷屬于液晶屏背光升壓板問題。該升壓板是塑封模塊，在維修的過程當(dāng)中，可以使用國產(chǎn)SF-02S02升壓板來替換電路圖，之后使用高絕緣強度的材料包扎接線，然后固定升壓板在原機的直流電池盒當(dāng)中，開機測試之后正常工作。

綜上所述，醫(yī)療器械維修當(dāng)中電源起著重要作用，所以維修人員需要了解電源工作的原理，尤其是電源開關(guān)原理，加強對電源的保養(yǎng)與維護。在故障檢修過程當(dāng)中，認真細致地進行檢查，準確定位故障的位置并予以維修，從而確保設(shè)備正常運行。

（作者單位為阜寧縣人民醫(yī)院）

參考文獻

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[2] 陳宏軍，張華. GEPr01000型多參數(shù)監(jiān)護儀開關(guān)電源的原理與檢修[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2014，32（6）：129-131.

第5篇：開關(guān)電源工作原理范文

關(guān)鍵詞：直流開關(guān)電源 控制電路 TOP247YN 電路

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A

引言

目前，各種各樣的開關(guān)電源以其小巧的體積、較高的功率密度和高效率正越來越得到廣泛的應(yīng)用。伴隨著電力系統(tǒng)自動化程度的提高，特別是其保護裝置的微機化，通訊裝置的程控化，對電源的體積和效率的要求也在不斷提高?？梢哉f，適應(yīng)各類開關(guān)電源的控制集成電路功能正在不斷完善，集成化水平不斷提高，外接原件也是越來越少。開關(guān)電源的研制生產(chǎn)正在日趨簡化，成本也日益下降，而且集成控制芯片種類也越來越多。

針對開關(guān)電源，其中的控制電路部分發(fā)揮著很大作用，對于一個電路是否能夠輸出一個穩(wěn)定的直流電壓，反饋環(huán)節(jié)就顯得尤為重要。如今，在直流開關(guān)電源中，大都采用PWM控制方式來調(diào)整占空比從而進一步來調(diào)整輸出電壓[1]。在開關(guān)電源中，控制電路通常都是采用集成控制芯片來加以控制。

在本文設(shè)計中，考慮到小型、高效的設(shè)計初衷，控制電路部分決定采用集成化程度較高的單片開關(guān)電源芯片TOP247YN，通過它可把MOSFET和PWM控制電路較好地集成在一起，這樣可使得芯片電路更簡單而實用，從而使得設(shè)計出的開關(guān)電源更加小型化。

1、 TOP247Y的基本工作原理及主要工作過程

在本文設(shè)計中采用的TOP247Y就是屬于第四代開關(guān)器件。

其主要工作原理是：TOP247Y控制芯片是利用反饋電流IC來通過調(diào)節(jié)占空比D，從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的，屬于PWM控制類型中的PWM型電流反饋模式。當(dāng)輸出電壓升高時，經(jīng)過光耦反饋電路使得IC增加，則占空比將減小，從而達到穩(wěn)壓的目的[3]。反之亦然。

TOP247Y控制芯片內(nèi)部主要工作過程：在啟動的過程中，當(dāng)濾波后的直流高電壓加在D管腳時，MOSFET起初處于關(guān)斷狀態(tài)，在開關(guān)高壓電流源連接在D管腳和C管腳之間，C管腳的電容被充電。當(dāng)C管腳的電壓VC達到5.8V左右時，控制電路被激活并開始軟啟動。在10ms左右的時間內(nèi)，軟啟動電路使MOSFET的占空比從零逐漸上升到最大值。如果在軟啟動末期，沒有內(nèi)部的反饋和電流回路加載管腳C上，高電壓電流源將轉(zhuǎn)向，C管腳在控制回路之間通過放電來維持驅(qū)動電流。

芯片自身消耗的過電流是通過內(nèi)部電阻RE轉(zhuǎn)到S腳。這個電流是通過內(nèi)部電阻RE控制MOSFT的占空比來提供閉合回路的調(diào)節(jié)。這個調(diào)節(jié)器有一個有限的低輸出電阻ZC，可設(shè)定誤差放大器的增益，被用在主要的控制回路。在控制回路中，動態(tài)變化的電阻ZC以及內(nèi)部的C管腳電容可以設(shè)定主極點。當(dāng)出現(xiàn)錯誤的情況時，如開環(huán)或輸出短路時，可以阻止內(nèi)部電流進入C引腳。

