开关电源

Henry Zhang和Kevin B. Scott ADI公司

电流检测电阻的位置连同开关稳压器架构决定了要检测的电流。检测的电流包括峰值电感电流、谷值电感电流（连续导通模式下电感电流的最小值）和平均输出电流。检测电阻的位置会影响功率损耗、噪声计算以及检测电阻监控电路看到的共模电压。

放置在降压调节器高端

对于降压调节器，电流检测电阻有多个位置可以放置。当放置在顶部MOSFET的高端时（如图1所示），它会在顶部MOSFET导通时检测峰值电感电流，从而可用于峰值电流模式控制电源。但是，当顶部MOSFET关断且底部MOSFET导通时，它不测量电感电流。

Henry Zhang、Mike Shriver和Kevin B. Scott ADI公司

电流模式控制由于其高可靠性、环路补偿设计简单、负载分配功能简单可靠的特点，被广泛用于开关模式电源。电流检测信号是电流模式开关模式电源设计的重要组成部分，它用于调节输出并提供过流保护。图1显示了LTC3855同步开关模式降压电源的电流检测电路。LTC3855是一款具有逐周期限流功能的电流模式控制器件。检测电阻RS监测电流。

电流检测技术在现今的生活与工作中都有广泛的应用，许多的系统中都需要检测流入和流出的电流大小，检测电流大小能够避免器件出错。所以我们今天的主角就是“开关模式电源的电流检测技术”。

本文由ADI 电源产品应用工程总监Henry Zhang和电源产品部门产品营销经理Kevin Scott撰写。

基本知识谈

电流模式控制由于其高可靠性、环路补偿设计简单、负载分配功能简单可靠的特点，被广泛用于开关模式电源。电流检测信号是电流模式开关模式电源设计的重要组成部分，它用于调节输出并提供过流保护。图1显示了 ADI LTC3855同步开关模式降压电源的电流检测电路。LTC3855是一款具有逐周期限流功能的电流模式控制器件。检测电阻RS监测电流。

开关电源常规测试项目目录

1、功率因素和效率测试
2、平均效率测试
3、输入电流测试
4、浪涌电流测试
5、电压调整率测试
6、负载调整率测试
7、输入缓慢变动测试
8、纹波及噪声测试
9、上升时间测试
10、下降时间测试
11、开机延迟时间测试
12、关机维持时间测试
13、输出过冲幅度测试
14、输出暂态响应测试
15、过流保护测试
16、短路保护测试
17、过压保护测试
18、重轻载变化测试
19、输入电压变动测试
20、电源开关循环测试
21、元件温升测试/
22、高温操作测试
23、高温高湿储存测试
24、低温操作测试
25、低温储存测试
26、低温启动测试
27、温度循环测试
28、冷热冲击测试
29、绝缘耐压测试
30、跌落测试
31、绝缘阻抗测试
32、额定电压输出电流测试

由于开关电源始终处在打开和关闭的循环，这就要求开关电源中的器件有较高的强度和较短的反应时间。通常来说，开关电源的工作效率在几十Khz到上百Khz之间。为了能够满足频繁的开关模式，开关电源当中的整流管对Trr时间有严格的要求，理论上，不能使用一般的二极管，而是要使用超快恢复的肖特基二极管。

如果是这样的话，慢恢复的二极管就不能使用在开关电源当中了吗?事实上，开关电源中合理的使用慢恢复二极管将会得到意外的惊喜。下面将以两个实例的分析来说明。

下面就和网友分享一下两个工作中的实例：

案例一

慢恢复工频整流管1N4007用于主控IC供电绕组整流，解决多绕组系统，偏置电压偏高问题。

使用某IC做5路输出DVB电源，批量生产过程中，发现不良率较高，症状为电源不工作或打嗝。去到工厂实测发现IC的供电电压偏高，IC过压保护机制触发。

光耦(opticalcoupler)亦称光电隔离器、光耦合器或光电耦合器。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光二极管发出光线，光敏三极管接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。典型应用电路如下图1-1所示。

光耦的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了前端与负载完全的电气隔离，输出信号对输入端无影响，减小电路干扰，简化电路设计，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是70年代发展起来的新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。

本视频将为大家介绍系统中的意外谐振响应。

深入剖析电感电流――DC/DC 电路中电感的选择

只有充分理解电感在DC/DC电路中发挥的作用，才能更优的设计DC/DC电路。本文还包括对同步DC/DC及异步DC/DC概念的解释。

在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。工程师不仅要选择电感值，还要考虑电感可承受的电流，绕线电阻，机械尺寸等等。本文专注于解释：电感上的DC电流效应。这也会为选择合适的电感提供必要的信息。

理解电感的功能

电感常常被理解为开关电源输出端中的LC滤波电路中的L（C是其中的输出电容）。虽然这样理解是正确的，但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。

在降压转换中，电感的一端是连接到DC输出电压。另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。

本资料将为大家讲解开关电源原理，希望能帮到同行的你更加深入的了解开关电源。

一、开关电源的电路组成：

开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等......

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制 IC 和MOSFET 构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入 80 年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入 90 年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。

开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。