第一篇：用5l0380r組成的開關電源的工作原理

用5L0380R組成的開關電源的工作原理

通達TDR—6000S數字機開關電源核心元件采用集成塊5L0380R，該集成塊外觀像一只塑封中功率管，內部完成了振蕩、輸出等功能，整個開關電源電路簡潔，功耗較低，性能優越。其工作原理是：220V交流電壓經過電源開關和保險管進入由C101和L101組成的干擾抑制濾波器，再經橋式整流、濾波后得到+300V左右的直流電壓。當電源接通瞬間，+300V電壓經啟動支路電阻R102、R103給IC101（5L0380R）③腳一個脈沖，其內部的開關管處于微導通狀態，此時在5L0380R的②腳有電流通過，開關變壓器的①—②繞組產生感應電動勢，感應電動勢耦合到正反饋繞組③—④，感應電壓經整流、濾波后注入5L0380R的③腳，使開關管進入飽和導通狀態，完成開關電源的啟動過程。開關變壓器次級各繞組經各自整流、濾波電路輸出不同的直流電壓，供給解碼器主板。該電源輸出電壓的穩定是通過+3.3V電壓經過R111、R110、R112、C104和IC103（TL431A）組成的比較放大電路控制光電耦合器IC102（PC817）來實現的。當+3.3V電壓由于某種原因升高時，+3.3V電壓經R111、R110分壓后接在IC103（TL431A）基準端R，與IC103內部基準電壓進行比較，通過改變輸出端K電壓來增大光電耦合器IC102中發光二極管的電流及發光強度，使光電耦合器導通，進而使5L0380R④腳內接的電壓變換管導通，將內部開關管基極鉗位至地，迫使電源停振，使輸出電壓下降。當+3.3V電壓降低時，其穩壓過程與上述過程相反，從而穩定了輸出電壓。故 障 檢 修

1、開機燒保險

此類故障說明機內存在嚴重的短路，故障多發生于開關變壓器之前，應重點檢查C101、CD101是否漏電，D101—D104和IC101是否損壞。

2、無輸出電壓

先檢查CD101兩端有無+300V直流電壓，如無則應檢查NTC101是否斷路，如正常則檢查開關變壓器①—②繞組是否斷路，如未斷路，應重點檢查啟動支路電阻R102、R103和正反饋電路中整流二極管D106、限流電阻R104是否損壞。

3、電源電壓輸出過高或過低此類故障一般是電壓反饋網絡元件發生了變化，應檢查與IC102、IC103相連電路各元件有無損壞。有時開關電源的某組電源的元件或與這組電源相連的主板元件有短路故障，也會使各組輸出電壓下降，但此時可聽到開關變壓器因負載過重而發出的“吱吱”聲，應注意兩種故障現象的區別。對于后一種原因引起的故障，可通過逐一斷開D107、D108、D109、D110、D111、D112的方法，觀察輸出電壓及故障現象加以判斷。

第二篇：開關電源工作頻率的原理分析

開關電源工作頻率的原理分析

一、開關電源的原理和發展趨勢

第一節

高頻開關電源電路原理

高頻開關電源由以下幾個部分組成：

圖12-1

(一)主電路

從交流電網輸入、直流輸出的全過程，包括：

1、輸入濾波器：其作用是將電網存在的雜波過濾，同時也阻礙本機產生的雜波反饋到公共電網。

2、整流與濾波：將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電，以供下一級變換。

3、逆變：將整流后的直流電變為高頻交流電，這是高頻開關電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。

4、輸出整流與濾波：根據負載需要，提供穩定可靠的直流電源。

(二)控制電路

一方面從輸出端取樣，經與設定標準進行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達到輸出穩定，另一方面，根據測試電路提供的數據，經保護電路鑒別，提供控制電路對整機進行各種保護措施。