C引腳的電容開始放電到4.8V，在4.8V時，自動重啟被激活，使得輸出MOSFET關(guān)斷，把控制回路鉗位在一個低電流的模式。在高電壓電流源打開，有繼續(xù)給電容充電。內(nèi)部帶遲滯電源欠壓比較器通過使高電壓電流源通斷來保持VC的電壓在4.8V到5.8V的區(qū)域內(nèi)。

2、開關(guān)電源芯片的電路選擇

TOP系列的控制芯片的控制引腳C的電路基本類似，在本文設(shè)計中，C6選擇0.1uF。電容C7選擇47uF/10V的低成本電解電容。而串聯(lián)電阻R8選擇為6.8Ω/0.25W的電阻?！?/p>

參考文獻

[1] 沙占友. 新型單片開關(guān)電源的設(shè)計與應(yīng)用[M] . 北京：電子工業(yè)出版社， 2001.

[2] 楊 旭，裴云慶，王兆安. 開關(guān)電源技術(shù)[M] . 北京： 機械工業(yè)出版社， 2002.

第6篇：開關(guān)電源工作原理范文

【關(guān)鍵詞】開關(guān)電源；雙閉環(huán)反饋；穩(wěn)壓；穩(wěn)流

1.前言

高頻開關(guān)電源在二十世紀八十年代進入我國后，由于其具有體積小、重量輕、效率高、噪音低等優(yōu)點，大量地進入我國郵電通訊、電力部門及其它領(lǐng)域，其發(fā)展迅速，市場潛力巨大，取代了許多傳統(tǒng)的中小功率可控硅整流電源。而在傳統(tǒng)的工礦企業(yè)，如電解電鍍、電化、電火花、電池充電、水處理、熱處理、焊接、冶煉等諸多領(lǐng)域，目前還在大量使用傳統(tǒng)的可控硅整流電源，不符合國家環(huán)保節(jié)能的政策。目前市場上的單臺高頻開關(guān)電源功率受到器件的約束及其它因素的限制，難以在大功率（50KW以上）場合實用需要。為了把功率做大，簡單的方法就是把許多單臺高頻開關(guān)電源，將其輸出簡單并聯(lián)，形成擴流輸出。但這種方法有一個局限性，那就是并聯(lián)后的系統(tǒng)只能是穩(wěn)流輸出，而不能適應(yīng)穩(wěn)壓輸出的應(yīng)用場合。本文設(shè)計思想就是在上述簡單并聯(lián)后的基礎(chǔ)上，再單獨設(shè)計一個輸出電壓負反饋系統(tǒng)，利用電壓反饋系統(tǒng)的輸出來控制各臺高頻開關(guān)電源，形成雙閉環(huán)反饋，從而達到并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)壓輸出。由于單臺高頻開關(guān)電源的工作原理眾所周知，故以下著重從自動控制系統(tǒng)原理方面介紹并聯(lián)系統(tǒng)的工作原理。

2.系統(tǒng)控制原理圖

并聯(lián)系統(tǒng)的自動控制原理如圖1所示。

在自動控制電機直流調(diào)速系統(tǒng)中，有一種轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)反饋系統(tǒng)，又稱串級系統(tǒng)。外環(huán)是轉(zhuǎn)速反饋，內(nèi)環(huán)是電流反饋。任何系統(tǒng)內(nèi)外擾動或電網(wǎng)電流變化造成的轉(zhuǎn)速變化，都能通過外環(huán)或內(nèi)環(huán)的反饋系統(tǒng)調(diào)節(jié)，達到穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速輸出。本文正是基于此設(shè)計思想，設(shè)計了如圖1的高頻開關(guān)電源雙閉環(huán)反饋并聯(lián)自動控制系統(tǒng)。圖中各臺高頻開關(guān)電源本身就是可以獨立工作的，且內(nèi)部形成電壓或電流負反饋系統(tǒng)。并聯(lián)系統(tǒng)電壓反饋屬于外環(huán)，內(nèi)環(huán)由高頻開關(guān)電源內(nèi)部形成。這種并聯(lián)系統(tǒng)之所以簡單，就是在單立工作的電源基礎(chǔ)上，把輸出端簡單并聯(lián)在一起。而輸入端的給定由外環(huán)統(tǒng)一加到各立的高頻開關(guān)電源。

