隨著電子技術的飛快發展，人們的工作、生活漸漸離不開電子電力設備。而可靠的電源是電子電力設備的基礎，20世紀80年代后，開關電源化逐漸開始進入計算機電源行業，使得計算機的電源換代率先完成，進入90年代，各種電子、電器設備領域相繼引入開關電源，例如通訊、電子檢測設備電源、程控交換機、控制設備電源等，更是將開關電源技術運用到極致。如果將開關電源與線性電源做一對比的話，那么可以說，首先二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，不過增長速率不同。而就某一輸出功率點而言，線性電源成本是高于開關電源的。電力電子技術經過幾十年的改善創新，也使得開關電源技術漸趨成熟。這種成本反轉點向低輸出電力端移動的情況，實際上為開關電源的發展提供了廣闊的空間。更是推動了高新技術產品向著更小、更輕的方向發展。當然，開關電源的發展與應用在安防監控，節約能源及環境保護方面都具有重大意義。

1開關電源的概況

1.1簡介

總的來說，開關電源就是一種電壓轉換電路，它的主要功能是降壓和升壓。它在現如今的現代電子產品中應用廣泛。之所以叫開關電源，是因為它的開關三極管總是工作在“開”和“關”兩種狀態上。其實，開關電源實質就是一個振蕩電路，一種電能轉換的方式。它的應用不止在電源電路方面，其它電路對它的使用也很普遍。譬如日光燈、液晶顯示器的背光電路等。相比于變壓器，開關電源穩性好、效率高、體積小，不過缺陷是功率相對較小，而且會對電路產生高頻干擾，變壓器反饋式振蕩電路，能產生有規律的脈沖電流或電壓的電路叫振蕩電路，變壓器反饋式振蕩電路就是能滿足這種條件的電路。

1.2工作原理

開關電源的主要電路包括整流濾波電路、輸入電磁干擾濾波器(EMI)、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路。輔助電路有輸人過欠壓保護電路、輸出過欠壓保護電路、輸出過流保護電路、輸出短路保護電路等。

開關電源的工作過程說起來并不是那么的復雜，我們知道，線性電源中，功率晶體管工作狀態是處于線性模式，而開關電源與其不同，它的PWM開關電源能夠使功率品體管_丁作處于導通和關斷兩種狀態，在這兩種狀態中，加在功率晶體管上的伏一安乘積是相當小的(導通狀態時，電流大，電壓低：關斷時，電流小，電壓高)，因而功率器件上的伏安乘積基本等于功率半導體器件上所產生的損耗。相比于線性電源，PWM開關電源的工作過程更為有效，它是通過“斬波”的方式，所謂斬波，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓。

開關電源的控制器可以調節脈沖的占空比。一旦輸入電壓被斬成交流方波。變壓器就可以將其幅值進行升高或者降低。而輸出電壓值的增加又可以通過增加變壓器的二次繞組數。最后這些交流波形經過整流濾波后就得到直流輸出電壓。

確保輸出電壓穩定是控制器的主要功能。不過說起它的工作過程倒是與線性形式很相像，也就是說控制器的電壓參考、功能塊和誤差放大器。可以以線性調節器為模板進行設計。不過他們不同的地方在于，誤差電壓(誤差放大器的輸出)在驅動功率管之前要經過一個電壓／脈沖寬度轉換單元。

雖說它們各部分的布置差別不大。但是工作過程卻截然迥異，在特定的應用場合下各有優點。

2短路分析

同其它電子裝置一樣，開關電源的短路是最嚴重的故障，開關電源可靠性很大程度上取決于短路保護是否可靠。絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)驅動功率小、輸入阻抗高、和雙極型晶體管電壓、電流容量大及管壓降低的特點，這些都與場效應晶體管相似。目前電力電子開關器件最廣泛使用的是中、大功率開關電源。對于短路時間承受值。飽和壓降是影響IGBT能夠承受的短路時間最主要的因素。

相信大家遇到過這樣的的情況，開關電源在滿載后對其進行電源短路測試，有時候會聽到電源有嘯叫的情況，或者是在設置電流保護時。當電流調試到某一段位，會有嘯叫，其嘯叫的聲音抑揚頓挫。甚是煩人，究其原因主要如下：當輸出負載較大時。接近電源功率極限時，開關電壓器會進入一種不穩定狀態，前一周期占空比過大導通時問過長，通過高頻變壓器傳輸了過多的能量；直流整流的儲能電感本周期內能量未充分釋放，經PWM判斷，在下一個周期內沒有產生令開關管導通的驅動信號或占空比過小；開關管在之后的整個周期內為截止狀態，或者導通時問過短；儲能電感經過多于一整個周期的能量釋放，輸出電壓下降，開關管下一個周期內的占空比又會大?如此周而復始，使變壓器發生較低頻率(有規律的問歇性全截止周期或占空比劇烈變化的頻率)的振動，發出人耳可以聽到的較低頻率的聲音。

3結束語

開關電源短路保護工作相當重要，尤其是在惡劣環境及意外事故條件下，保護電路是否完善，是否按照預定設置進行工作。對電源裝置安全性和可靠性的提升至關重要實際檢測在驗收技術指標時，應當對保護電路進行仔細的驗證。當然。對開關電源短路的電路結構和保護方案多種多樣。但要視具體裝置而定，對于不同功率，不同大小的產品，其選擇也不相同，總之，應選擇合理的保護方案和電路結構，使得在故障條件下真正有效地實現保護。