市场部培训教材制作：杨波 2005/6/13电源分类按设计原理?线性电源Linear Power Supply 采用低频硅钢片（工频）变压器技术制 作 ?开关电源Switching Power Supply采用的高频开关技术，即 高频功率半导体器件和仿宽调节器 （PWM）技术的新型功率变换技术电源分类按用途?充电器Charger采用恒流线路，可 持续稳定地对各种电池充电，应用于手 机、MP3等产品 ?适配器Adapter采用恒压线路，可 持续稳定地为各种需要低电压电源的设 备供电，应用于笔记本电脑、便携 DVD等产品电源分类按型式? AC-DC：如个人用、家用、办公室用、工 业用（电脑、周边、传真机、充电器） ? DC-DC：如可携带式产品（移动电话、笔 计本电脑、摄影机，通信交换机二次电源） ? DC-AC：如车用转换器、通信交换机振铃 信号电源 ? AC-AC：如交流电源变压器、变频器、UPS 不间断电源电源分类按外观?直插式Plug In?桌上型Desktop电源分类按外观?电源板Open Frame?车载型Car Kit电源市场浅析?直流电源较交流电源更安全，逐渐在日 常电器设备中得到广泛应用，如：随身 听、无绳电话、液晶显示器、电脑等 ?随着可充电电池日趋成熟，电子手持式 设备也逐渐增多，充电器的应用也大大 增多，如：手机、PDA、MP3等开关电源市场浅析? 最大的对手就是线性电源，价格是致命原因 ? 随着欧盟、美国等发达国家出台绿色环保的 要求，效率更高、空载和Standby功耗更低 的开关电源大有取代线性电源的趋势，特别 是大功率电源 ? 手持式设备对于电源的需求日趋MINI化， 开关电源体积更小、重量更轻的优点也争取 了更大的市场开关电源与线性电源的对比? 开关电源的逆变单元工作在高频开关 状态。由于工作频率高、电路中小组 波电感及电容的体积可大大缩小。同 时，高频变压器取代了工频变压器， 则变压器的体积减小、重量减轻 ? 开关管高频工作，功率损耗小，因而 开关电源效率高开关电源与线性电源的对比? 开关管一般采用PWM控制方式，稳 压、稳流的特性较佳 ? 将高频开关技术用于充电器产品，不 但有利于产品的小型化和高效化，而 且易于产生极性相反的高频脉冲电 流，从而实现电池快速充电 ? 开关电源具有宽电压输入的优点，便 于商务人士跨国使用开关电源与线性电源的对比? 功率密度的增大和频率的提高所产生 的电磁干扰，对开关电源本身及周转 电子设备的正常工作都造成影响。 ? 电磁干扰的产生是由开关电源本身的 特点所决定的，是难以避免的。关键 是如何采取有效的措施来减小其干扰 程度备注电磁兼容EMC ? 指在有限的空间、时间和频率范围内各种电 器设备共存而不引起性能下降 ? 包括电磁干扰EMI和电磁敏感EMS两方面 的内容 ? EMI是指电器产品向外发出干扰的能力 ? EMS是指电器产品抵抗电磁干扰的能力 ? 一台具备良好电磁兼容性能的电器产品应既 不受周围电磁噪声的影响，也不对周遭环境 造成电磁干扰良好的开关电源标准? 符合所有功能规格、保护特性 ? 安全规范（如UL、CSA、VDE、 DEMKO、SEMKO、3C等规定的耐压、 抗燃、漏电流、接地等安全规格） ? 电磁兼容能力（如FCC、CE等规定的传 导与幅射干扰） ? 可靠性（如老化寿命测试） ? 其他特定需求等功能Function? 输出电压Output Voltage -Vdc ? 输出电流Output Current -A ? 输入电压Input Voltage -Vac ? 工作模式 ? CC (Constant Current) ? CV (Constant Voltage) ? CR (Constant Resistance)功能Function? 纹波/输出杂讯Ripple Voltage? 在输入电压与输出负载电流均不变的情 况下，平均直流输出电压上的周期性与 随机性偏差量的电压值 ? 