圖1中虛線框內(nèi)1#、2#、……、N#為各臺高頻開關(guān)電源，其內(nèi)部自動控制原理圖簡化為一階系統(tǒng)比例積分環(huán)節(jié)，所以各臺高頻開關(guān)電源的穩(wěn)流或穩(wěn)壓精度很高。圖中它們工作在穩(wěn)流狀態(tài)下。

3.系統(tǒng)工作設(shè)計原理

3.1 單臺高頻開關(guān)電源設(shè)計及總體框圖

單臺高頻開關(guān)電源的技術(shù)指標：

輸入電壓：380V，50HZ

輸出電壓：DC 18V

輸出電流：DC 800A

限流值：850A

限壓值：18.5V

保護：過流保護、熱保護、過壓保護、欠壓保護

轉(zhuǎn)換效率：>80%

單臺高頻開關(guān)電源總體框圖如圖2所示。整機電路可分為變換主回路和控制電路兩大部分。交流380V電壓經(jīng)輸入電源濾波器、輸入直流整流濾波得到550V左右的直流電壓，供給脈寬調(diào)制器，它有兩組IGBT模塊、高頻變壓器及輸出整流濾波組成。

由PWM控制電路提供交變脈沖經(jīng)驅(qū)動電路來控制IGBT模塊的通斷，將直流電壓變換成交變的20KHZ脈沖電壓，經(jīng)高頻變壓器隔離變換成所需的電壓，再經(jīng)輸出整流二極管全波整流，得到平均幅值為18V的直流電壓。

控制電路由PWM控制電路、驅(qū)動電路、反饋取樣電路、限流限壓電路及輔助電源組成。PWM控制電路輸出兩路彼此相位差180?，并有一定死區(qū)的脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路放大，控制主回路IGBT模塊的通斷。為了得到穩(wěn)定的輸出電壓或電流，對輸出電壓或電流進行采樣、反饋，與基準值比較、放大，控制PWM電路的脈沖寬度，調(diào)整IGBT的占空比來實現(xiàn)穩(wěn)壓或穩(wěn)流。同時通過軟啟動、過流過壓保護、短路保護及限壓限流電路對電源本身實施保護措施。

單臺高頻開關(guān)電源構(gòu)成一個電流負反饋控制系統(tǒng)，簡稱內(nèi)環(huán)。自動控制原理如圖3所示。

圖3中采用了PI調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)電流負反饋控制系統(tǒng)，既保證了動態(tài)穩(wěn)定性，又能做到無靜差，很好地解決了動、靜態(tài)的矛盾。其調(diào)節(jié)原理：在電流給定值不變的情況下，當(dāng)負載變動或電源內(nèi)部原因造成了電源輸出電流變動時，自動控制調(diào)節(jié)過程為：

通過以上的調(diào)節(jié)過程，可以保證單臺高頻開關(guān)電源輸出穩(wěn)定的電流。這樣，把各個單獨工作的高頻開關(guān)電源輸出并聯(lián)在一起，且工作在穩(wěn)流狀態(tài)下，接受同一的電流給定值，就可保證各臺高頻開關(guān)電源輸出同樣大小的電流。從而實現(xiàn)并聯(lián)系統(tǒng)的擴流輸出。為了提高系統(tǒng)的整體可靠性，還可根據(jù)系統(tǒng)的要求，增加N+1冗于設(shè)計。這種簡單的組合在一起，當(dāng)某臺高頻開關(guān)電源出現(xiàn)故障，可立即把其關(guān)電退出運行并斷開輸出連接，把備份的高頻開關(guān)電源通電投入運行即可。從而把處理故障的時間減少到最小。

3.2 系統(tǒng)自動控制原理

雙閉環(huán)并聯(lián)系統(tǒng)自動控制原理如圖4所示。

圖4中在高頻開關(guān)電源系統(tǒng)外增加了一個比例積分調(diào)節(jié)器，用來調(diào)節(jié)并聯(lián)系統(tǒng)的電壓。把并聯(lián)系統(tǒng)的輸出電壓反饋和并聯(lián)系統(tǒng)給定值進行比較，其差值經(jīng)信號放大，作為高頻開關(guān)電源系統(tǒng)電流給定值，而高頻開關(guān)電源系統(tǒng)根據(jù)不斷變化的電流給定值來調(diào)節(jié)自身的輸出電壓，以此保證自身的輸出電流根據(jù)給定值變化而變化。從而也保證了并聯(lián)系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)定。從閉環(huán)反饋的結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在高頻開關(guān)電源系統(tǒng)內(nèi)部，是內(nèi)環(huán)；電壓調(diào)節(jié)環(huán)在外面，成為外環(huán)。二者之間實行串級連接，即以電壓調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出作為并聯(lián)系統(tǒng)輸出電壓的控制，那么兩種調(diào)節(jié)器作用就能互相配合，相輔相成了。這就形成電壓、電流雙閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，兩個調(diào)節(jié)器一般都采用PI調(diào)節(jié)器。

