长虹NC-3机芯彩电开关电源工作原理分析

第一篇：长虹NC-3机芯彩电开关电源工作原理分析

长虹NC-3机芯彩电开关电源工作原理分析

NC-3开关电源是一种非常优良的电源，常用在高档的大屏幕彩电中。它采用开关管恒流源激励，具有适应电压范围宽的优点。它还采用负载过流保护、过压欠压保护、开关管过流保护和延迟导通等多项保护措施，保证了电源的高可靠性和安全性。

NC-3开关电源也是目前各类电源中电路最复杂的一种。它由许多分立元件组成，其中有三极管22只，二极管20多只，光电耦合器2只，稳压集成块2只，取样放放大器组件1只，电阻、电容器就更多了。

NC-3机芯开关电源是由日本东芝公司开发的。我国采用NC-3机芯开关电源的彩电有长虹C2919系列、C2939系列和C3418等。北京2931H型彩电也是采用NC-3开关电源。NC-3开关电源是众多开关电源大家族中颇具有代表性的一种，有许多机型的开关电源与NC-3开关电源相似，或者是NC-3开关电源电路的简化。例如，长虹NC-2机芯开关电源与NC-3开关电源的结构组成和工作原理基本相同，只是NC-2开关电源无开机限流电路。另外，行过流保护和高压限制采用的是X射线保护方式，而不是采用待机控制方式。又如A6机芯开关电源是NC-3开关电源的简化，它的开关变压器初级侧的振荡、稳压、过压欠压保护、开关管过流保护和延迟导通电路皆相同，只是元件代号不同，恒流源控制的方式略有差异。另外，A6机芯开关电源无工作/待机方式，它是采用继电器控制来实现遥控交流关机和无信号交流关机。因此，只要掌握了NC-3开关电源电路的基本结构和各功能电路的工作原理，与此类似的开关电源就很容易掌握了。

基本电路工作原理NC-3开关电源电路可划分为五个功能区：1区为振荡稳压电路；2区为工作/待机控制电路；3区为恒流源激励电路；4区为行振荡控制电路；5区为负载过流保护电路。

需要说明的是，为了使电路图清晰而又一目了然，绘制时不求电路的完整性，只画出三极管、光电耦合器、稳压取样组件以及与陈述工作原理有关的二极管、电阻、电容等关键性元件，而把与陈述工作原理无关的电阻、电容、二极管等非关键性元件省去不画，甚至有的三极管的极外连接线路也省略。此外，开关变压器次级回路的整流滤波及稳压等大家熟悉的电路也省略不画。

1.开关电源振荡基本条件

桥式整流输出的＋300V通过开关变压器T803绕组6-1加到开关管VQ83的集电极。R828为振荡启动电阻，它在开机时为开关管VQ83提供基极电流，使VQ83导通。T803绕组9-7为振荡反馈绕组，为开关管VQ83振荡提供所需要的正反馈电压或负反馈电压，使VQ83能迅速饱和导通或截止。C820是振荡时的充放电电容器。

2.正常工作状态

正常工作状态包括电源的自激振荡、稳压控制和开关管恒流激励。机器正常工作时，CPU(DQA1)脚输出0V低电平，经插接件XPA7A(131)端加至VQ836基极，使VQ836饱和导通，继而使VQ831和VQ842导通，VQ841截止，VQ828随之截

止，对NQ826不产生影响，即待机控制电路不影响常规稳压电路，开关电源工作在正常稳压工作状态。此外，开关变压器T803次级分别输出115V、24.5V、18V、16V、10V等各路电压，相应电路开始工作。

VQ836导通时，使VQ834导通，VQ871截止，VQ870饱和导通，发射极输出10VH·VCC电压，行扫描系统正常工作。

稳压过程如下：当变压器输出的电压由115V升高时，使误差取样放大器VQ87①端(即内部三极管基极上偏置电阻)电压升高，②端(内部三极管集电极)电压下降，NQ826导通程度增加，VQ824、VQ822导通程度增加，VQ822对VQ83基极的分流作用增加，VQ83提前截止，导通的脉冲宽度变窄，使输出电压下降，从而维持115V基本不变。输出电压由115V下降时的稳压过程与之相反，不再赘述。

为了适应～220V大范围的变化，提高输出电压的稳定性，开关管VQ83采用恒流源激励。图1中3区的NQ829、VQ839和VQ840组成恒流激励控制电路。在待机状态时，这三只管子均处于导通状态，C821上的电压被短路，恒流源停止工作。在正常工作时，由于VQ836饱和导通，VQ834也饱和导通，使其集电极变为低电平，所以NQ829、VQ839、VQ840均处于截止状态，对恒流激励无影响。恒流源的工作原理是：在开关管截止期间，T803绕组8正7负的脉冲电压通过VD820向C821充电至6V。VQ83导通时，T803上的脉冲电压为7正8负，VD820截止，T8039正8负的脉冲电压给VQ820基极加上正脉冲偏压使其导通。C821上的电压通过R822和VQ820向VQ83基极注入不受交流电压影响的恒定直流，以实现超宽电源(交流90～270V)供电。

3.待机状态

接通电源，开关电源便进入待机状态。另外，CPU(DQA1)接收遥控器待机指令后，开关电源由正常工作状态进入待机状态。待机状态时，开关电源工作于低频间歇振荡，各路输出电压均降低一半左右，此时稳压取样组件VQ87截止而参与工作。同时恒流源断开，行扫描系统也停止工作。

待机时，CPU(DQA1)脚输出5V高电平，经插接件加至VQ836基极，使VQ836截止，VQ836集电极无5V输出，导致VQ831截止。VQ831截止后，VQ842的基极电位将随着开关电源的＋24.5V电压的变化而变化。VQ841、VQ842构成差动放大器，VQ841基极加有固定偏压(由稳压＋5V分压得到)，所以，VQ841、VQ842就随着开关电源输出电压的升降而轮流导通。当24.5V输出电压上升时，VQ842基极电位上升，当VQ842基极电位高于VQ841基极电位时，VQ842截止，VQ841导通，VQ828、NQ826、VQ824、VQ822相继导通，VQ83因其基极电流被旁路而截止，振荡电路停止振荡。停振后24.5V输出电压下降，当VQ842基极电位下降到低于VQ841的基极电位时，VQ842导通、VQ841截止，VQ828、NQ826、VQ824、VQ822相继截止，VQ83导通，开关电源重新自激振荡。上述过程周而复始，便产生低频间歇振荡。待机状态＋24.5V输出降为＋10V，经NQ85(图中未画)稳压器稳压，从其④端输出＋5V电压，为CPU提供＋5V工作电源，维持微处理器正常工作。同时也为VQ841、VQ842组成的差动放大器提供待机状态时所必需的＋

5V电压，保证VQ841加有固定偏压。

待机状态时，VQ834截止，集电极输出高电平，NQ829导通，VQ839、VQ840相继导通，C821上的电压(即恒流源工作电源)被短路，恒流激励电路失去供电而停止工作，不能向开关管VQ83基极注入恒定的基流，保证电源工作在轻负荷状态。

