開關電源工作原理精選(九篇)

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第1篇：開關電源工作原理范文

一、開關式穩(wěn)壓電源的基本工作原理

開關式穩(wěn)壓電源接控制方式分為調寬式和調頻式兩種，在實際的應用中，調寬式使用得較多，在目前開發(fā)和使用的開關電源集成電路中，絕大多數也為脈寬調制型。因此下面就主要介紹調寬式開關穩(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接嬎悖碪o=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、開關式穩(wěn)壓電源的原理電路

1、基本電路

交流電壓經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換成所需電壓值的方波，最后再將這個方波電壓經整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/p>

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

2．單端反激式開關電源

單端反激式開關電源的典型電路。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。所謂的反激，是指當開關管VT1導通時，高頻變壓器T初級繞組的感應電壓為上正下負，整流二極管VD1處于截止狀態(tài)，在初級繞組中儲存能量。當開關管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。

單端反激式開關電源使用的開關管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．單端正激式開關電源

單端正激式開關電源的典型電路。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。當開關管VT1導通時，VD2也導通，這時電網向負載傳送能量，濾波電感L儲存能量；當開關管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。

在電路中還設有鉗位線圈與二極管VD2，它可以將開關管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復位條件，即磁通建立和復位時間應相等，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管VT1導通時，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構復雜，體積也較大，正因為這個原因，這種電路的實際應用較少。

4．自激式開關穩(wěn)壓電源

自激式開關穩(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電源，也是目前廣泛使用的基本電源之一。

當接入電源后在R1給開關管VT1提供啟動電流，使VT1開始導通，其集電極電流Ic在L1中線性增長，在L2中感應出使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中沒有感應電壓，直流供電輸人電壓又經R1給C1反向充電，逐漸提高VT1基極電位，使其重新導通，再次翻轉達到飽和狀態(tài)，電路就這樣重復振蕩下去。這里就像單端反激式開關電源那樣，由變壓器T的次級繞組向負載輸出所需要的電壓。

自激式開關電源中的開關管起著開關及振蕩的雙重作從，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．推挽式開關電源

推挽式開關電源的典型電路。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。電路使用兩個開關管VT1和VT2，兩個開關管在外激勵方波信號的控制下交替的導通與截止，在變壓器T次級統(tǒng)組得到方波電壓，經整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/p>

這種電路的優(yōu)點是兩個開關管容易驅動，主要缺點是開關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。

6．降壓式開關電源

降壓式開關電源的典型電路。當開關管VT1導通時，二極管VD1截止，輸人的整流電壓經VT1和L向C充電，這一電流使電感L中的儲能增加。當開關管VT1截止時，電感L感應出左負右正的電壓，經負載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。

7．升壓式開關電源

升壓式開關電源的穩(wěn)壓電路。當開關管VT1導通時，電感L儲存能量。當開關管VT1截止時，電感L感應出左負右正的電壓，該電壓疊加在輸人電壓上，經二極管VD1向負載供電，使輸出電壓大于輸人電壓，形成升壓式開關電源。

8．反轉式開關電源

第2篇：開關電源工作原理范文

【關鍵詞】 學生管理工作；質量標準框架；質量觀；內部監(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量保證措施，促進了遠程教育人才培養(yǎng)目標的實現和學生的學習與發(fā)展，保證了遠程教育的健康有序發(fā)展。

學生管理工作質量是指學生管理服務水平的高低和學生管理服務效果優(yōu)劣的程度，它最終體現在人才培養(yǎng)的質量上。[2]丁興富提出作為遠程教育質量保證體系的基本要素，學生支持服務是遠程教育教學質量保證的關鍵。[3]索普認為學生管理和服務質量的好壞會直接對學生的學習經歷產生積極或消極的影響。[4]