當(dāng)由于負載擾動，造成了并聯(lián)系統(tǒng)電壓輸出變動，則系統(tǒng)自動控制調(diào)節(jié)過程為：

上述電壓調(diào)節(jié)過程可以保證并聯(lián)系統(tǒng)在穩(wěn)壓工作狀態(tài)下，輸出電壓穩(wěn)定。若系統(tǒng)要工作在穩(wěn)流狀態(tài)下，只需通過系統(tǒng)內(nèi)部的選擇開關(guān)，把外環(huán)電壓反饋單元關(guān)閉，直接把電壓給定信號加到各臺高頻開關(guān)電源，由于各臺高頻開關(guān)電源本身工作在穩(wěn)流狀態(tài)下，從而可以保證并聯(lián)系統(tǒng)的每臺高頻開關(guān)電源輸出同等大小電流。

從動態(tài)穩(wěn)定性上看，在設(shè)計過程中，先把單臺高頻開關(guān)電源設(shè)計調(diào)整好，使之能穩(wěn)定的輸出額定電流。然后把各臺并聯(lián)連接在一起，加上電壓反饋外環(huán)，再按系統(tǒng)設(shè)計要求并調(diào)整外環(huán)，使系統(tǒng)輸出電壓保持穩(wěn)定。需要注意的是：內(nèi)環(huán)根據(jù)其設(shè)計指標要逐一開啟和外環(huán)連調(diào)，等所有的內(nèi)環(huán)調(diào)整好后，再把所有內(nèi)環(huán)開啟，與外環(huán)一同調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸出電壓和電流。

4.實驗與結(jié)論

應(yīng)用以上原理，制作了一臺組合式并聯(lián)的72KW高頻開關(guān)電源。具體參數(shù)為：AC380V±10%，穩(wěn)壓輸出18VDC；限流電流4100ADC；穩(wěn)流輸出4000ADC；限壓電壓18.5VDC。該并聯(lián)系統(tǒng)由五臺單獨的高頻開關(guān)電源并聯(lián)組合，每臺高頻開關(guān)電源都輸出同等的800A/18V。系統(tǒng)在穩(wěn)壓工作時，即使輸出短路也能限流在4100A穩(wěn)定工作；穩(wěn)流工作時，輸出端開路能實現(xiàn)限壓而穩(wěn)定工作。若為了提高并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性，還可增加一臺備份。該電源在電鍍行業(yè)鍍鉻工藝中現(xiàn)場運行已有近兩年，基本上達到了設(shè)計要求，用戶反應(yīng)良好。

參考文獻

第7篇：開關(guān)電源工作原理范文

Scopus數(shù)字解碼器電路

剖析和維修方法的探索

數(shù)字解碼器是整個系統(tǒng)的終端設(shè)備。它從碼流中將需要的節(jié)目信號分解出來，再傳送到發(fā)射機對空發(fā)射。它工作是否穩(wěn)定直接影響廣播電視播出質(zhì)量和播出安全。

1、Scopus 解碼器開關(guān)電源電路的剖析

Scopus 解碼器常出現(xiàn)圖像效果差、聲音嘈雜、時?！盁o故”死機等很多離奇古怪的故障。經(jīng)過多次摸索發(fā)現(xiàn)故障的根源就是開關(guān)電源，圖一是Scopus解碼器開關(guān)電源實物照片。

我們根據(jù)實物繪制了電路圖（見圖二），分析了工作原理。由圖二可見，Scopus 解碼器電源是以PWM（脈寬調(diào)制）芯片KA3842為核心的DC/DC開關(guān)電源，該芯片為單端輸出，直接驅(qū)動開關(guān)場效應(yīng)管IRF640B，IRF640B的負載為開關(guān)變壓器，KA3842通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。