待机状态时，CPU(DQA1)脚输出高电压，VQ836和VQ834相继截止，VQ871导通，VQ870截止，其射极不能输出电压，行振荡电路失去供电而停振，行扫描系统停止工作。

保护电路工作原理

1.开关管延迟导通控制原理开关管截止时，开关变压器绕组6-1与并联的电容会构成谐振电路产生脉冲高电压，若VQ83在此时导通极易损坏，故该机设有图2所示的由T803绕组8-

7、VD834、C834、VQ821组成的延迟电路，使高压脉冲过后VQ83再导通。其延迟导通原理为：在VQ83截止期间，T803绕组8-7上的脉冲电压经VD834对C834充电，并经VQ821的发射结放电使其导通，因此时VQ83基极电流被旁路而不能导通。随着C834放电电流减小使VQ821截止时，高压脉冲已经过去，这时VQ83导通，保护VQ83不致损坏。

2.过压保护原理

当输入电源交流电压过高或开关电源稳压系统失灵时，开关电源输出电压升高，T803绕组8-7上的脉冲电压升高，经VD820对C821的充电电压也升高；当C821上的电压超过9V时(正常时为6V)，稳压管VD821击穿使VQ821正偏，VQ821通过VQ820导通，使VQ83基流被旁路而截止，开关电源停止工作。由上述可知T803绕组8-7上的脉冲电压经VD820对C821所充电压(6V)，不仅是恒流源VQ820的工作电源，同时又是过压保护管VQ821的工作电源；VQ821既是开关管延迟导通控制管，又是过压保护控制管。

3.欠压保护原理

当交流输入电压低于90V时，经桥整流的＋300V电压低于下限值，经R868和R869分压加到VQ832基极的电压相应降低，引起VQ832导通，进而引起VQ824、VQ822相继导通，使VQ83截止，达到保护目的。

4.开关管过流保护原理

当某种原因使流过开关管VQ83的电流过大时，其发射极电阻(R838//R839)上的压降将增加，经R832、R835分压后加到VQ825基极的正偏压增加，VQ825导通，从而使VQ822因基极电流增加而饱和导通，VQ83因无基极电流而载止，达到保护目的。

5.开机限流原理

由于C809容量较大(560μF)，在开机瞬间有很大的冲击电流会熔断保险丝F801，故在整流电路中串入电阻R882和热敏电阻R781进行限流。刚开机时，C809上的电压尚未建立，继电器KSR82不工作，常开触点是断开着的，大电流

流过时R871电阻迅速增加，限制了开机瞬间的冲击电流。当电源工作稳定后，C826两端电压使VD837击穿，进而使VQ837导通，集电极电流流过KSR82的线包而使KSR82动作，触点闭合，限流电阻被短路，电路进入正常工作。

6.负载过流保护原理

负载过流保护包括行扫描过流保护、场扫描过流保护和高压限制(显像管束流限制)等。第5区。NC-3开关电源的负载过流保护是通过可控硅控制工作/待机控制电路使电源进入待机状态来实现的。当115V负载电流(即行扫描电流)正常时，R470两端压降较小，VQ470截止，对115V供电无影响。当行扫描输出电路过流时，在取样电阻R470上的压降较大，使VQ470导通，VD475击穿，触发VD471可控硅导通，从而导致VQ838导通，VQ836截止，于是开关电源处于待机状态，达到保护电源和行负载电路的目的。

当场扫描输出电路有故障使＋27V电源的负载电流过大时，R364上的压降增大，正常工作时截止的VQ360此时导通，VD361击穿，VD471被触发导通，导致VQ838导通，VQ836截止，使开关电源处于待机状态。

高压限制电路取样于行输出变压器T461次级绕组7-4上的脉冲电压经整流滤波产生的16V电压。当16V电压超过一定限度时，VD474击穿，VD471被触发导通，导致VQ838导通，VQ836截止，开关电源处于待机状态。

第二篇：长虹数字高清系列彩电开关电源原理与维修

长虹数字高清(CHD)系列彩电开关电源原理与维修

长虹数字高清（CHD）系列彩电开关电源原理与维修

长虹数字高清（CHD）系列大屏幕彩电(如CHD2992、CHD2983等)开关电源采用三肯公司推出的STR-F6656厚膜集成电路作为核心器件。该厚膜集成电路具有输出功率大、外围电路简单、保护电路完善、便于维修等诸多优点，与该厚膜块引脚功能完全相同但输出功率有所差别的STR-F系列其它厚膜块还有：STR-F6454、STR-F6658、STR-F6626等。

STR-F6656厚膜块内含大功率场效应（MOS）管、独立的振荡电路，及其相应的控制、保护电路,整机开关电源实际电路图如①所示..图①

开关电源原理分析

1．进线抗干扰、自动消磁电路

220V交流市电经插麻XP800输入机内，经电源开关S801通/断控制，再经保险管F801送入由T803B、R801、CZ802组成的第一道抗干扰电路，其中T803B是一个结构完全对称的互感滤波器，第一道抗干扰电路主要是为了防止市电网中的高频干扰信号窜入机内开关电源。

经第一道抗干扰电路后的220V交流市电分两路，一路送入自动消磁电路，另一路送入由C802、C803A、C804A、T803A组成的第二道抗干扰电路。自动消磁电路由R808与装配在CRT上的消磁线圈组成，在开机瞬间，由于R808阻值由小增大，使流过消磁线圈内的电流由小变大，此时将在消磁线圈内周围产生出一交变磁场，从而消除CRT阴罩板上的杂散磁场，以完成自动消磁动作。第二道抗干扰电路的主要作用是防止机内的高频信号窜入市电网，从而造成污染市电网的现象。

2．整流滤波电路

经第二道抗干扰电路的220V交流市电，进入由VD801~VD804组成的桥式整流电路，该电路将220V交流电变成210V左右的直流电压，再经VD806、T804、VD805加到开关变压器T862（2）脚，由T862（1）脚外接电容C810滤波，得到约308V左右的脉动直流电压，该电压经开关T862（1）（4）绕组加到厚膜块NQ821（3）脚内部大功率MOS开关管的漏（D）极。

电路中与VD801~VD804并联的C805~C808为浪涌吸收电容，其目的是保护VD801~VD804不被流涌电流所击穿，VD806、T804、VD805串联在整流电路与波波电容C810之间，可以进一步限制浪涌电流，同时，由于T804次级直接被短接，使得流过T804初级的残余高频脉冲被进一步消除，所以，只允许直流电压通过其初级，这样可以进一步提高开关电源的工作效率。

3．开关电源的启动

300V左右的直流电压经开关变压器T862①～④绕组后加到厚膜块内部大功率开关管的漏（D）极，另外，市电经R815降压，VD801半波整流，加到ＮQ821（4）脚,同时向C823充电，当C823上充得的电压≥13.5V时，NQ821内部振荡电路开始工作，该电路输出一开关脉冲加到NQ821内开关管Ｇ极，NQ821内开关管开始导通，电源被启动，即NQ821内部电路的启动快慢由电阻R815的阻值和C823的容量决定。