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

一、學生管理概念辨析

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

辛普森曾經把學習支持服務劃分為“學術支持服務”和“非學術支持服務”兩個范疇。[6]學術支持服務注重認知、智力、知識等方面的支持，非學術支持服務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之外的非教學服務。[7]鄒范林認為非學術支持服務就是與學科（課程）內容無直接關系，但是仍然與學生的學習有密切聯系，并對學生完成學業(yè)起著幫助作用的服務措施，偏重于情感關懷、學習環(huán)境提供、學習技能的培養(yǎng)和管理方面的服務。[8]

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

由此可見，遠程開放教育學生管理工作與普通高校學生管理工作、遠程教育非學術支持服務，從內涵到外延上具有許多相似點。綜合普通高校學生管理和遠程教育領域非學術支持服務的定義，遠程開放教育學生管理工作主要是指在遠程教育院校中學科（課程）內容以外的與學生有關的各類事項的總稱，包括各類日常的非學術性事務和學生課外活動等，目的是消除學生非學術原因導致的學習障礙，增強學生的學習動力、歸屬感和凝聚力，促進學生的學習與發(fā)展。

二、遠程教育學生管理工作質量觀

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

（一）多樣化質量觀

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

（二）服務質量觀

遠程教育質量即遠程教育服務質量，是反映遠程教育院校提供的遠程教育服務滿足受益者（如學習者個人、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。遠程教育的質量分為預期的結果質量和過程質量，以及在過程中產生的“非預期”質量[11]。學生管理工作也是面向學生的支持服務，其質量也分為過程質量和結果質量。過程質量是對工作流程和規(guī)范的組織實施，包括服務的內容和形式與學生需求吻合度、服務的規(guī)范程度和準確程度等。結果質量是指服務所產生的效能，包括提升學生體力、智力和技能等的預期服務目標、獲得提升的部分（價值增值），以及服務對象（社會或學生）的滿意度等。學生管理工作質量保證重點是過程質量，過程質量的改善將有助于結果質量的提高。

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

（三）效益質量觀

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

三、遠程開放教育學生管理工作

質量標準的研究與實踐

（一）國外遠程教育學生管理工作的質量標準

國內外遠程教育領域重視遠程教育質量保證的研究與實踐，提出了許多遠程教育質量保證的標準，其中許多標準都包含了對學生管理工作相關內容的質量要求。

目前遠程教育學生管理工作已經得到遠程教育院校的重視，許多院校制定了相關的工作制度規(guī)范，以改善工作流程，保證服務質量。

英國開放大學公布了學生支持服務的聲明，對相關服務做出承諾，明確學生可以得到什么樣的服務以及服務的程度。服務聲明中對入學、錄取、資助、學習環(huán)境和學術支持、教師指導、作業(yè)、咨詢與反饋信息、學生職業(yè)發(fā)展、學生權益保護、參與學校學術事務決策、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都作了相關的規(guī)定。服務聲明中強調服務的及時性，如果事情比較復雜，則告知聯系人并提供需要解決的時間表。

加拿大阿薩巴斯卡大學在學校的主頁公布了面向在讀學生的8大類的服務類型（一般信息服務、管理服務、圖書館服務、學習資源服務、本科生學術支持、學生支持服務、監(jiān)察服務和電子通信服務），并公布了提供每類服務的時間和負責人及聯系方式。

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

（二）國內遠程教育院校學生管理工作質量標準

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

我國教育信息化技術標準委員會于 2003 年了《網絡教育服務質量管理體系規(guī)范》征求意見稿。網絡教育服務質量的基本框架由5個維度組成：可靠性、響應性、保障性、學習資源的有效性和關懷性。[16]管理體系的過程要素之一的服務實現部分包括了招生管理、教學管理、學務管理、考務管理等內容。其中與學生管理最相關的學務管理部分主要包括學生支持服務、學生活動管理、學生常見問題解答（包括招生咨詢、學習咨詢、技術指導、就業(yè)咨詢等）、學生反饋意見的收集和處理等。

