整流电路与滤波电路比较
开关电源与线性稳压电源的整流、滤波电路比较如下:
a. 整流电路工作电压不同。开关电源的整流电路是先把220V交流市电进行整流,输出300V左右的直流电压,送给下下一级电路进行逆变;整流电路中的交流电压比较高,要求整流二极管的反向耐压高。线性稳压电源中的整流电路对电源变压器二次绕组输出的低压交流电压进行整流,整流电路中的交流电压比较低,要求整流二级管的反向耐压低。
b. 输出电路中的滤波电容容量要求不同. 开关电源输出电路中滤波电容的容量比较小,但要求滤波电容的高频特性好,这是因为开关电源工作频率高,采用较小的电容能够达到良好的滤波效果。线性稳压电源中滤波电容容量比较大,这是因为线性电源的输出电压交流频率低,得采用足够大的滤波电容才能达到良好的滤波效果。
4. 电路原理综合比较
a. 开关电源的电路复杂,各种元器件比较多,有几十至几百个元器件,主要是控制电路复杂,各种保护电路的加入,使本来就复杂的电路变得更加复杂化。刚刚入门的电子工程师很难理解开关电源的工作原理,电路分析时需要将多种条件同时运用,各电路之间是相互联系的,所以要求有分析电路的综合能力。开关电源电路中的保护电路复杂,发生故障时,往往会导致多个元器件损坏,检修难度较大,检修技术要求高。
1、AC-DC开关电源不启振,一般查看开关频率是否正确、保护电路是否封锁、电压反馈电路、电流反馈电路又没问题,开关管是否击穿等;
2、变压器发热或发出“嗞嗞嗞”声,一般是开关频率不对;
3、输出电压电源指示灯一闪一闪的一般是副边有短路的。
一般开关管、充电电阻、整流二极管都比较容易坏……所以一般先用数字万用表量量,没有坏的在通电检测。要是表面上一看就能看出有烧坏的地方就更好查了。
开关电源电磁干扰的产生机理
开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按噪声干扰源来分别说明:
1、二极管的反向恢复时间引起的干扰
高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。
2、开关管工作时产生的谐波干扰
功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。
3、交流输入回路产生的干扰
无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。 开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。
4、其他原因
元器件的寄生参数,开关电源的原理图设计不够完美,印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布置,具有很大的随意性,PCB的近场干扰大,并且印刷板上器件的安装、放置,以及方位的不合理都会造成EMI干扰。