表示在经过稳压及滤波後的直流输出电 压上所有不需要的交流和噪声部份 ? 通常以mVp-p峰对峰值电压为单位功能Function? 纹波/输出杂讯Ripple Voltage? 一般的开关电源的规格均以输出直流电 压的1%以内为输出杂讯的规格，其频宽 为20Hz到20MHz（或其他更高之频宽如 100MHz等）功能Function? 纹波/输出杂讯Ripple Voltage? 在实际工作最恶劣的状况（如输出负载 电流最大、输入电源电压最低等）下， 开关电源的输出直流电压加上杂讯後之 输出瞬时电压，仍能够维持稳定的输出 电压，不超过输出高低电压界限情形， 否则将可能会导致电源电压超过或低於 逻辑电路（如TTL电路）的承受电源电压 而误动作，进一步造成死机现象功能Function? 输入功率Input Power ? Watt=VrmsArmsP.F.，其中P.F. 为功率因素（Power Factor） ? 通常功率因素在0.60.7左右，而大功 率的电源如果具备功率因素校正器，功 率因素通常大于0.95（当输入电流波形 与电压波形完全相同时，功率因素为1； 并依其不相同之程度，其功率因素为1 0之间）功能Function? 效率 Efficiency? 输出直流功率的总和与输入功率的比值 ? 通常个人电脑用电源的效率为65% 80%左右 ? 效率是对电源正确工作的验证，若效率 超过规定范围，即表示设计或零件材料 上有问题，效率太低时会导致散热增加 而影响其使用寿命功能Function? 效率 Efficiency? 近年来对于环保及能源消耗愈来愈重 视，如电脑能源之星Energy Star对 开关电源的要求：在交流输入功率为 30W时，其效率需为60%以上(即此时 直流输出功率必须高於18W)；对于ATX 架构开关电源在直流失能(DC Disable) 状态其输入功率应不大於5W。功能Function? 电源调整率在输入电压变化时，电 源提供稳定输出电压的能力 ? 负载调整率在输出负载电流变化 时，电源提供稳定输出电压的能力 ? 综合调整率在输入电压与输出负载 电流变化时，电源提供稳定输出电压 的能力功能Function? 动态负载或暂态负载 ? 一个定电压输出的电源，在设计中 具备反馈控制回路，能够连续不断 地维持稳定的输出电压 ? 由于实际上反馈控制回路有一定的 频宽，限制了电源对负载电流变化 时的反应，因此电源的输出会呈现 不稳定、失控或振荡的现象功能Function? 动态负载或暂态负载 ? 电源工作时的负载电流也是动态变化的，而 不是始终维持不变（例如硬盘、软驱、CPU 或RAM动作等），因此动态负载测试对电源 而言是极为重要的 ? 在恶劣负载状况下，电源应该仍能够维持稳 定的输出电压，不产生过高激(Overshoot) 或过低(Undershoot)情形。否则会导致电源 的输出电压超过负载元件的承受电源电压而 误动作，进一步造成死机现象功能Function? 启动时间Set-Up Time 电源从输入 接上电源起到其输出电压上升到稳压 范围内为止的时间 ? 保持时间Hold-Up Time 电源从输 入切断电源起到其输出电压下降到稳 压范围外为止的时间（一般值为17ms 或20ms以上）保护Protection? 过压保护Over Voltage Protection? 当电源的输出电压超过其最大的限定电压 时，会将其输出关闭（Shutdown）以避 免损坏负载的电路元件 ? 该功能对于一些对电压敏感的负载特别重 要，如CPU、记忆体、逻辑电路等。因为 这些贵重元件若因工作电压太高，超过其 额定值时，会导致永久性的损坏，且损失 惨重保护Protection? 过流保护Over Current Protection ? 当输出电流超过额定值时，电源应该 限制其输出电流或关闭输出，以避免 负载电流过大而损坏 ? 