说明:在电源的启动过程中，许多人往往认为电源启动时，送入NQ821（4）脚的电压是一交流电压，因为启动电阻R815的一端与市电相接，其实这种认为是完全错误的。实际上这是一种较典型的半波整流电路，它巧妙地利用了四只整流二极管的一只二极管VD801，其示意图如图2

当市电220V某时刻为上负下正时，该电压经R815加到NQ821（4）脚，再经NQ821（5）脚后加到VD801正极，VD801导通，最终回到电源的负端，反之，则VD801截止。所以，该启动电路实际上只用了市电的一个半周，是一个典型的半波整流电路。

4.电源的二次供电

由于本开关电源为它激式开关电源，在电源被启动后，启动电路为其提供的电压及电流不足以维持厚膜块NQ821继续工作。所以，电路中设计有为NQ821内振荡电路提供持续电压的电路，我们特将该电路称为二次供电电路，该电路的电压一般取自开关变压的互感绕组。这是它激式开关电源的一大特点。

当电源启动后，在T862⑥～⑦绕组将产生一互感电压，该电压经限流电阻R817后，再经VD828整流，C825滤波，得到42V左右的直流电压，该电压经以VQ821、VD827等元件组成的电子稳压系统稳压，得到稳定的18V电压加到NQ821（4）脚，向NQ821提供持续的工作电压，此时，启动电阻R815不再为NQ821提供电压。

电源的稳压过程

稳压控制环路主要由NQ833、NQ838、NQ821（1）脚内部等电路构成。误差取样及比较电路由R852、VQ851、R834、NQ833（SE140N）担任。脉宽调制由NQ838及NQ821（1）脚内部电路构成。

NQ833（1）脚经电阻R834、VQ851 E C极与 B 148V相接，为误差电压输入端，（2）脚经电阻R831与光耦器NQ838（2）脚相接，为误差电压输出端。当机器工作在TV、SVHS及AV状态时，主板上IPQ板1080I端输出2.8V高电平，该高电平经XS853送到VQ850 b极，VQ850饱和，VQ851 b极电压降低也随之处于饱和状态，此时R852两端被VQ851 e c极短接，开关电源 B电压端输出为148V。

当某种原因使 B 148V升高时：

B148V↑→Ｕ NQ833(1)↑→Ｕ NQ833(2)↓→Ｕ NQ838(2)↓→NQ838内光电二极管发光强度↑→NQ838内光敏三极管导通程度↑→U NQ821(1)↑→NQ821内开关管导通时间↓→ B 148V↓

若 B 148V由于某种原因而下降时，其稳压过程则与上述过程相反。

延迟导通电路

NQ821内部开关管截止期间，NQ821（3）脚外接电容C825与开关变压器初级①～④绕组将发生

谐振，并且在Ｃ825上将产生谐振电压。如果设法使C825两端谐振电压最低时，开关管下一次导通才开始，则可使开关管的导通损耗减到最小。

如图1，图中VD824、VD826、R818、C824、VD825A组成延迟导通电路，在开关管截止期间C825与T862①～④绕组产生的谐振电压由于互感作用，在⑥～⑦绕组上将产生一感应电压，该电压经VD824整流后，反向击穿VD826，经R818对C824充电，同时经VD825A加到NQ821（1）脚，使NQ821`内部开关管继续截止一段时间，当C824上充得的电压经过R821A、R822以及NQ821（1）脚内部电路放电一段时间后，待NQ821（1）脚电压下降到门限电压0.73V以下时，NQ821内部开关管才开始导通，此时，C825上谐振电压最低，开关管的导通损耗降到了最低限度。

所以，C824的容量大小决定了其充放电时间的长短，适当选择C824的容量，刚好使C825两端的谐振电压最低时，NQ821内开关管才开始导通，便实现了延迟导通的目的。

保护电路

本机开关电源具有过流保护、过压保护、过热保护功能。

过流保护电路由NQ821（2）脚外接R822、R821A组成。当某种原因使电源出现过流时，NQ821内开

关管漏（D）极电流显著增大，R822上压降迅速增大，该电压经R821A反馈到NQ821（1）脚，使（1）脚电压迅速上升，N801内开关管导通时间迅速缩短，限制了开关管漏极电流，达到了过流保护的目的。

过压保护电路由NQ821（4）脚内部相关电路及外部VD829组成，NQ821（4）脚既是供电端又是一过压检测端，VD829为过压保护二极管，当某种原因使开关电源各次级输出电压异常升高时，开关变压器T862（7）脚输出的感应电压也将升高，经VD828整流、C825滤波得到的近42V电压也将随之升高，该升高的电压反向击穿VD829并加到NQ821（4）脚，当该脚电压上升到22.5V以上，其内部过压保护电路启动，截断送入开关管G极的开关脉冲，电源停振。

过热保护功能完全由NQ821内部电路完成，当NQ821中的铜基板温度上升至140℃以上时，其内部过热保护电路启动，截断送入开关管G极的开关脉冲，电源停止工作。

待机控制电路

待机控制电路由VQ832、VQ833、VQ822、VD836等元件构成。该电路经R832接于光藕器NQ838（2）

脚，待机时，开关电源输出电压的高低主要取决于VD836的稳压值（本机VD836选用6.8V稳压管）。

机器正常工作时，从主板上IPQ板POWER端送来低电平4.2V，VQ832、VQ833同时饱和，VQ822因无基极偏置电压而截止，VD836相应截止，此时，整个待机控制电路均不工作。

当机器接收到待机指令时，从主板上IPQ板送来高电平5.0V，此时，VQ832、VQ833截止，VQ822基极因出现高电平0.7V而饱和。VD836正端接地而被反向击穿，NQ838（2）脚电压下降近一半，NQ838内光敏三极管导通程度增加，NQ821（1）脚电流迅速上升，NQ821内开关管提前截止，导通时间迅速缩短，次级各绕组电压均下降约一半，其中 B 148V电压下降至75V左右。

机顶盒电源提升控制

当机器接收机顶盒（HDTV）输出的60Hz数字高清信号时，需对开关电源 B电压端输出的电压进

行提升，以适应60Hz HDTV信号的接收，该提升工作由电路中VQ850、VQ851完成。

当机器识别到目前接收的是60Hz HDTV信号时，从主板上IPQ板1080I端送出一低电平0V，该低电平令VQ850截止、VQ851 b极电压升高并由饱和转为截止状态，R852被接入电路，造成输入到三端误差比较放大块NQ833（1）脚的误差取样电压降低，从而导致开关电源 B电压端由148V上升至157V，达到了电源提升的目的。