通過電路剖析我們發(fā)現(xiàn)，此開關(guān)電源電路板很小，輸出部分的4個發(fā)熱器件D4、D5、IC4、IC5集中固定在一塊很小的散熱片上，緊鄰散熱片的是11個電解電容。這些電解電容長期受散熱片烘烤必然導(dǎo)致內(nèi)部電解液過熱膨脹而鼓包，電解電容鼓包表明其性能劣化甚至失效，這又導(dǎo)致電壓低而不穩(wěn)和紋波增大。到一定程度，影響了相關(guān)電路的正常工作，就會發(fā)生諸如圖像效果差、聲音嘈雜、輸出信號時斷時續(xù)、時好時壞、“無故”死機等故障。這無疑是設(shè)計上的缺陷。針對這種情況，我們提出了三點改進建議：1、在空間允許的情況下加大開關(guān)電源電路板，以擴大元件間隙；2、增大開關(guān)電源中散熱片的面積，以確保散熱迅速；3、采用大體積高耐溫的優(yōu)質(zhì)電解電容。

2、Scopus數(shù)字解碼器雷擊后維修方法的探索

數(shù)字解碼器與外界相連的有碼流線、電源線、視頻和音頻線，這些都是感應(yīng)雷電的媒介。尤其是視頻和音頻線很長，大多要跨越機房與發(fā)射機連接，發(fā)生感應(yīng)雷擊的概率較大。故障表現(xiàn)通常有以下幾種：（1）伴音正常，無圖像。（2）伴音正常，圖像暗淡。（3）圖像正常，無伴音。（4）圖像正常，伴音沙啞?！?/p>

雷擊損壞范圍大，損壞元件有很強的隨機性和不確定性。數(shù)字解碼器芯片眾多（見圖三），大量采用超大規(guī)模集成電路，三層板貼片焊接更增加了維修的難度，不具備根據(jù)實物繪制電路圖的條件。面對這種情況，我們經(jīng)過耐心研究，根據(jù)雷擊特點總結(jié)了一套應(yīng)對方法：首先順著輸出異常的信號端口找到第一個集成電路，以這個集成電路為核心對該單元電路進行剖析，弄清工作原理和可能損壞的元件；然后借助測試儀表對該單元電路進行詳細測試，準確定位損壞的元件；最后就是更換損壞的元件，長時間試用后再投入使用。

長期實踐表明，這套辦法能夠迅速修復(fù)絕大多數(shù)雷擊損壞的解碼器。

BCJ-4波導(dǎo)充氣機電路剖析

和維修方法的總結(jié)

波導(dǎo)充氣機廣泛用于廣播電視微波站、衛(wèi)星地球站和發(fā)射臺，其作用是為波導(dǎo)管自動充氣，使波導(dǎo)管內(nèi)保持有一定壓力的干燥空氣，以確保外部潮濕空氣及水分不能進入其中，從而使傳輸特性穩(wěn)定，保證信號的傳輸質(zhì)量。它雖然是附屬設(shè)施，但對保證信號安全傳輸和播出則是至關(guān)重要的。

為了實現(xiàn)對波導(dǎo)充氣機的獨立、迅速維修，我們也根據(jù)實物（見圖四）繪制了BCJ-4波導(dǎo)充氣機電路圖（見圖五），搜集整理了所有元件的技術(shù)資料。并根據(jù)電路圖總結(jié)出了工作原理和常規(guī)故障維修方法。

波導(dǎo)充氣機也是經(jīng)常遭到雷擊損壞的設(shè)備之一，但其損壞途徑相對單一，都是通過電源造成的，針對雷擊損壞范圍大、程度深的特點，我們總結(jié)出了一套“不講道理”的三步“模糊”維修法，1、檢查各元件外觀是否異常，更換炸裂、燒焦、鼓包等外觀異常的元件；對電路中的三級管、二極管進行逐個檢測，更換測試數(shù)據(jù)異常的元件。2、開機試驗各種性能，測量各路電源電壓、各集成電路引腳電壓是否正常。3、根據(jù)故障表現(xiàn)，更換相關(guān)的集成電路。

第8篇：開關(guān)電源工作原理范文

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；UC3842；雙入多出

開關(guān)電源是基于電力電子技術(shù)，通過控制開關(guān)管通斷的占空比產(chǎn)生一定幅值的電壓，再利用變壓器、穩(wěn)壓芯片等器件實現(xiàn)要求電壓的穩(wěn)定輸出。開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、數(shù)碼產(chǎn)品等領(lǐng)域。為了解決上述問題，本文介紹了一種基于UC3842的雙入多出開關(guān)電源，直流、交流雙模輸入，7路直流輸出。