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

導學教師（輔導員、班主任）是遠程教育院校中學生管理與服務的主要隊伍，他們的工作水平和質量直接影響學校學生管理與服務的質量。許多基層電大和學習中心都制定了導學教師的管理辦法，明確考核評價機制，形成定量和定性的相關標準，從而監(jiān)控導學教師工作，提高學生管理與服務質量。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點導學教師（輔導員、班主任）考核制度中的相關考核指標進行分析，總結出學生管理工作的質量標準中應該包含的相關要素，主要包括：工作計劃、工作記錄、工作總結、注冊繳費、班級建設、學習小組建設、課外活動、學生評優(yōu)獎勵、了解學生動態(tài)、學生檔案管理、續(xù)修生管理、學生注冊率、學生出勤率、考試出考率、學生流失率、學生滿意度等。上述各要素涉及工作方法、工作內容和工作結果三個方面，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。

國內遠程教育院校由于學習中心分布廣泛，學生特點各不相同，學校實際情況千差萬別，學生管理工作內容和流程各有特點，這些情況使得建立覆蓋各教學點的統(tǒng)一學生管理質量標準存在較大難度。大多數遠程教育院校較少制定覆蓋各教學點的學生管理工作質量標準，現有質量標準主要從學校管理角度出發(fā)，以工作職責和人員考核描述為主，沒有從學生的角度描述標準內容。另外，相關標準都缺少工作前提條件、學校效益等方面的內容，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質量作出量的規(guī)定，實踐中對服務質量保證的效果有限。

四、遠程教育教學點學生管理

工作質量標準框架

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

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

在遠程教育學生管理工作質量觀指導下，學生管理工作質量標準需要在質量要素基礎上，增加相應的質量指標。多樣化質量觀強調適應各種人群多樣化的學習需求，因此質量標準中應該包括對各類學生群體的服務和個性化服務，并包括多種工作結果標準。服務質量觀包括過程質量和結果質量，同時也關注服務條件，因此質量框架可以包括服務條件、服務過程和服務結果三大方面，質量標準中需要體現服務質量觀關注的學習者獲得提升的部分（價值增值）和“非預期質量”。效益質量觀強調學生學習機會、學校的規(guī)模效應和生均成本，因此質量標準框架中需要包括師資、經費和軟硬件投入與工作成果，以及學校獲得的經濟效益和社會效益等。

本文以新的遠程教育學生管理工作質量觀為指導，結合遠程教育學生管理工作已有質量標準和實踐經驗，對已有質量標準要素進行梳理和補充，初步提出了教學點學生管理工作質量標準的框架，如表2。

表2中教學點學生管理工作質量標準框架的一級欄目內容主要根據遠程教育學生管理工作質量觀總結概括產生，分為工作條件、工作過程和工作結果三部分。多樣化的質量觀主要關注宏觀的理念層次，工作過程欄目的“個性化服務”和工作結果欄目的諸多內容都是多樣化質量觀的具體體現，此外它將融于并體現在每條相應標準的具體內容之中。服務質量觀分為兩部分，一是學生管理工作部門的工作內容，對應為工作過程質量標準；二是學生管理工作的結果，對應為工作結果質量標準。效益質量觀則體現在“工作結果”欄目中“學生成就”、“管理人員績效”、“學校效益”和“非預期”質量等內容中。

另外，本質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。例如人員配置結構需要具體規(guī)定學生管理人員和學生數量的“師生比”，信息咨詢與投訴這一欄目應該具體規(guī)定學生某種咨詢方式和某類咨詢問題的解答和回復時間，學生滿意度、沖突事件發(fā)生率等內容都需要進行定量的規(guī)定。

（一）工作條件質量標準

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

（二）工作過程質量標準

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

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

（三）工作結果質量標準

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

五、質量標準框架的實施

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

從機構角度來看，質量保證可以分為內部監(jiān)控和外部評估。內部監(jiān)控是遠程教育院校內部的過程性活動，包括計劃、組織領導、控制、協調等。外部評估是指遠程教育院校外部的質量監(jiān)管與評估活動。[18]工作過程中，各教學點需要根據質量標準對工作的各個環(huán)節(jié)進行內部監(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機構可以對教學點學生管理工作標準及工作條件、過程和結果進行外部評估，給出評估結果和建議，監(jiān)督教學點完善各項工作，從而提高學生管理工作各個環(huán)節(jié)的質量。