(三)檢測電路

除了提供保護電路中正在運行中各種參數外，還提供各種顯示儀表數據。

(四)輔助電源

提供所有單一電路的不同要求電源。

第二節

開關控制穩壓原理

圖12-2 開關K以一定的時間間隔重復地接通和斷開，在開關K接通時，輸入電源E通過開關K和濾波電路提供給負載RL，在整個開關接通期間，電源E向負載提供能量；當開關K斷開時，輸入電源E便中斷了能量的提供。可見，輸入電源向負載提供能量是斷續的，為使負載能得到連續的能量提供，開關穩壓電源必須要有一套儲能裝置，在開關接通時將一部份能量儲存起來，在開關斷開時，向負載釋放。圖中，由電感L、電容C2和二極管D組成的電路，就具有這種功能。電感L用以儲存能量，在開關斷開時，儲存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負載，使負載得到連續而穩定的能量，因二極管D使負載電流連續不斷，所以稱為續流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式表示：

EAB=TON/T*E

式中TON為開關每次接通的時間，T為開關通斷的工作周期（即開關接通時間TON和關斷時間TOFF之和）。

由式可知，改變開關接通時間和工作周期的比例，AB間電壓的平均值也隨之改變，因此，隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調整TON和T的比例便能使輸出電壓V0維持不變。改變接通時間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比，這種方法稱為“時間比率控制”（Time Ratio Control,縮寫為TRC）。

按TRC控制原理，有三種方式：

(一)、脈沖寬度調制（Pulse Width Modulation,縮寫為PWM）

開關周期恒定，通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。

(二)、脈沖頻率調制（Pulse Frequency Modulation,縮寫為PFM）

導通脈沖寬度恒定，通過改變開關工作頻率來改變占空比的方式。

(三)混合調制

導通脈沖寬度和開關工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的混合。

第三節開關電源的發展和趨勢

1955年美國羅耶（GH.Roger）發明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器，是實現高頻轉換控制電路的開端，1957年美國查賽（Jen Sen）發明了自激式推挽雙變壓器，１９６４年美國科學家們提出取消工頻變壓器的串聯開關電源的設想，這對電源向體積和重量的下降獲得了一條根本的途徑。到了１９６９年由于大功率硅晶體管的耐壓提高，二極管反向恢復時間的縮短等元器件改善，終于做成了２５千赫的開關電源。

目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用于以電子計算機為主導的各種終端設備、通信設備等幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產業飛速發展不可缺少的一種電源方式。目前市場上出售的開關電源中采用雙極性晶體管制成的１００kHz、用ＭＯＳ－ＦＥＴ制成的５００kHz電源，雖已實用化，但其頻率有待進一步提高。要提高開關頻率，就要減少開關損耗，而要減少開關損耗，就需要有高速開關元器件。然而，開關速度提高后，會受電路中分布電感和電容或二極管中存儲電荷的影響而產生浪涌或噪聲。這樣，不僅會影響周圍電子設備，還會大大降低電源本身的可靠性。其中，為防止隨開關啟-閉所發生的電壓浪涌，可采用R-C或L-C緩沖器，而對由二極管存儲電荷所致的電流浪涌可采用非晶態等磁芯制成的磁緩沖器。不過，對1MHz以上的高頻，要采用諧振電路，以使開關上的電壓或通過開關的電流呈正弦波，這樣既可減少開關損耗，同時也可控制浪涌的發生。這種開關方式稱為諧振式開關。目前對這種開關電源的研究很活躍，因為采用這種方式不需要大幅度提高開關速度就可以在理論上把開關損耗降到零，而且噪聲也小，可望成為開關電源高頻化的一種主要方式。當前，世界上許多國家都在致力于數兆Hz的變換器的實用化研究。

二、開關電源與電流檢測電路

1、功率開關電路的電路拓撲分為電流模式控制和電壓模式控制。電流模式控制具有動態反應快、補償電路簡化、增益帶寬大、輸出電感小、易于均流等優點，因而取得越來越廣泛的應用。而在電流模式的控制電路中，需要準確、高效地測量電流值，故電流檢測電路的實現就成為一個重要的問題。

本節介紹了電流檢測電路的實現方法，并探討在電流檢測中常遇見的電流互感器飽和、副邊電流下垂的問題，最后用實驗結果分析了升壓電路中電流檢測方法。

2、電流檢測電路的實現

在電流環的控制電路中，電流放大器通常選擇較大的增益，其好處是可以選擇一個較小的電阻來獲得足夠的檢測電壓，而檢測電阻小損耗也小。

電流檢測電路的實現方法主要有兩類：電阻檢測（resistivesensing）和電流互感器（currentsensetransformer）檢測。

電阻檢測有兩種，如圖12-

3、圖12-4所示。

圖12-3

圖12-4

當使用圖1直接檢測開關管的電流時還必須在檢測電阻RS旁并聯一個小RC濾波電路，如圖12-5所示。因為當開關管斷開時集電極電容放電，在電流檢測電阻上產生瞬態電流尖峰，此尖峰的脈寬和幅值常足以使電流放大器鎖定，從而使PWM電路出錯。