电源次级各输出电路

从T862（16）脚输出的交流电压经ZP831限流、VD831整流、C838滤波，得到8V直流电压，送到主板上用于产生5V-2及5V-3电压。

从T862（14）脚输出的交流电压经ZP832限流、VD832整流、C839滤波，得到25V直流电压，送到主板上向伴音功放电路及行激励电路提供工作电压。从T862（11）脚输出的交流电压经ZP833限流、VD833整流、C836滤波得到18V直流电压，该电压一路经NQ831稳压得到12V电压，送到主板，一路向IPQ板中部电路提供工作电压，另一路经N504稳压得到9V电压，向主板各放大电路提供工作电压。

从T862（10）脚输出的交流电压经VD835整流、C845滤波得到148V直流电压，除向行扫描电路提供工作电压外，还经降压、稳压向高频调谐器N501提供32V调谐电压。

11．目前，本开关电源的改进

长虹公司前期推出的CHD系列数字高清彩电，只设计有60Hz HDTV信号接收功能，现在，为了兼容50Hz HDTV高清信号的接收，经设计更改，不仅在IPQ板上增加了HDTV 50Hz处理电路，同时还对开关电源进行了改进，其改进电路如下：

自动消磁电路的改进:

前期生产的CHD系列数字高清彩电开关电源中的自动消磁电路如图①所示，由R808与消磁线圈

构成，机器正常工作时，消磁电阻R808一直与220V市电相接，一直处于高阻发热状态。目前，经设计更改，消磁电路已改为如图③所示电路，该电路采用继电器控制消磁电阻R808，这样不仅可以消除消磁电阻R808的发热功耗，以进一步降低整机功耗，还能保证机器随时可以进行自动消磁动作，当需要进行消磁动作时，断电后，再次接通电源即可，避免了花较长时间等待消磁电阻变冷的状况。

如图③所示，该电路由R842A、NQ840、VD840、C860、R843A、R844、VQ841、VD825组成。通电并二次开机时，从NQ831（2）脚输出的12V电压经R842A后，一路经继电器NQ840内线圈加到VQ841 c极，另一路经C860、R843A、R844到地，给C860充电，由于C860两端电压不能突变，将在R843A与R844之间产生0.7V电压，此时，VQ841饱和，继电器NQ840线圈内有电流流过，NQ840内常开触点吸合，接通消磁电路，完成自动消磁动作。

图③

随着C860的充电，VQ841 b极0.7V电压逐渐下降，2秒后，VQ841 b极电压从0.7V下降至0V，VQ841截止，NQ840内常开触点再次断开，热敏电阻R808与220V市电之间因此被截断，机器正常工作。

（2）50Hz HDTV电源降低控制:

为了适应50Hz HDTV信号接收功能，要求开关电源 B电压端输出电压低于正常值148V，更改后的控制电路如图④所示，电路中NQ833由SE140更换成SE125，VQ850、VQ851等元件仍为HDTV 60Hz电源提升电路，增加了VQ853、VQ852等元件组成的HDTV 50Hz电源降低控制电路。

图④

当机器接收TV、AV、SVHS信号时，开关电源 B电压端输出148V电压，此时，插座XS853中的1080I端为2.8V高电平，插座XS852中的1080（50Hz）端为低电平0V。

当机器选择从HDTV端口输入50Hz高清信号时，主板上IPQ板送来2.8V高电平，该高电平经插座XS852中的1080（50Hz）端加到VQ853 b极，VQ853饱和，VQ852随之饱和，误差电压取样电路中的R834被VQ852 e c极短路，送入三端比较放大块NQ833（1）脚的误差电压升高，通过稳压控制环路的控制，最终使 B电压端由148V下降至128V。

开关电源的检修

全无（保险管F801被烧黑）

1．测厚膜块NQ821（STR-F6656）（3）脚对地阻值是否未对地短路，若未对地短路，则应判定故障在交流220V进线滤波及桥式整流电路或自动消磁电路，此时应重点检查，进线滤波电路中的CZ802、C802及桥式整流电路中的二极管VD801～VD804，是否有击穿现象，若是前期生产的CHD系列数字高清彩电，同时不要忽略对自动消磁电路中的热敏电阻R808进行检查。

2．若厚膜块NQ821（3）脚已对地短路，则断开NQ821（3）脚与外接电路，若外接电路对地仍短路，则只需查电源滤波电容C810，谐振电容C825是否击穿短路。其中C810在实际维修中损坏率较高。

当断开NQ821（3）脚与外接电路后，外电路正常，但（3）脚对地短路，则说明NQ821内部大功率MOS开关管已击穿（注：有的机器当NQ821内部大功率开关管击穿时，NQ821表面有明显的炸裂痕迹，但有的机器NQ821则表面完好），必须换新。在更换保险管F801和厚膜块NQ821之前必须查换C810、T862、VD821、C822等元件。

实际维修中，C810容量下降或完全失容；T830性能不良；VD821、C822击穿短路均可能导致N801内大功率开关管损坏。

注：当发现NQ821（3）脚内部大功率开关管击穿短路或NQ821表面已炸裂时，除了F801、NQ821明显损坏外，同时以下元件可能将连带损坏：

VQ821 b c e极间击穿；VD827击穿；有时VD829也同时被击穿，R822开路，检修时请一同将其更换，否则，若只更换F801、NQ821，则开关电源仍然不会启动，而出现声光全无的故障。

全无，但保险管F801完好 断开开关电源次级 B148V电压端的负载，实际电路中可断开电感L836，若 B 148V恢复正常，则

说明故障在其负载电路，反之，应检查开关电源本身。在断开电感L836的情况下其检修步骤、方法及技巧如下：

通电测NQ821（3）脚是否有300V左右电压，若无，则判定故障在市电交流220V输入电路，该电路常见故障有：T803B、T803A虚焊，VD806、VD805开路。

若NQ821（3）脚300V左右电压正常，则以NQ821（4）脚电压为依据来判断故障部位，故障时，该脚电压一般有下列几种表现：

NQ821（4）脚电压为0V

测NQ821（4）脚对地是否短路，若未短路，则只需检查启动电阻R815是否开路，若（4）脚已对地明显短路，则断开（4）脚：

A．若测得（4）脚外接电路对地短路，则应检查C823是否对地短路，VQ821、VD827是否同时被击穿短路。

B．若断开NQ821（4）脚后，测得外电路与NQ821（4）脚均对地短路，则说明NQ821及二次供电路均被击穿，检修时，除了更换NQ821外，二次供电电路中的VQ821、VD827、VD829必须同时更换。

NQ821（4）脚电压在2.5V ~ 14V之间稳定不变。

同时断开VD829正端、VQ821 e极，VD836通电测N801（4）脚电压，此时，该脚电压通常将有下列两种表现：

A．NQ821（4）脚电压仍在2.5V ~ 14V之间稳定不变

此时，应先检查C823是否漏电；R815阻值是否变大；光耦器NQ838（3）（4）脚间是否击穿短路，若C823、R815、NQ838均正常，则应判定NQ821损坏。