1 開關(guān)電源工作基本原理

根據(jù)開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)可知，其工作基本原理為：輸入端接入220V工頻交流電，經(jīng)輸入濾波和整流濾波，轉(zhuǎn)化為高壓直流電，通過開關(guān)電路和高頻變壓器將電壓轉(zhuǎn)化成低壓脈沖，最后經(jīng)整流濾波輸出直流電壓。電路中存在雙重反饋，即電壓反饋和電流反饋。輸出電壓對控制電路進行反饋，據(jù)此控制電路來調(diào)節(jié)開關(guān)管的占空比；保護電路中的電流反饋信號與誤差放大器的輸出電平相比較，用于控制鎖存器，保護電路安全。通過電壓電流的雙重反饋控制，可達到較為穩(wěn)定的電壓輸出。

2 雙入多出開關(guān)電源工作原理

本文介紹的開關(guān)電源共4個模塊：供電輸入模塊，變壓器模塊，整流穩(wěn)壓模塊。輸入為220V市電或400V高壓直流電，輸出+5V，-5V，+18V， +15V，-15V，共5種電壓值，7路輸出。

2.1 供電輸入模塊

我們可將供電輸入模塊一路輸入端設(shè)為220V的工頻交流電。D1，D2，D3，D4，構(gòu)成整流電路，再通過C1及C2濾波電容，輸出310V直流電壓。二路最大輸入為400V高壓直流電。保險管F1起過流保護作用，當(dāng)電流超過5A，保險管斷開，系統(tǒng)停止工作，保護電路及人身安全。

2.2 變壓器模塊

變壓器模塊是利用高頻耦合變壓器將高頻交變開關(guān)脈沖傳遞到副邊，再通過副邊電路輸出要求的穩(wěn)定直流電壓。本系統(tǒng)中采用的反激式變壓器具有以下作用：

（1）將原邊電壓轉(zhuǎn)化為所需電壓輸出；

（2）增加多個副邊繞組，提供多路輸出；

（3）變壓器隔離，保障了系統(tǒng)與使用者的安全。

系統(tǒng)上電后，芯片輸出驅(qū)動MOS管導(dǎo)通時，變壓器原邊電壓上正下負，當(dāng)驅(qū)動脈沖為低電平，Q1截止，啟動狀態(tài)電壓消失后，反激式變壓器釋放能量，原邊電勢為上負下正。在能量釋放過程中，反激式變壓器輔助繞組，即引腳1和2，產(chǎn)生感應(yīng)脈沖，經(jīng)二極管D7進行半波整流，然后通過C26、C27 濾波，在啟動后向UC3842供電，D5，C11，R3及C21，D6，R4 與原邊繞組構(gòu)成初級漏感吸收回路，吸收變壓器放能時的漏感，防止瞬間電流過大燒壞變壓器。

2.3 整流穩(wěn)壓模塊

本系統(tǒng)的兩路輸出整流穩(wěn)壓模塊。開關(guān)管關(guān)斷時，副邊回路導(dǎo)通，電壓通過二極管D8，D9與電容C3，C7形成的半波整流電路，后接電解電容C5，C8 濾波，然后通過穩(wěn)壓芯片LM7818CT與LM7905CT，得到輸出+18V，-5V。模塊中C4、C6、C9、C10 更好的濾除諧波，保證電壓穩(wěn)定。

其余5路輸出與上述原理相同，在此不作介紹。

3 結(jié)語

本文介紹了基于UC3842的具有直流、交流兩種模式輸入，七路直流電壓輸出的反激式開關(guān)電源。其利用脈寬調(diào)制技術(shù)得到的電壓輸出安全穩(wěn)定，易于控制，且成本低廉，能夠廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備和復(fù)雜實驗。

參考文獻：

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[3]張興.電力電子技術(shù)[M].科技出版社，2013.

第9篇：開關(guān)電源工作原理范文

關(guān)鍵詞： 太陽能路燈； LED； 恒流驅(qū)動電源； 開關(guān)電源； XL6006

中圖分類號： TN86?34； TK513 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）06?0168?03

Abstract： Aiming at the application of the high?power constant current driving technology in solar LED street light， a design method of the high?power LED constant driving power supply is introduced. The working principle of Boost switching power supply and element parameter calculation method of its driving power supply are given. The efficiency of the designed power supply was tested. Its conversion efficiency is 92% while the step?up ratio is 1.4. The test results show that the constant current driving power supply of the LED street lamp has high conversion efficiency and a certain practical value.