但是在實際電路設計時，特別在設計大功率、大電流電路時采用電阻檢測的方法并不理想，因為檢測電阻損耗大，達數瓦，甚至十幾瓦；而且很難找到幾百毫歐或幾十毫歐那么小的電阻。

實際上在大功率電路中實用的是電流互感器檢測，如圖4所示。電流互感器檢測在保持良好波形的同時還具有較寬的帶寬，電流互感器還提供了電氣隔離，并且檢測電流小損耗也小，檢測電阻可選用稍大的值，如一二十歐的電阻。電流互感器將整個瞬態電流，包括直流分量耦合到副邊的檢測電阻上進行測量，但同時也要求電流脈沖每次過零時磁芯能正常復位，尤其在平均電流模式控制中，電流互感器檢測更加適用，因為平均電流模式控制中被檢測的脈沖電流在每個開關周期中都回零。

圖12-5

為了使電流互感器完全地磁復位，就需要給磁芯提供大小相等方向相反的伏秒積。在多數控制電路拓撲中，電流過零時占空比接近100％，所以電流過零時磁復位時間在開關周期中只占很小的比例。要在很短的時間內復位磁芯，常需在電流互感器上加一個很大的反向偏壓，所以在設計電流互感器電路時應使用高耐壓的二極管耦合在電流互感器副邊和檢測電阻之間。

3、防止電流檢測電路飽和的方法

如果電流互感器的磁芯不能復位，將導致磁芯飽和。電流互感器飽和是一個很嚴重的問題，首先是不能正確測量電流值，從而不能進行有效的電流控制；其次使電流誤差放大器總是“認為”電流值小于設定值，這將使電流誤差放大器過補償，導致電流波形失真。

電流互感器檢測最適合應用在對稱的電路，如推挽電路、全橋電路中。對于單端電路，特別是升壓電路，會產生一些我們必須關注的問題。對于升壓電路，電感電流就是輸入電流，那么在電流連續工作方式時，不管充電還是放電，電感電流總是大于零，即在直流值上疊加一個充放電的波形。因此電流互感器不能用于直接測量升壓電路的輸入電流，因為電感電流不能回零而使直流值“丟失”了；并且電流互感器因不能磁復位而飽和，從而失去過流保護功能，輸出產生過壓等。在降壓電路中也存在同樣的問題，電流互感器不能用于直接測量輸出電流。

圖12-6 解決這個問題的方法是用兩個電流互感器分別測量開關電流和二極管電流，如圖12-6所示實際的電感電流是這兩個電流的合成，這樣每個電流互感器就有足夠的時間來復位了。但要注意這兩個電流互感器的匝比應一樣，以保持檢測電阻RS上的電流對稱。

功率因數校正電路一般采用升壓電路，用雙互感器檢測，但在線電流過零時，電流互感器也特別容易飽和。因為此時的占空比約為100％，從而容易造成磁芯沒有足夠的時間復位。為此可以在外電路中采取一些措施來防止電流互感器飽和。如采用電流放大器輸出箝位來限制其輸出電壓，并進一步限制占空比小于100％，電路如圖12-7所示。設定箝位電壓的過程很簡單，在剛起動時電流放大器箝位在一個相對較低的值（大約4V），系統開始工作，但過零誤差很大；一旦系統正常工作后，箝位電壓將升高，電流互感器接近飽和，箝位電壓最多升到6.5V（低電壓大負載時）并且電流的THD在可接受的范圍內（<10％），以限制最大占空比。設定的箝位電壓不能太低，否則將使電流過零畸變大。

如果需要更好的特性或需要運行在寬范圍，可以用圖12-8的電路，這個電路將根據線電壓反向調節箝位電壓。

圖12-7

圖12-8

每個電流脈沖都使磁芯復位以克服磁芯飽和的方法，除了改進外電路還可以改進電流檢測電路。一般利用電流檢測電路自復位，即利用磁芯中存儲的能量和電流互感器的開路阻抗在短時間內產生足夠的伏秒積來復位。但當占空比大于50％，特別是接近100％時，可能沒有足夠的時間來使磁芯復位，這時除電流放大器輸出箝位外，還可以采用強制復位電路。