B．NQ821（4）脚电压在11V~16V间反复跳变

此时，若 B电压输出端恢复至148V，同时电源发出“叽叽”的叫声，则说明故障在VQ821的二次供电（即以VQ821、VD827等元件组成的电子稳压系统）电路。

注1：这种情况必须是将 B电压端与其负载之间XP801断开的前提下才会出现。

注2：此时，可在通电的情况下，用测量电压的方法逐级检查VQ821、VD827等元件组成的电子稳压系统，以快速找到故障元件。如：测得VQ821ｃ极电压高于20V，而b极电压低于18V许多，则说明R817，VD827等元件正常，立即可判定故障为VD827稳压值下降或R819阻值增大或开路。

NQ821（4）脚电压在11V~ 16V间反复跳变

A．NQ821（1）电压若在3.8 ~ 5.8V之间变化,则说明过流保护电路出现故障，此时只需检查过流检测电阻R822阻值是否变大或开路。

B．若NQ821（1）脚电压为0.1V左右，则说明故障在 B电压端，此时只需检查C835、C845、VD835是否短路即可。实际维修中，VD835击穿短路较为常见。

电源输出电压低

断开L836，若 B端电压恢复正常，则说明故障在负载电路，在断开负载电路的情况下：

1． 若只有 B端148V电压低，而2． VD833、VD832、VD831负端输出电压正常。

此时，说明故障在 B端电压形成电路，应查换C845、VD835、T862，实际维修中，以C845容量严重下降造成输出电压低居多。

3． 开关电源各组输出电压均低

这类故障说明，电源启动电路、二次供电电路正常，故障可能由过流保护电路、稳压控制环路、开/待机控制电路引起，其具体判断及检修方法如下：

短路光耦NQ838（1）（2）脚或断开（1）（2）脚中任意一脚，瞬间通电，同时监测 B148V端电压：

A．148V端电压仍低，则可判定故障在R822、NQ838、NQ821等元件组成的电路。

B．若148V端电压瞬间上升到150V以上，则说明故障在NQ833等元件组成的误差取样、比较电路或VQ822、VD836组成的待机控制电路。

此时，为进一步缩小故障范围，先将光耦NQ838（1）（2）脚恢复至原状，然后再断开R832，再次通电测 B端电压，若电压恢复到正常开机值148V，则说明故障在待机控制电路，否则，应判定故障在NQ833等元件组成的电路。

四．开关电源输出电压高（通电瞬间，B端电压升高达160V以上）

此类故障应首先将检修目标锁定在稳压控制环路，就本机开关电源而言，应查NQ833内外部电路，NQ838、NQ821（1）脚内外部电路，其具体检修方法如下：

1．短路NQ838（3）（4）脚，通电测 B 端电压：

A．若输出电压仍高：

则应检查，R820是否开路；NQ838（3）脚 ~ NQ821（1）脚间印制线是否断裂。若检查均正常，则应判定故障在NQ821。B．若输出电压降为0V：

则说明NQ838（3）（4）脚引脚外围电源热地部分电路正常，故障在NQ838（1）（2）脚外部（包括NQ838本身）电源冷地部分。

2.判断故障在NQ838（1）（2）脚外部电源冷地部分后，将NQ838（3）（4）脚恢复原状，再用导线将NQ838（2）脚对地接一7V稳压二极管，通电测 B端电压：

A．若输出仍高：

则断电后再通电，同时测N830（1）脚是否有近15V的电压，若有，则立即判定故障在NQ838；若无，则应检查VD833、L833、ZP833、C836是否开路，VD833负端是否对地短路。

B．若降为90V左右。

则可判定NQ838及其（1）脚电压正常，故障在NQ833内外部电路，此时应检查R834是否阻值较大或开路，若检查R834无误后，则可判定故障在NQ833。

五 电源带负载能力差

此类故障一般表现为：在将机器音量加大或屏幕亮度变亮时，图像行幅有收缩现象，此时，若用万用表测量 B 148V端电压，能观察到该电压有明显波动现象：

在检测时，只需按下列步骤即能排除故障：

1．测NQ821（1）脚电压，若该脚电压明显低于正常值2.2V，则说明VD825A、C824、R818、VD826、VD824组成的延迟导通电路存在开路现象。

2．确认VD825A ~ VD824之间无误后，则查过流检测电阻R822阻值是否变大。

特别提示：该电阻阻值较小，当其变大到0.18Ω以上时，将明显影响开关电源的带载能力，此时，若用普通指针式万用表测量，易忽略该电阻阻值已变大，而引起误判，建议在检修时使用精确度较高的数字万用表。

当排除上述元件存在故障后，一般代换元件NQ821或T862便可排除故障。

六 待机时，B端电压异常

本机开关电源在待机时，B端电压下降为95V左右，当待机时 B端电压出现异常，如待机时电压为148V或95V~ 148V之间。其故障部分应在待机控制电路。

此时只需查R832、R833阻值是否变大或开路，VQ822是否开路,VQ833是否击穿或软击穿即可。

第三篇：开关电源工作频率的原理分析

开关电源工作频率的原理分析

一、开关电源的原理和发展趋势

第一节

高频开关电源电路原理

高频开关电源由以下几个部分组成：

图12-1

(一)主电路

从交流电网输入、直流输出的全过程，包括：

1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。

2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。

3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。

4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。

(二)控制电路

一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。

(三)检测电路

除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表数据。

(四)辅助电源

提供所有单一电路的不同要求电源。

第二节

开关控制稳压原理

图12-2 开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关K接通时，输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL，在整个开关接通期间，电源E向负载提供能量；当开关K断开时，输入电源E便中断了能量的提供。可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时将一部份能量储存起来，在开关断开时，向负载释放。图中，由电感L、电容C2和二极管D组成的电路，就具有这种功能。电感L用以储存能量，在开关断开时，储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载，使负载得到连续而稳定的能量，因二极管D使负载电流连续不断，所以称为续流二极管。在AB间的电压平均值EAB可用下式表示：

EAB=TON/T*E

式中TON为开关每次接通的时间，T为开关通断的工作周期（即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和）。

由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，AB间电压的平均值也随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比，这种方法称为“时间比率控制”（Time Ratio Control,缩写为TRC）。

按TRC控制原理，有三种方式：

(一)、脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,缩写为PWM）

开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。

(二)、脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation,缩写为PFM）

导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。

(三)混合调制

导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。

第三节开关电源的发展和趋势

1955年美国罗耶（GH.Roger）发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换控制电路的开端，1957年美国查赛（Jen Sen）发明了自激式推挽双变压器，１９６４年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想，这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径。到了１９６９年由于大功率硅晶体管的耐压提高，二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善，终于做成了２５千赫的开关电源。