六、結語

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

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第3篇：開關電源工作原理范文

關鍵詞 自激振蕩；開關電源；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型開關電源電路。由于其核心器件電源調整管工作在非線性狀態(tài)，與串聯穩(wěn)壓電源相比，具有體積小、重量輕、效率高、電壓適應范圍寬等顯著優(yōu)點，但是其工作原理復雜、維修困難，在實際教學過程中學生難以迅速掌握。本文介紹了以自激振蕩過程為核心的分析方法，便于在教學過程中使學生熟悉其工作原理，具備快速檢修開關電源的能力。

1 開關電源的工作原理

220V交流電直接經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化為30kHz~60kHz的脈沖信號，再經儲能變壓器的能量轉換送入高頻整流濾波電路，經高頻續(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。其工作過程中的關鍵環(huán)節(jié)是產生高頻脈沖，在將能量轉化為高頻脈沖時，開關管工作在飽和導通和截止狀態(tài)，提高了能量利用效率；將能量轉化為高頻脈沖，可以通過改變占空比調節(jié)向輸出端提供的能量，有利于適應電網電壓大范圍的波動；將能量轉化為高頻脈沖后，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電源正常工作的必要條件，開關調整管和變壓器初級繞組L1參與振蕩過程。當開關調整管工作在飽和導通狀態(tài)時，在變壓器初級繞組L1上產生上正下負的感應電動勢，次級繞組L2產生上負下正的感應電動勢，初級繞組L1中的電流逐漸增大；當開關調整管截止時，變壓器初級繞組L1上產生上負下正的感應電動勢，次級繞組L2產生上正下負的感應電動勢，續(xù)流二極管vD導通，向負載提供能量，并對電容C充電。當開關調整管再次導通，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開關調整管的飽和導通和截止，使其集電極串接的初級繞組L1上不斷產生上正下負或者上負下正的感應電動勢，通過線圈的互感作用傳遞給次級繞組，從而將直流能量轉化為高頻脈沖，為負載端供電。同時，不少開關電源中穩(wěn)壓過程和保護過程的實現，是通過調整開關管的飽和導通時間實現的。因此，開關電源工作原理的分析應以自激振蕩過程為核心。自激振蕩電路通常由開關管發(fā)射結和開關變壓器反饋繞組參與構成，因此在振蕩回路的分析過程中應注意以下兩點：

1）如果沒有反饋電路的作用，開關調整管是可以保持導通狀態(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節(jié)輸出電壓達到穩(wěn)壓目的，這兩種輸出電壓的調整方式被稱為調頻式和調寬式。目前，自激式開關電源常采用改變脈沖寬度的方式，即通過改變電源調整管的飽和導通時間長短來穩(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。當輸出電壓發(fā)生變化時，取樣放大管的導通程度發(fā)生改變，通過脈寬控制電路去微調電源調整管的飽和導通時間，可以達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

需要注意電源調整管由飽和導通狀態(tài)轉入截止狀態(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來實現的，電源調整管的飽和導通時間主要是由自激振蕩電路決定。但在有些開關電源電路中，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調整管進入截止狀態(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整管設計的，避免調整管集電極出現較大的沖擊電壓使其擊穿，或者避免出現大電流燒毀開關管。自激式開關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計的。

1）過壓保護。由于電網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中開關調整管V的集電極會受到電壓沖擊而損壞。保護電路的設計思路是破壞自激振蕩的工作條件，通常在開關調整管V的基極和發(fā)射極之間接上壓控晶體管，當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通狀態(tài)，將開關調整管V的基極和發(fā)射極短接，迫使開關管停止自激振蕩，開關電源不再有直流電壓輸出，從而避免過高輸入電壓對開關管的損害；