Keywords： solar street lamp； LED； constant current driving power supply； switching power supply； XL6006

0 引 言

太能是人們公認的清潔能量[1]。隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展和大功率LED生產(chǎn)工藝水平的提高，光伏太陽能LED路燈[2]作為一種高效、環(huán)保、節(jié)能、綠色照明[3]，在照明領(lǐng)域中得到推廣與應(yīng)用[4]。LED是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其壽命極易受到溫度影響[5]。為了延長太陽能LED路燈的使用壽命，要采用恒流驅(qū)動電源[6]來驅(qū)動太陽能LED燈。

針對大功率的恒流驅(qū)動技術(shù)在太陽能LED路燈中應(yīng)用，本文介紹了大功率LED恒流驅(qū)動電源設(shè)計方法與技術(shù)。本LED路燈恒流驅(qū)動電源具有轉(zhuǎn)換效率高，成本低廉等特點。

1 Boost開關(guān)電源工作原理

太陽能路燈采用的大功率LED燈，一般是由小功率的LED燈串聯(lián)而成；因此，在太陽能LED路燈照明系統(tǒng)中，需要一個升壓式開關(guān)電源（DC/DC變換電路[5]）來驅(qū)動大功率LED照明燈。升壓式開關(guān)電源的原理圖[5]如圖1所示，其中：L為功率電感；A1和A2構(gòu)成PWM調(diào)制電路；D為續(xù)流二極管；C為濾波電容；RL為電源的負載。圖2（a）為當(dāng)T閉合時的等效電路，圖2（b）為當(dāng)T 斷開時等效電路。在圖2中，當(dāng)電路工作在穩(wěn)態(tài)時，電感器上的電流的變化量相等， 根據(jù)電路知識可得到如下等式：

[UiTON=（Uo-Ui）TOFF] （1）

式中：TON為開關(guān)閉合時間；TOFF為開關(guān)斷開時間，令D1=[TONTS]，D2=[TOFFTS]；TS為開關(guān)周期，利用D1+D2=1關(guān)系式，可得到輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系：

[UoUi=11-D1=1D2] （2）

分析可知電感紋波電流、開關(guān)頻率和電感之間的關(guān)系為：

[ΔiL1=1LfsUiD1] （3）

式中，電感器的紋波電流大小與輸入電壓Ui和占空比D1成正比，與電感量L和開關(guān)頻率fs成反比，它是選定電感量的重要的理論依據(jù)。

當(dāng)轉(zhuǎn)換器工作在穩(wěn)態(tài)時，得電感上的平均輸入電流如下：

[ILA=Io（1-D1）] （4）

式中：ILA電感上的平均輸入電流；Io為平均輸出電流。

2 太陽能LED路燈恒流驅(qū)動電源設(shè)計

2.1 電路原理圖

圖3為LED路燈用的恒流驅(qū)動開關(guān)電源的電路圖。由圖3可知，本設(shè)計主要由XL6006芯片、微控制器、儲電池和一些元件構(gòu)成。XL6006是一塊高效升壓型開關(guān)型恒流驅(qū)動芯片，其內(nèi)部集成了功率開關(guān)管，具有電源轉(zhuǎn)換率高和元件少等優(yōu)點，是理想的LED恒流驅(qū)動芯片。L為大功率儲能電感器，D1為開關(guān)電源的續(xù)流二極管，當(dāng)XL6006內(nèi)部的功率開關(guān)管閉合時，XL6006第3引腳接地，二極管D1反偏截止，電感器中的電流線性增大，電感器儲能；當(dāng)XL6006內(nèi)部的功率開關(guān)管斷開時，XL6006第3引腳懸空，二極管D1正偏導(dǎo)通，電感器中的電流流向負載LED。ST15W401為一片單片機，內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換器和PWM控制器，R1和R2為分壓電路，儲電池的電壓通過分壓電路分壓之后，輸?shù)絾纹瑱C的第1腳。RS為電流取樣電阻， D3和RF為開關(guān)電源的功率控制路，控制太陽能路燈恒流驅(qū)動電源輸出功率。