目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的１００kHz、用ＭＯＳ－ＦＥＴ制成的５００kHz电源，虽已实用化，但其频率有待进一步提高。要提高开关频率，就要减少开关损耗，而要减少开关损耗，就需要有高速开关元器件。然而，开关速度提高后，会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。这样，不仅会影响周围电子设备，还会大大降低电源本身的可靠性。其中，为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌，可采用R-C或L-C缓冲器，而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。不过，对1MHz以上的高频，要采用谐振电路，以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波，这样既可减少开关损耗，同时也可控制浪涌的发生。这种开关方式称为谐振式开关。目前对这种开关电源的研究很活跃，因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零，而且噪声也小，可望成为开关电源高频化的一种主要方式。当前，世界上许多国家都在致力于数兆Hz的变换器的实用化研究。

二、开关电源与电流检测电路

1、功率开关电路的电路拓扑分为电流模式控制和电压模式控制。电流模式控制具有动态反应快、补偿电路简化、增益带宽大、输出电感小、易于均流等优点，因而取得越来越广泛的应用。而在电流模式的控制电路中，需要准确、高效地测量电流值，故电流检测电路的实现就成为一个重要的问题。

本节介绍了电流检测电路的实现方法，并探讨在电流检测中常遇见的电流互感器饱和、副边电流下垂的问题，最后用实验结果分析了升压电路中电流检测方法。

2、电流检测电路的实现

在电流环的控制电路中，电流放大器通常选择较大的增益，其好处是可以选择一个较小的电阻来获得足够的检测电压，而检测电阻小损耗也小。

电流检测电路的实现方法主要有两类：电阻检测（resistivesensing）和电流互感器（currentsensetransformer）检测。

电阻检测有两种，如图12-

3、图12-4所示。

图12-3

图12-4

当使用图1直接检测开关管的电流时还必须在检测电阻RS旁并联一个小RC滤波电路，如图12-5所示。因为当开关管断开时集电极电容放电，在电流检测电阻上产生瞬态电流尖峰，此尖峰的脉宽和幅值常足以使电流放大器锁定，从而使PWM电路出错。

但是在实际电路设计时，特别在设计大功率、大电流电路时采用电阻检测的方法并不理想，因为检测电阻损耗大，达数瓦，甚至十几瓦；而且很难找到几百毫欧或几十毫欧那么小的电阻。

实际上在大功率电路中实用的是电流互感器检测，如图4所示。电流互感器检测在保持良好波形的同时还具有较宽的带宽，电流互感器还提供了电气隔离，并且检测电流小损耗也小，检测电阻可选用稍大的值，如一二十欧的电阻。电流互感器将整个瞬态电流，包括直流分量耦合到副边的检测电阻上进行测量，但同时也要求电流脉冲每次过零时磁芯能正常复位，尤其在平均电流模式控制中，电流互感器检测更加适用，因为平均电流模式控制中被检测的脉冲电流在每个开关周期中都回零。

图12-5

为了使电流互感器完全地磁复位，就需要给磁芯提供大小相等方向相反的伏秒积。在多数控制电路拓扑中，电流过零时占空比接近100％，所以电流过零时磁复位时间在开关周期中只占很小的比例。要在很短的时间内复位磁芯，常需在电流互感器上加一个很大的反向偏压，所以在设计电流互感器电路时应使用高耐压的二极管耦合在电流互感器副边和检测电阻之间。

3、防止电流检测电路饱和的方法

如果电流互感器的磁芯不能复位，将导致磁芯饱和。电流互感器饱和是一个很严重的问题，首先是不能正确测量电流值，从而不能进行有效的电流控制；其次使电流误差放大器总是“认为”电流值小于设定值，这将使电流误差放大器过补偿，导致电流波形失真。

电流互感器检测最适合应用在对称的电路，如推挽电路、全桥电路中。对于单端电路，特别是升压电路，会产生一些我们必须关注的问题。对于升压电路，电感电流就是输入电流，那么在电流连续工作方式时，不管充电还是放电，电感电流总是大于零，即在直流值上叠加一个充放电的波形。因此电流互感器不能用于直接测量升压电路的输入电流，因为电感电流不能回零而使直流值“丢失”了；并且电流互感器因不能磁复位而饱和，从而失去过流保护功能，输出产生过压等。在降压电路中也存在同样的问题，电流互感器不能用于直接测量输出电流。

图12-6 解决这个问题的方法是用两个电流互感器分别测量开关电流和二极管电流，如图12-6所示实际的电感电流是这两个电流的合成，这样每个电流互感器就有足够的时间来复位了。但要注意这两个电流互感器的匝比应一样，以保持检测电阻RS上的电流对称。

功率因数校正电路一般采用升压电路，用双互感器检测，但在线电流过零时，电流互感器也特别容易饱和。因为此时的占空比约为100％，从而容易造成磁芯没有足够的时间复位。为此可以在外电路中采取一些措施来防止电流互感器饱和。如采用电流放大器输出箝位来限制其输出电压，并进一步限制占空比小于100％，电路如图12-7所示。设定箝位电压的过程很简单，在刚起动时电流放大器箝位在一个相对较低的值（大约4V），系统开始工作，但过零误差很大；一旦系统正常工作后，箝位电压将升高，电流互感器接近饱和，箝位电压最多升到6.5V（低电压大负载时）并且电流的THD在可接受的范围内（<10％），以限制最大占空比。设定的箝位电压不能太低，否则将使电流过零畸变大。

如果需要更好的特性或需要运行在宽范围，可以用图12-8的电路，这个电路将根据线电压反向调节箝位电压。

图12-7

图12-8

每个电流脉冲都使磁芯复位以克服磁芯饱和的方法，除了改进外电路还可以改进电流检测电路。一般利用电流检测电路自复位，即利用磁芯中存储的能量和电流互感器的开路阻抗在短时间内产生足够的伏秒积来复位。但当占空比大于50％，特别是接近100％时，可能没有足够的时间来使磁芯复位，这时除电流放大器输出箝位外，还可以采用强制复位电路。

图12-9 强制磁芯复位的电路很多，如使用附加线圈或中心抽头的线圈，但最简单的方法是采用图12-

9、图12-10所示电路来强制磁芯复位。脉冲电流来时强制复位电路和自复位电路的工作没有差别，当复位时从VCC通过Rr来的电流加入磁芯复位电流，寄生电容快速充电，副边电压反向，伏秒积增加，磁芯复位速度加快。如果需要得到负的检测电压而又不想用负电压强制复位时则用图12-10所示电路。

对于电流检测电路磁芯复位还要考虑的一个因素是副边线圈的漏电感和分布电容。为了减小损耗，一般选择匝比较大的电流互感器，但匝比大，副边线圈的漏电感和分布电容大。漏电感影响电流上升和下降的时间，分布电容则影响电流互感器的带宽。并且在磁芯复位时，副边电感和分布电容谐振，如果分布电容大，则谐振频率低，周期长，那么在占空比大、磁芯复位时间短时，副边线圈就没有足够的时间来释放能量使磁芯复位了。所以应尽量不选择匝比太大的电流互感器。