2）過流保護。由于開關調整管V處于飽和導通期間，基極有較大電流以維持其飽和導通狀態(tài)。如果負載電流突然增加，則飽和導通時間會延長，所需的基極電流也會增大。開關調整管V中的基極電流和集電極電流的增加，會引起調整管燒毀。過流電路的設計思路是當基極電流增大時對其分流，通常利用開關調整管V的基極和發(fā)射極之間接上的壓控晶體管，使其導通構成對開關管基極較大的分流，使開關調整管飽和導通的時間相應縮短，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。開關調整管在飽和導通轉向截止時，在高頻整流二極管尚未導通的時刻，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上出現上負下正的感應電動勢。由于分布電容和漏感的作用，容易產生自激振蕩并出現較大的尖峰脈沖。為了避免尖峰脈沖擊穿開關管，吸收電路的設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成的阻尼電路，消除振蕩從而保護開關調整管。

5 結論

由于自激振蕩式開關穩(wěn)壓電源的體積小、重量輕、電網電壓適應范圍寬的優(yōu)點，目前在彩色電視機和民用電子產品中應用較廣泛。開關電源中的穩(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：開關電源工作原理范文

關鍵詞 醫(yī)療器械 維修 電源 重要性 原理

隨著技術的進步，各種高、精、尖的醫(yī)療器械在臨床上得到廣泛應用。不過，無論新設備功能如何先進，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，會導致整個設備出現故障，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裝置，可以說是一切機械設備以及電子儀器的關鍵組成部分，也是轉換電能為機械運轉能源的器件。當代社會發(fā)展過程當中，常見電源設備是220V交流電轉變?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，是電氣設備的動力核心，同時也是電力電路控制的核心設備。電源質量的好壞直接決定著電氣設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]在當代社會發(fā)展的過程當中，各種現代化的醫(yī)療器械廣泛使用，大部分都是將信息技術以及計算機技術作為控制核心的小型化設備，功率往往比較高，配套供電設備重量輕、體積小、功能強以及效率高。因此，在現代化的醫(yī)療器械當中，大部分器械都是使用高效率開關電源，這種電源工作當中輸入以及輸出電壓往往存在著比較大的波動，這就要求工作當中需要保持平均直流輸出電壓出現的波動在允許范圍內。在這一背景下，及時通過某個固定頻率來切換開關，通過導通長度調整輸出電壓。

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器等部件，這一開關電源有著集成度高、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的時候交流電源經過電源齊整流波率之后分成兩路輸出，其中的一路經過高頻變壓器變換之后，再經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的控制開關部分。

（二）開關電源的工作原理分析

醫(yī)院醫(yī)療設備電源在工作當中，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完全不同，提高研究工作科學水平。在實際應用的過程當中，TOP227Y設備在導通電力的時候，電能就會轉化成為磁場的形式，從而儲存到初級繞組當中，設備運轉停止的時候，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)揮相應的作用。

（三）電源故障及其檢修實例

故障現象：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，整機就會反復重啟，在30min之后暗屏。故障排除：通過檢測發(fā)現電源供電+12v下降到+2.2v，+5V下降到0.3V，同時-12v下降到-3v，升壓板信號開關端的電壓則下降到0v。進一步檢測發(fā)現升壓板的溫度較高，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，在維修的過程當中，可以使用國產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中，開機測試之后正常工作。

綜上所述，醫(yī)療器械維修當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，尤其是電源開關原理，加強對電源的保養(yǎng)與維護。在故障檢修過程當中，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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第5篇：開關電源工作原理范文

關鍵詞：直流開關電源 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，適應各類開關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。開關電源的研制生產正在日趨簡化，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，在直流開關電源中，大都采用PWM控制方式來調整占空比從而進一步來調整輸出電壓[1]。在開關電源中，控制電路通常都是采用集成控制芯片來加以控制。

在本文設計中，考慮到小型、高效的設計初衷，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，從而使得設計出的開關電源更加小型化。

1、 TOP247Y的基本工作原理及主要工作過程

在本文設計中采用的TOP247Y就是屬于第四代開關器件。

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。當輸出電壓升高時，經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控制芯片內部主要工作過程：在啟動的過程中，當濾波后的直流高電壓加在D管腳時，MOSFET起初處于關斷狀態(tài)，在開關高壓電流源連接在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，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，沒有內部的反饋和電流回路加載管腳C上，高電壓電流源將轉向，C管腳在控制回路之間通過放電來維持驅動電流。