若电源的内部零件损坏而造成不正常 的负载电流时，电源也应该关闭或限 制其输出，以避免损坏或发生危险保护Protection? 过功率保护Over Power Protection? 当电源的输出功率（可为单一输出或多组 输出）超过额定值时，则电源应该限制其 输出功率或关闭其输出，以避免负载功率 过大而损坏或发生危险 ? 若内部零件损坏而造成不正常的负载功率 时，电源也应该关闭或限制其输出，以避 免损坏保护Protection? 短路保护Short Circuit Protection ? 当电源的输出短路时，电源应该限制 其输出电流或关闭输出，以避免损坏 ? 验证当输出短路时（可能是配线连接 错误，或使用电源的元件或零组件故 障短路所致），电源能否正确反应安全Safety? 泄漏电流产品通电时对于大地的输出 电流 ? 耐压绝缘电源输入对地、电源输出对 地的绝缘强度，及电路板线路须有安全 间距 ? 阻燃零组件需具备抗燃的安全规格 ? 温升零组件工作温度须在安全规格内安全Safety? 机壳接地需在0.1欧姆以下，以避免 漏电触电的危险 ? 变压输出特性开路、短路及最大伏安 (VA)输出 ? 异常测试散热风扇停转、关键元器件 短路等电磁兼容Electromagnetic Compliance? 需符合CISPR 22、CLASS B传导 与幅射的4dB余裕度 ? 需在以下三种负载状况下测试：每 个输出为空载/50%负载/100%负 载 ? 传导性：经由电源线的干扰/免疫 ? 幅射性：经由磁场的干扰/免疫静电放电ESD? Electrostatic Discharge ? 由人或物体经直接接触或空气放电 引起 ? 在2-15KV的ESD脉波下，待测物 的每个表面区域应执行连续20次的 静电放电测试，电源的输出需继续 工作而不会产生突波(Glitch)或中 断(Interrupt)静电放电ESD? 直接接触时，不应造成过激 (Overshoot)或欠激(Undershoot) 而出现超过稳压范围的状况 ? 不可影响过电压保护(OVP)、过电 流保护(OCP)等 ? 在ESD放电电压在高达25KV下， 应不致造成元件故障(Failure) 其它Other? 可靠性Reliability老化寿命测 试：高温(约50-60度)及长时间(约 8-24小时)满载测试 ? 浪涌Surge：经由电源线之高能量 暂态杂讯干扰(电灯之闪动引起) ? Inrush: 开机输入冲击电流，开关 电源对供电系统的影响AC插头PLUG? 两扁插 ? 中国（无孔） ? 美国（有孔） ? 日本（有孔） ? 台湾（有孔）AC插头PLUG? 三扁插 ? 中国 ? 澳大利亚 ? 新西兰 ? 阿根廷AC插头PLUG? 两圆插/欧式插 ? 德国 ? 捷克、斯洛伐克 ? 匈牙利 ? 西班牙 ? 韩国 ? 俄罗斯 ? 芬兰 ? 以色列AC插头PLUG? BS插/英规插? 英国 ? 印度 ? 香港 ? 新加坡 ? 马来西亚常用DC插头PLUG? 同心圆 ? 5.5*2.1 ? 5.5*2.5 ? 4.2*1.7 ? 3.5*1.35 ? 2.5*0.75常用DC插头PLUG? 连接器I/O Connector ? 8PIN ? 12PIN ? 18PIN ? 20PIN ? 22PIN ? 24PIN常用DC插头PLUG? USB ? 4PIN MINI USB ? 5PIN MINI USB ? USB最大功率&直插式? 7.5W ? P-001 ? P-022 ? P-024 ? P-025 ? P-001 EURO ? P-024 SAA ? P-028最大功率&直插式? 12W ? P-019 ? 15W ? P-010 ? P-010 EURO ? 24W ? P-016最大功率&车载电源? 直充 ? P-0234? 10W ? P-004最大功率&桌上型? 10W (DC/DC) ?