图12-10

电流互感器的下垂效应

电流互感器副边的脉冲电流要减去电流互感器绕组上的脉冲电压在副边产生的一个从零开始随时间线性增长的磁化电流，才等于检测电阻上的电流，该磁化电流的大小为：

Idroop=nUs / Ls·△t（1）

式中：US——副边电压

LS——副边电感

n——Ns/Np

Δt——电流波脉宽

刚开始时副边电流是原边电流的n倍，但随时间增加，磁化电流加大，副边电流下降得很厉害，这就是电流互感器的下垂效应。所以为了得到较大的副边检测电压不应完全靠增加检测电阻Rs的值来实现，也要靠减小副边下垂效应来增加副边的脉冲电流，同时Rs的值大也将使磁芯复位困难。

如式（1）所示，副边电感值越大，下垂效应越小；匝比越小，下垂效应也越小，但最好不要靠减少副边的匝数来减小匝比，因为这将使副边的电感减小了，应在空间允许的情况下增加原边匝数来减小匝比。

5、实验结果

在功率因数校正电路中，使用如图12-6所示的检测电路，并采用如上所述防磁芯饱和及减小下垂效应的措施，在电流互感器的变比为1∶50，副边电感为30mH,取副边电压为2V,电流波脉宽为5μs时,得：

相对于十多安培的检测电流，该电流下降效应并不明显。

6、结语

电流检测在电流控制中起着重要的作用，电流检测分为电阻检测和电流互感器检测。为了减少损耗，常采用电流互感器检测。在电流互感器检测电路的设计中，要充分考虑电路拓扑对检测效果的影响，综合考虑电流互感器的饱和问题和副边电流的下垂效应，以选择合适的磁芯复位电路、匝比和检测电阻。

第四篇：用5l0380r组成的开关电源的工作原理

用5L0380R组成的开关电源的工作原理

通达TDR—6000S数字机开关电源核心元件采用集成块5L0380R，该集成块外观像一只塑封中功率管，内部完成了振荡、输出等功能，整个开关电源电路简洁，功耗较低，性能优越。其工作原理是：220V交流电压经过电源开关和保险管进入由C101和L101组成的干扰抑制滤波器，再经桥式整流、滤波后得到+300V左右的直流电压。当电源接通瞬间，+300V电压经启动支路电阻R102、R103给IC101（5L0380R）③脚一个脉冲，其内部的开关管处于微导通状态，此时在5L0380R的②脚有电流通过，开关变压器的①—②绕组产生感应电动势，感应电动势耦合到正反馈绕组③—④，感应电压经整流、滤波后注入5L0380R的③脚，使开关管进入饱和导通状态，完成开关电源的启动过程。开关变压器次级各绕组经各自整流、滤波电路输出不同的直流电压，供给解码器主板。该电源输出电压的稳定是通过+3.3V电压经过R111、R110、R112、C104和IC103（TL431A）组成的比较放大电路控制光电耦合器IC102（PC817）来实现的。当+3.3V电压由于某种原因升高时，+3.3V电压经R111、R110分压后接在IC103（TL431A）基准端R，与IC103内部基准电压进行比较，通过改变输出端K电压来增大光电耦合器IC102中发光二极管的电流及发光强度，使光电耦合器导通，进而使5L0380R④脚内接的电压变换管导通，将内部开关管基极钳位至地，迫使电源停振，使输出电压下降。当+3.3V电压降低时，其稳压过程与上述过程相反，从而稳定了输出电压。故 障 检 修

1、开机烧保险

此类故障说明机内存在严重的短路，故障多发生于开关变压器之前，应重点检查C101、CD101是否漏电，D101—D104和IC101是否损坏。

2、无输出电压

先检查CD101两端有无+300V直流电压，如无则应检查NTC101是否断路，如正常则检查开关变压器①—②绕组是否断路，如未断路，应重点检查启动支路电阻R102、R103和正反馈电路中整流二极管D106、限流电阻R104是否损坏。

3、电源电压输出过高或过低此类故障一般是电压反馈网络元件发生了变化，应检查与IC102、IC103相连电路各元件有无损坏。有时开关电源的某组电源的元件或与这组电源相连的主板元件有短路故障，也会使各组输出电压下降，但此时可听到开关变压器因负载过重而发出的“吱吱”声，应注意两种故障现象的区别。对于后一种原因引起的故障，可通过逐一断开D107、D108、D109、D110、D111、D112的方法，观察输出电压及故障现象加以判断。

第五篇：各流量计工作原理、优缺点分析

V锥型流量计： 工作原理

V型锥流量计属高精度、高稳定性的新型差压式流量仪表。和其他差压式仪表一样，也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。我们知道在同一密闭管道内，当压力降低时，速度会增加，当介质接近锥体时，其压力为P+，在介质通过锥体的节流区时，速度会增加，压力会降低为P-，如图一所示，P+和P-都通过V型锥形流量计的取压口引到差压变送器上，流速发生变化时，差压值会随之增大或减小。也就是说对于稳定流体，流量的大小与差压平方根成正比。当流速相同时，锥体节流面积越大，则产生的差压值也越大。

测量介质

V型锥流量计主要用于煤气（焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气），天然气（包括含湿量5%以上的天然气），各种碳氢化合物气体，包括含湿的HC气体，各种稀有气体，如氢、氦、氩、氧、氮等，湿的氯化物气体，空气，包括含水，含其它尘埃的空气，烟道气；饱和蒸气，过热蒸汽；油类，包括原油（在一定的粘度下）、燃料油、含水乳化油等，水，包括净水、污水，各种水溶液，包括盐、碱水溶液，含蜡、含有水，含油、含沙的水。

优点

1．安装直管段要求低

伯努力方程要求受测流体为理想流体，在实际应用中这是根本不可能的，很多情况会造成流体分布不均匀，如弯头，阀门，缩径，扩径，泵，三通等等，对其它仪表而言，这是一个很难解决的问题。V锥流量计可在极为恶劣的情况下均匀流体分布，如在紧邻仪表上游有单弯管，双弯管，经过锥体“整流”后的流体分布比较均匀可保证仪表在恶劣的条件下获得较高的测量精度，由于V型流量计可均匀流体分布曲线，因此同其它类型的差压流量计相比，对上下游直管段的要求小，建议安装时在上游留0-3D的直管段，在下游留0-1D的直段管。当用户的管道尺寸大，管道价格高或直管段不够的情况下，V锥型流量计将是最佳选择。在过去十年内，对V型流量计的上游有一个90℃的单弯管或两个不在一个平面上的双弯管的情况进行了测试，测试结果表明，V锥型流量计可在紧邻它的地方装有一个弯管或不在同一个平面上的双弯管而不会对测量精度有影响。这对那些大口径，费用昂贵的管路用户，或较短运行管路的用户带来好处。