芯片自身消耗的過電流是通過內部電阻RE轉到S腳。這個電流是通過內部電阻RE控制MOSFT的占空比來提供閉合回路的調節(jié)。這個調節(jié)器有一個有限的低輸出電阻ZC，可設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以及內部的C管腳電容可以設定主極點。當出現錯誤的情況時，如開環(huán)或輸出短路時，可以阻止內部電流進入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。

2、開關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。而串聯電阻R8選擇為6.8Ω/0.25W的電阻?！?/p>

參考文獻

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

第6篇：開關電源工作原理范文

【關鍵詞】開關電源；雙閉環(huán)反饋；穩(wěn)壓；穩(wěn)流

1.前言

高頻開關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電源，將其輸出簡單并聯，形成擴流輸出。但這種方法有一個局限性，那就是并聯后的系統(tǒng)只能是穩(wěn)流輸出，而不能適應穩(wěn)壓輸出的應用場合。本文設計思想就是在上述簡單并聯后的基礎上，再單獨設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電源，形成雙閉環(huán)反饋，從而達到并聯系統(tǒng)的穩(wěn)壓輸出。由于單臺高頻開關電源的工作原理眾所周知，故以下著重從自動控制系統(tǒng)原理方面介紹并聯系統(tǒng)的工作原理。

2.系統(tǒng)控制原理圖

并聯系統(tǒng)的自動控制原理如圖1所示。

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

圖1中虛線框內1#、2#、……、N#為各臺高頻開關電源，其內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)工作設計原理

3.1 單臺高頻開關電源設計及總體框圖

單臺高頻開關電源的技術指標：

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

轉換效率：>80%

單臺高頻開關電源總體框圖如圖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驅動電路來控制IGBT模塊的通斷，將直流電壓變換成交變的20KHZ脈沖電壓，經高頻變壓器隔離變換成所需的電壓，再經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，經驅動電路放大，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，調整IGBT的占空比來實現穩(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。

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

圖3中采用了PI調節(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。其調節(jié)原理：在電流給定值不變的情況下，當負載變動或電源內部原因造成了電源輸出電流變動時，自動控制調節(jié)過程為：

通過以上的調節(jié)過程，可以保證單臺高頻開關電源輸出穩(wěn)定的電流。這樣，把各個單獨工作的高頻開關電源輸出并聯在一起，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電源輸出同樣大小的電流。從而實現并聯系統(tǒng)的擴流輸出。為了提高系統(tǒng)的整體可靠性，還可根據系統(tǒng)的要求，增加N+1冗于設計。這種簡單的組合在一起，當某臺高頻開關電源出現故障，可立即把其關電退出運行并斷開輸出連接，把備份的高頻開關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)并聯系統(tǒng)自動控制原理如圖4所示。

圖4中在高頻開關電源系統(tǒng)外增加了一個比例積分調節(jié)器，用來調節(jié)并聯系統(tǒng)的電壓。把并聯系統(tǒng)的輸出電壓反饋和并聯系統(tǒng)給定值進行比較，其差值經信號放大，作為高頻開關電源系統(tǒng)電流給定值，而高頻開關電源系統(tǒng)根據不斷變化的電流給定值來調節(jié)自身的輸出電壓，以此保證自身的輸出電流根據給定值變化而變化。從而也保證了并聯系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)定。從閉環(huán)反饋的結構上看，電流調節(jié)環(huán)在高頻開關電源系統(tǒng)內部，是內環(huán)；電壓調節(jié)環(huán)在外面，成為外環(huán)。二者之間實行串級連接，即以電壓調節(jié)器的輸出作為電流調節(jié)器的輸入，再用電流調節(jié)器的輸出作為并聯系統(tǒng)輸出電壓的控制，那么兩種調節(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，兩個調節(jié)器一般都采用PI調節(jié)器。