2.2 電路參數(shù)的計算

在計算PWM占空比D1時，按輸入電壓為12.5 V，輸出電壓為24 V計算，所以根據(jù)式（2）可以計算此驅(qū)動電源的占空比D1為：

[D1=Uo-UiUo=24-12.524≈0.479] （5）

在計算電感器的平均電流ILA時，按輸出的電流為1 A計算，根據(jù)式（4）可計算出電感器的平均電流（單位為A）：

[ILA=Io1-D1=11-0.479≈1.9] （6）

在設(shè)計電路時，為了讓變轉(zhuǎn)換器工作在CCM模式下，電感器的電流的變化量不大于電感器平均電流的50%，在此設(shè)計中，電感器最大電流變化量按40%計算（單位為A）：

[ΔIL=ILA×0.4=1.9×0.4≈0.77] （7）

因此，可計算出電感器的峰值電流（單位為A）：

[Ipeak=ILA+ΔIL=1.9+0.77=2.67] （8）

因為 XL6006的開關(guān)頻率fs為180 kHz，根據(jù)式（3）可以計算出轉(zhuǎn)換器的電感值（單位為μH）：

[L=1ΔiL1fsUiD1=12.5×0.4790.77×180×103≈43.2] （9）

根據(jù)以上的電感的計算結(jié)果，本設(shè)計選用47 μH， 5 A的電感器。

3 設(shè)計實例樣機的試制及性能指標的測試

為了驗證設(shè)計的正確性，根據(jù)以上的電路圖和計算出來的元件參數(shù)值試制一臺樣機，并對樣機進行測試。在測試時，選用臺灣晶元大功率LED燈珠進行實驗，把6顆5 W的LED燈珠串聯(lián)成30 W的大功率LED燈，并把這些LED燈貼在一個大散熱器上進行實驗。調(diào)節(jié)輸入電壓值，用萬用表測量不同輸入電壓下的輸入功率與輸出功率，計算轉(zhuǎn)換效率，并用表格記錄下每次測量結(jié)果，如表1所示。

由表1可以看出，當(dāng)輸入電壓在11 V左右時，恒流驅(qū)動電源的轉(zhuǎn)換效率在87%左右；當(dāng)輸入電壓在12 V左右時，恒流驅(qū)動電源的轉(zhuǎn)換效率在89%左右；當(dāng)輸入電壓在13 V左右時，恒流驅(qū)動電源的轉(zhuǎn)換效率在90%左右；當(dāng)輸入電壓在14 V左右時，恒流驅(qū)動電源的轉(zhuǎn)換效率在91%左右。由此可見，本恒流轉(zhuǎn)換器具有較高的轉(zhuǎn)換效率。為了進一步地了解Boost 升壓型開關(guān)電源的升壓比與轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系，用數(shù)值計算方法擬合升壓比和效率數(shù)據(jù)，擬合曲線如圖2所示。從圖2可以看出，升壓比和效率成反比關(guān)系。從圖可以看出，當(dāng)升壓比為1.4時，其轉(zhuǎn)換效率約為92%，當(dāng)升壓比為1.5時，其轉(zhuǎn)換效率約為91%，當(dāng)升壓比為2時，其轉(zhuǎn)換效率約為87%，通過計算，由此可見，在設(shè)計Boost恒流驅(qū)動電源時，為了得到較高的轉(zhuǎn)換效率，升壓比控制在2倍以內(nèi)。

4 結(jié) 論

太陽能LED恒流驅(qū)動電源，是光伏太陽能LED路燈照明系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其設(shè)計質(zhì)量，直接影響LED路燈的使用壽命。針對Boost恒流驅(qū)動技術(shù)在太陽能LED路燈中應(yīng)用，本文介紹太陽能LED路燈恒流驅(qū)動開關(guān)電源設(shè)計方法，并通過實例參數(shù)試制一臺實驗樣機，用數(shù)值計算方法擬合了樣機升壓比和效率數(shù)據(jù)，當(dāng)升壓比為1.4時，其轉(zhuǎn)換效率約為92%，當(dāng)升壓比為1.5時，其轉(zhuǎn)換效率約為91%，當(dāng)升壓比為2時，其轉(zhuǎn)換效率約為87%。測試表明，該恒流驅(qū)動的設(shè)計方法可行，能為設(shè)計大功率LED太陽能路燈恒流驅(qū)動電源提供一個參考。

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