2、量程比很宽

可以测量较低雷诺数范围（Re≥8000）的流量（小流量）。

典型量程比是10∶1，选择合适的参数，可以做到50∶1。由于V锥体悬挂在管道的中央，直接与高流速区域产生相互作用，迫使高流速区域与靠近管壁的低流速混合；当流量减小时，V锥继续与管道内的最大流速产生相互作用，在其它差压仪表可能检测不出差压信号时，V锥传感器仍然能够产生差压信号低到8000。这是V锥流量计在检测小流量时的一个最大优点。

3、高精度

V锥传感器的一次元件精度为±0.5%。系统精度取决于V锥传感器的精度等级和差压变送器、二次仪表的精度等级等。

4、重复性好

V锥传感器的重复性优于0.1%

5、V锥传感器耐磨损，传感器长期稳定性能好

由于V锥体的外形是收缩流体，在锥体表面产生真空效应，不会对突变表面产生撞击，沿锥体表面形成分界层，引导流体离开β边。这意味着β边不会遭到脏污流体的磨损，因此β系数保持不变，V锥传感器具有长期稳定性能好的特点。

6、信号稳定性好

差压检测一般都有“信号波动”，即使在流量稳定情况下，一次元件产生的信号也会由于干扰而有一定的波动。对于V锥传感器，流体通过V锥，在V锥体后面形成短的涡流，产生低振幅，高频率信号，转换成稳定的V锥信号。其信号波动是孔板的1/10。

7、永久压力损失小

因为流体对突变V锥的平滑表面没有撞击，因此V锥传感器的永久压损比孔板低。同样，由于V锥信号的稳定性，同样流量的满量程V锥差压信号比其它差压仪表低。同样的β值，其压损是孔板的1/3～1/5。

8、V锥体β系数计算范围宽

由于V锥传感器的V锥独特的几何形状，使得它的β系数范围宽，标准的β系数范围：0.45, 0.55, 0.65, 0.75,0.85。

9、V锥传感器不堵塞，不粘附，无滞留死区，适用于脏污介质的流量测量

由于V锥传感器具有自清洁的功能，不会在管内有流体中的颗粒、残渣、凝结物沉积的滞留区域，适用于脏污流体的流量测量，比如：焦炉媒气、高炉媒气、原料油、渣油等。

10、可以测量高温高压的介质

工作温度最高850℃，最大压力40MPa。

11、规格齐全，安装方式灵活

可选择法兰式、对夹式、直接焊接式等。管径从15mm～2000mm。缺点

当然，作为差压流量计的一种，它由于成本关系而并不能完全取代孔板、文丘里等传统差压流量计的位置。相比涡街流量计、电磁流量计等，它又有安装导压管等劣势。电磁流量计

工作原理

电磁流量计是一种应用法拉第电磁感应定律的流量计，其传感器主要由内衬绝缘材料的测量管，穿通测量管壁安装的一对电极和用以产生工作磁场的一对线圈及铁芯组成。当导电流体流经传感器测量管时，在电极上将感应与流体平均流速成正比的电压信号。该信号经转换器放大处理，直接显示流量及总量并可输出模拟、数字信号。测量介质

测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体；各种易燃，易爆介质；各种工业污水，纸浆，泥浆等。电磁流量计不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体.不能用来测量电导率很低的液体介质,不能测量高温高压流体。

优点

1、电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。

2、无压力损失。

3、测量范围大，电磁流量变送器的口径从2.5ｍｍ到2.6ｍ。

4、电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。

5、无节流部件，因此压力损失小，减少能耗，只与被测流体的平均速度有关，测量范围宽；只需经水标定后即可测量其他介质，无须修正，最适合作为结算用计量设备使用。由于技术及工艺材料的不断改进，稳定性、线性度、精度和寿命的不断提高和管径的不断扩大，对于固液两相的介质的测量采用了可更换电极以及刮刀电极的方式，解决了高压（32MPA）、耐腐蚀（防强酸、碱衬里）介质的测量问题，以及口径的不断扩大（最大作到 3200MM 口径），寿命的不断增长（一般大于 10 年），电磁流量计得到越来越广泛的应用，其成本也得到了降低，但整体价格特别是大管径的价格仍较高，因此在流量仪表的采购中有重要的地位。

缺点

1、电磁流量计的应用有一定局限性，它只能测量导电介质的液体流量，不能测量非导电介质的流量，例如气体和水处理较好的供热用水。另外在高温条件下其衬里需考虑。

2、电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。按照计量要求，对于液态介质，应测量质量流量，测量介质流量应涉及到流体的密度，不同流体介质具有不同的密度，而且随温度变化。如果电磁流量计转换器不考虑流体密度，仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。

3、电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂，且要求更严格。变送器和转换器必须配套使用，两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。在安装变送器时，从安装地点的选择到具体的安装调试，必须严格按照产品说明书要求进行。安装地点不能有振动，不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。变送器的电位与被测流体等电位。在使用时，必须排尽测量管中存留的气体，否则会造成较大的测量误差。

4、电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时，粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上，使变送器输出电势变化，带来测量误差，电极上污垢物达到一定厚度，可能导致仪表无法测量。

5、供水管道结垢或磨损改变内径尺寸，将影响原定的流量值，造成测量误差。如100ｍｍ口径仪表内径变化1ｍｍ会带来约2％附加误差。

6、变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号，除流量信号外，还夹杂一些与流量无关的信号，如同相电压、正交电压及共模电压等。为了准确测量流量，必须消除各种干扰信号，有效放大流量信号。应该提高流量转换器的性能，最好采用微处理机型的转换器，用它来控制励磁电压，按被测流体性质选择励磁方式和频率，可以排除同相干扰和正交干扰。但改进的仪表结构复杂，成本较高。

7、价格较高。

涡街流量计 工作原理

涡街流量计的原理是在流量计管道中，设置一阻流件，当流体流经阻流件时，由于阻流件表面的阻流作用等原因，在其下游会产生两列不对称的旋涡，这些旋涡在阻流件的侧后方分开，形成所谓的卡门（Karman）旋涡列，两列旋涡的旋转方向是相反的，卡门从理论上证明了当h/L=0.281（h为两旋涡列之间的宽度，L为两个相邻旋涡间的距离）时，旋涡列是稳定的，在此情况下，产生旋涡的频率f与流量计管道中流体流速υ呈线性关系。测量介质

涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。优点

1、涡街流量计无可动部件，测量元件结构简单，性能可靠，使用寿命长。

2、涡街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1：10。

3、涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需单独标定。它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。

4、它造成的压力损失小。

5、准确度较高，重复性为0.5％，且维护量小。缺点

1、涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响，但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量，对于气体，最终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算，必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。

2、造成流量测量误差的因素主要有：管道流速不均造成的测量误差；不能准确确定流体工况变化时的介质密度；将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除，涡街流量计的总测量误差会很大。

3、抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差，甚至不能正常工作。通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动，使测量精度降低。大管径影响更为明显。

4、对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕，改变几何体尺寸，对测量精度造成极大影响。

5、直管段要求高。专家指出，涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D，才能满足测量要求。

6、耐温性能差。涡街流量计一般只能测量300℃以下介质的流体流量。