當由于負載擾動，造成了并聯系統(tǒng)電壓輸出變動，則系統(tǒng)自動控制調節(jié)過程為：

上述電壓調節(jié)過程可以保證并聯系統(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)內部的選擇開關，把外環(huán)電壓反饋單元關閉，直接把電壓給定信號加到各臺高頻開關電源，由于各臺高頻開關電源本身工作在穩(wěn)流狀態(tài)下，從而可以保證并聯系統(tǒng)的每臺高頻開關電源輸出同等大小電流。

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

4.實驗與結論

應用以上原理，制作了一臺組合式并聯的72KW高頻開關電源。具體參數為：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。該并聯系統(tǒng)由五臺單獨的高頻開關電源并聯組合，每臺高頻開關電源都輸出同等的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，輸出端開路能實現限壓而穩(wěn)定工作。若為了提高并聯系統(tǒng)的可靠性，還可增加一臺備份。該電源在電鍍行業(yè)鍍鉻工藝中現場運行已有近兩年，基本上達到了設計要求，用戶反應良好。

參考文獻

第7篇：開關電源工作原理范文

Scopus數字解碼器電路

剖析和維修方法的探索

數字解碼器是整個系統(tǒng)的終端設備。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量和播出安全。

1、Scopus 解碼器開關電源電路的剖析

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

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

通過電路剖析我們發(fā)現，此開關電源電路板很小，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致內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，這又導致電壓低而不穩(wěn)和紋波增大。到一定程度，影響了相關電路的正常工作，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電源電路板，以擴大元件間隙；2、增大開關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)質電解電容。

2、Scopus數字解碼器雷擊后維修方法的探索

數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)生感應雷擊的概率較大。故障表現通常有以下幾種：（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。……

雷擊損壞范圍大，損壞元件有很強的隨機性和不確定性。數字解碼器芯片眾多（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，不具備根據實物繪制電路圖的條件。面對這種情況，我們經過耐心研究，根據雷擊特點總結了一套應對方法：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絕大多數雷擊損壞的解碼器。

BCJ-4波導充氣機電路剖析

和維修方法的總結

波導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，其作用是為波導管自動充氣，使波導管內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，保證信號的傳輸質量。它雖然是附屬設施，但對保證信號安全傳輸和播出則是至關重要的。

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

波導充氣機也是經常遭到雷擊損壞的設備之一，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，更換測試數據異常的元件。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、根據故障表現，更換相關的集成電路。

第8篇：開關電源工作原理范文

關鍵詞：開關電源；UC3842；雙入多出

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

1 開關電源工作基本原理

根據開關電源的結構可知，其工作基本原理為：輸入端接入220V工頻交流電，經輸入濾波和整流濾波，轉化為高壓直流電，通過開關電路和高頻變壓器將電壓轉化成低壓脈沖，最后經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，據此控制電路來調節(jié)開關管的占空比；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 雙入多出開關電源工作原理

本文介紹的開關電源共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為220V的工頻交流電。D1，D2，D3，D4，構成整流電路，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，芯片輸出驅動MOS管導通時，變壓器原邊電壓上正下負，當驅動脈沖為低電平，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，產生感應脈沖，經二極管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。開關管關斷時，副邊回路導通，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電源。其利用脈寬調制技術得到的電壓輸出安全穩(wěn)定，易于控制，且成本低廉，能夠廣泛應用于各種設備和復雜實驗。

參考文獻：

[1]童朝南，韓建軍.采用UC3844的反激式開關電源反饋回路的改進與設計[J].電子技術應用，2008（06）：74-77.

[2]王全保.電子變壓器手冊[M].沈陽：遼寧科技技術出版社，1998（08）.

[3]張興.電力電子技術[M].科技出版社，2013.