圖12-9 強制磁芯復位的電路很多，如使用附加線圈或中心抽頭的線圈，但最簡單的方法是采用圖12-

9、圖12-10所示電路來強制磁芯復位。脈沖電流來時強制復位電路和自復位電路的工作沒有差別，當復位時從VCC通過Rr來的電流加入磁芯復位電流，寄生電容快速充電，副邊電壓反向，伏秒積增加，磁芯復位速度加快。如果需要得到負的檢測電壓而又不想用負電壓強制復位時則用圖12-10所示電路。

對于電流檢測電路磁芯復位還要考慮的一個因素是副邊線圈的漏電感和分布電容。為了減小損耗，一般選擇匝比較大的電流互感器，但匝比大，副邊線圈的漏電感和分布電容大。漏電感影響電流上升和下降的時間，分布電容則影響電流互感器的帶寬。并且在磁芯復位時，副邊電感和分布電容諧振，如果分布電容大，則諧振頻率低，周期長，那么在占空比大、磁芯復位時間短時，副邊線圈就沒有足夠的時間來釋放能量使磁芯復位了。所以應盡量不選擇匝比太大的電流互感器。

圖12-10

電流互感器的下垂效應

電流互感器副邊的脈沖電流要減去電流互感器繞組上的脈沖電壓在副邊產生的一個從零開始隨時間線性增長的磁化電流，才等于檢測電阻上的電流，該磁化電流的大小為：

Idroop=nUs / Ls·△t（1）

式中：US——副邊電壓

LS——副邊電感

n——Ns/Np

Δt——電流波脈寬

剛開始時副邊電流是原邊電流的n倍，但隨時間增加，磁化電流加大，副邊電流下降得很厲害，這就是電流互感器的下垂效應。所以為了得到較大的副邊檢測電壓不應完全靠增加檢測電阻Rs的值來實現，也要靠減小副邊下垂效應來增加副邊的脈沖電流，同時Rs的值大也將使磁芯復位困難。

如式（1）所示，副邊電感值越大，下垂效應越小；匝比越小，下垂效應也越小，但最好不要靠減少副邊的匝數來減小匝比，因為這將使副邊的電感減小了，應在空間允許的情況下增加原邊匝數來減小匝比。

5、實驗結果

在功率因數校正電路中，使用如圖12-6所示的檢測電路，并采用如上所述防磁芯飽和及減小下垂效應的措施，在電流互感器的變比為1∶50，副邊電感為30mH,取副邊電壓為2V,電流波脈寬為5μs時,得：

相對于十多安培的檢測電流，該電流下降效應并不明顯。

6、結語

電流檢測在電流控制中起著重要的作用，電流檢測分為電阻檢測和電流互感器檢測。為了減少損耗，常采用電流互感器檢測。在電流互感器檢測電路的設計中，要充分考慮電路拓撲對檢測效果的影響，綜合考慮電流互感器的飽和問題和副邊電流的下垂效應，以選擇合適的磁芯復位電路、匝比和檢測電阻。

第三篇：計算機組成原理

《計算機組成原理》實驗任務

計

識。算機原理是計算機科學與技術及相關專業的一門專業基礎課，是一門重點科，在計算機硬件的各個領域中運會用到計算計原理的有關知

本實驗課程的教學目的和要求是使學生通過實驗手段掌握計算機硬件的組成與設計、制造﹑調試﹑制造﹑維護等多方面的技能同時訓練動手的能力，也使學生系統科學地受到分析問題和解決問題的訓練.