第9篇：開關電源工作原理范文

關鍵詞： 太陽能路燈； LED； 恒流驅動電源； 開關電源； 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)電技術發(fā)展和大功率LED生產工藝水平的提高，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]，在照明領域中得到推廣與應用[4]。LED是一種半導體發(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，要采用恒流驅動電源[6]來驅動太陽能LED燈。

針對大功率的恒流驅動技術在太陽能LED路燈中應用，本文介紹了大功率LED恒流驅動電源設計方法與技術。本LED路燈恒流驅動電源具有轉換效率高，成本低廉等特點。

1 Boost開關電源工作原理

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電源（DC/DC變換電路[5]）來驅動大功率LED照明燈。升壓式開關電源的原理圖[5]如圖1所示，其中：L為功率電感；A1和A2構成PWM調制電路；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T閉合時的等效電路，圖2（b）為當T 斷開時等效電路。在圖2中，當電路工作在穩(wěn)態(tài)時，電感器上的電流的變化量相等， 根據電路知識可得到如下等式：

[UiTON=（Uo-Ui）TOFF] （1）

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

[UoUi=11-D1=1D2] （2）

分析可知電感紋波電流、開關頻率和電感之間的關系為：

[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和開關頻率fs成反比，它是選定電感量的重要的理論依據。

當轉換器工作在穩(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路燈恒流驅動電源設計

2.1 電路原理圖

圖3為LED路燈用的恒流驅動開關電源的電路圖。由圖3可知，本設計主要由XL6006芯片、微控制器、儲電池和一些元件構成。XL6006是一塊高效升壓型開關型恒流驅動芯片，其內部集成了功率開關管，具有電源轉換率高和元件少等優(yōu)點，是理想的LED恒流驅動芯片。L為大功率儲能電感器，D1為開關電源的續(xù)流二極管，當XL6006內部的功率開關管閉合時，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XL6006內部的功率開關管斷開時，XL6006第3引腳懸空，二極管D1正偏導通，電感器中的電流流向負載LED。ST15W401為一片單片機，內部集成了A/D轉換器和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，輸到單片機的第1腳。RS為電流取樣電阻， D3和RF為開關電源的功率控制路，控制太陽能路燈恒流驅動電源輸出功率。

2.2 電路參數的計算

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，所以根據式（2）可以計算此驅動電源的占空比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）

在設計電路時，為了讓變轉換器工作在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的開關頻率fs為180 kHz，根據式（3）可以計算出轉換器的電感值（單位為μH）：

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

根據以上的電感的計算結果，本設計選用47 μH， 5 A的電感器。

3 設計實例樣機的試制及性能指標的測試

為了驗證設計的正確性，根據以上的電路圖和計算出來的元件參數值試制一臺樣機，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，計算轉換效率，并用表格記錄下每次測量結果，如表1所示。

由表1可以看出，當輸入電壓在11 V左右時，恒流驅動電源的轉換效率在87%左右；當輸入電壓在12 V左右時，恒流驅動電源的轉換效率在89%左右；當輸入電壓在13 V左右時，恒流驅動電源的轉換效率在90%左右；當輸入電壓在14 V左右時，恒流驅動電源的轉換效率在91%左右。由此可見，本恒流轉換器具有較高的轉換效率。為了進一步地了解Boost 升壓型開關電源的升壓比與轉換效率的關系，用數值計算方法擬合升壓比和效率數據，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系。從圖可以看出，當升壓比為1.4時，其轉換效率約為92%，當升壓比為1.5時，其轉換效率約為91%，當升壓比為2時，其轉換效率約為87%，通過計算，由此可見，在設計Boost恒流驅動電源時，為了得到較高的轉換效率，升壓比控制在2倍以內。

4 結 論

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

參考文獻

[1] 楊秀增，楊仁桓.基于斜率法的太陽能電池串聯電阻測量方法[J].實驗技術與管理，2016，33（2）：42?44.

[2] 曹衛(wèi)鋒，段現星，胡智宏.大功率太陽能LED路燈控制系統(tǒng)設計[J].電源技術，2013，37（9）：1608?1610.

[3] 劉桂濤，白敬中.太陽能LED路燈在道路照明中的應用[J].孝感學院學報，2009，29（6）：74?76.

[4] 肖海明，陳立，章小印.智能式LED太陽能路燈控制器的設計[J].現代電子技術，2015，38（1）：153?156.