第四篇：制冷系統的組成及工作原理

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以下為專業的制冷系統組成原理，由東莞石碣瑞海制冷技術師傅黃生專業提供，不盡之處請到電東莞石碣空調維修的技術黃生：

制冷系統的組成及工作原理

冷藏箱制冷系統的組成及工作.原理

制冷系統主要由壓縮機、冷凝器、貯液罐、過濾器、熱力膨脹閥、蒸發器等組成工作過程和家用電冰箱基本相同。不同的是在冷凝器與過濾器之間增加了一個貯液罐和過濾器后面的熱力膨脹閥。冷藏箱的制冷量大，使用制冷劑較多，為了方便修理和長時間停機時制冷荊不易泄漏，在冷凝器后面安裝一貯液堪，雄的兩端都安有截止閥。當系統出現故障需維修或長期停機時，可把制冷劑全部貯存于堪中。熱力膨脹閥和電冰箱毛細管起著相同的作用。膨脹閥的結構比較復雜，制造麻煩，但便于控制調整和檢修，對制冷劑的質量要求也不像毛細管那樣嚴格。

二、冷藏柜制冷系統的組成及工作原理

冷藏柜的制冷系統主要由壓縮機、冷凝器、電磁閥、干燥過濾器、熱力膨脹閥.、蒸 發器等組成。其制冷工作過程與冷藏箱基本相同，不同的是冷凝器的后面沒有加貯液姚，而加了一個電磁閥。兩者冷凝器的冷卻方式不同.冷藏擔多采用水冷式冷凝器(有些機 組也不同)，是利用冷卻水在冷凝器中把熱量帶走，使制冷荊氣體冷凝成液體.為了避免 開機時制冷劑液體沖擊壓縮機，發生液擊故障，在冷凝器和過濾器之間加一電磁閥，它 是和壓縮機同步工作的。壓縮機工作時，電磁閥把供液管道打開;壓縮機停止工作時，電 磁閥關閉供液管道，防止大量制冷劑液體進入蒸發器。

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第五篇：汽車的組成及其工作原理

汽車的組成及其工作原理

供油系統、供電系統、傳動系統、制動系統。

通俗點說：1．發動機 發動機是汽車的動力裝置。其作用是使燃料燃燒產生動力，然后通過底盤的傳動系驅動車輪使汽車行駛。發動機主要有汽油機和柴油機兩種。汽油發動機由曲柄連桿機構、配氣機構和燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系、起動系組成。柴油發動機的點火方式為壓燃式，所以無點火系。

2．底盤 底盤作用是支承、安裝汽車發動機及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發動機的動力，使汽車產生運動,保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。

3．車身 車身安裝在底盤的車架上，用以駕駛員、旅客乘坐或裝載貨物。轎車、客車的車身一般是整體結構，貨車車身一般是由駕駛室和貨箱兩部分組成。

4．電氣設備 電氣設備由電源和用電設備兩大部分組成。電源包括蓄電池和發電機。用電設備包括發動機的起動系、汽油機的點火系和其它用電裝置。汽車結構包括汽車車身、發動機、底盤、和電氣與電控，其中發動機被稱為汽車的心臟~~~汽車發動機主要分兩大機構和五大系統分別是,曲柄連桿機構和配氣機構,五大系統主要包括潤滑系，冷卻系，點火系,燃油供給系和啟動系,底盤主要包括傳動系,行使系,轉向系和制動系.汽車的電器設備主要由蓄電池,發電機,調節器,啟動機,點火系,儀表,照明裝置,音響設備,刮水器等組成,其中蓄電池和發電機為電源設備,其他為用電設備.電子控制系統主要包括;電控燃油噴射系統,電控點火系,怠速控制系統,排放控制系統,進氣控制系統,增壓控制系統,巡航控制系統,自診斷與報警系統,失效保護系統,應急備用系統,除上述控制系統外,應用在發動機上的電控系統還有冷卻風扇控制,配氣正時控制,發電機控制等

發動機工作原理：將燃料燃燒產生的熱能轉變為機械能，從而產生動力；

傳動系統工作原理（變速器）：切斷或傳遞動力并實現不同扭矩的機構（傳遞發動機產生的動力至車輪）；

轉向系統工作原理：通過各零部件實現汽車方向控制；

制動系統工作原理（剎車系統）：通過剎車踏板、剎車總泵、剎車油、剎車碟、ABS泵等機構實現汽車的制動，用于剎車、停車功能。

冷卻系統工作原理：通過冷卻液在發動機周邊的循環流動來帶走發動機的熱量，為發動機散熱是冷卻系統的主要作用。

還有很多系統（你所說的部分）沒有列出。如點火系統、液壓系統、制冷系統、穩定系統、燃油供給系統、安全輔助系統等等。