開關(guān)電源是一種高頻開關(guān)式的能量變換電子電路，常作為設(shè)備的電源供應(yīng)器。由于開關(guān)電源，對輸入工頻電壓，頻率適應(yīng)性，轉(zhuǎn)化效率高，且體積和重量只有線性電源的20%—30%，故目前它已成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用于電腦，通訊，電力，能源，交通醫(yī)療，制冷、照明等相關(guān)行業(yè)設(shè)備和工業(yè)自動(dòng)化控制，儀器儀表，等眾多領(lǐng)預(yù)。
　　開關(guān)電源是利用電子開關(guān)器件（如晶體管、場效應(yīng)管、可控硅閘流管等），通過控制電路，使電子開關(guān)器件不停地“接通”和“關(guān)斷”，讓電子開關(guān)器件對輸入電壓進(jìn)行脈沖調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)AC∕DC, DC/AC,DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動(dòng)穩(wěn)壓，絕大多數(shù)開關(guān)電源的工作流程是：
市電→輸入慮波器→全橋整流→直流慮波→開關(guān)管（振蕩逆變）→開關(guān)變壓器(感應(yīng)出高頻電壓)→輸出整流與慮波→負(fù)載。
　　因?yàn)樨?fù)載工作在高頻電壓的效率比工作在工頻電壓的效率高，所以將工頻電壓轉(zhuǎn)換成高頻電壓給負(fù)載供電是開關(guān)電源技術(shù)應(yīng)用的核心。開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展的趨勢是提高開關(guān)頻率，以改善電能轉(zhuǎn)換效率，并可減小開關(guān)電源的體積與功耗。為提高開關(guān)頻率必須采用高速開關(guān)器件，市場上開關(guān)電源中功率管多采用雙極型晶體管，開關(guān)頻率可達(dá)幾十kHz；采用MOSFET的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換頻率可達(dá)幾百kHz。目前根據(jù)許多開關(guān)電源生產(chǎn)廠家的技術(shù)指標(biāo)，高頻開關(guān)電源的開關(guān)頻率已經(jīng)普遍達(dá)到20KHZ以上，一部分達(dá)到100KHZ,性能優(yōu)異型號的高頻電源的開關(guān)頻率甚至在300KHZ左右。根據(jù)世界電源行業(yè)專家的預(yù)測，未來幾年開關(guān)電源的開關(guān)頻率可能達(dá)到500KHZ.。
　　本人從事電氣測試行業(yè)多年，對各種用電負(fù)荷的電壓特性測量有比較豐富經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為：對交，直流電在帶負(fù)載的情況下進(jìn)行導(dǎo)通角和斬波調(diào)頻控制時(shí)，開關(guān)管的的溫升，故障率是很高的，在兩個(gè)開關(guān)管輪流導(dǎo)通條件下以幾十KHZ以上的開關(guān)頻率操作負(fù)載正常工作是完全不可能的。因此利用負(fù)荷電壓特性測試儀，對許多使用高頻開關(guān)電源的電器，如高頻鎮(zhèn)流器熒光燈，LED燈照明，電腦，高速離心機(jī)，自動(dòng)繞線機(jī)等電器使用開關(guān)電源的電器設(shè)備進(jìn)行了工作電壓特性測量，并且對多種標(biāo)稱100KHZ左右型號的高頻開關(guān)電源空載，線性負(fù)荷額定加載時(shí)的電壓特性進(jìn)行了測量分析，基本可以說明現(xiàn)有的開關(guān)電源理論分析，開關(guān)電源產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，與開關(guān)電源實(shí)際工作狀態(tài)不相符合，通過開關(guān)電源生產(chǎn)廠了解有關(guān)開關(guān)電源輸出頻率的常規(guī)測試方法，才明白其中的問題所在。目前常規(guī)測量法是所謂靠接測量，就是使用示波器的無源探頭，將探針直接接觸正輸出端子，地線環(huán)直接接觸負(fù)輸出端，從示波器顯示的紋波，高頻噪聲中讀出與開關(guān)頻率有關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析。因?yàn)檫@種測試方法從示波器顯示屏基本看不出開關(guān)電源輸出比較穩(wěn)定的直流斬波時(shí)間周期和頻寬波形，對同一型號的產(chǎn)品測試因?yàn)槭静ㄆ鞯臋n位設(shè)置不同，誤差極大，造成各隨所需任意夸大開關(guān)電源的開關(guān)頻率的問題。甚至把示波器的通道地標(biāo)識(shí)定性為直流電輸出。這對開關(guān)電源的科研和應(yīng)用是極為有害的，也是一種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。正是因?yàn)殡娫葱袠I(yè)長期以來普遍采用這種開關(guān)電源開關(guān)頻率測試方法，使得電源的理論研究，產(chǎn)品特性說明出現(xiàn)不應(yīng)該有的錯(cuò)誤，虛假成分很多。
　　那么怎樣能夠準(zhǔn)確測試高頻電源實(shí)際的工作頻率呢？
　　我們知道使用帶寬20MHZ示波器測量電源頻率和捕捉脈沖電信號是非常準(zhǔn)確的，而高功率毫歐級阻線性電阻單元介入電路是示波器電路在任何條件下波形,頻率采樣的關(guān)鍵。所以可以通過以下的測量連接方式把開關(guān)電源接入市電產(chǎn)生的電流變化轉(zhuǎn)換成電壓信號測量，同時(shí)也能將純電阻負(fù)載接入開關(guān)電源后產(chǎn)生的電流變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枩y量，下圖1是示波器測量開關(guān)電源的波形，頻率的電路連接示意圖。

 
　　圖2是一款標(biāo)稱開關(guān)頻率100KHZ的高頻開關(guān)電源，從示波器測量的時(shí)間周期分析，CH1測量的波形，時(shí)間周期與CH2測量的波形完全一致，開關(guān)頻率應(yīng)該是2.5KHZ.

　　　　　　　　　　　　　　圖2

　　圖3是一款標(biāo)稱40KHZ的高頻開關(guān)電源，從示波器測量的的開關(guān)工作頻率，應(yīng)該是1KHZ.

　　　　　　　　　　　　　　圖3

　　通過以上示波器測量的開關(guān)電源輸入端的波形，與開關(guān)電源輸出端的波形比較，可以認(rèn)為在輸入端的R1測量的波形頻率與在R2端測的波形完全一致。因此為了方便測量確定開關(guān)電源的開關(guān)頻率，只要任意的在開關(guān)電源的輸入或在開關(guān)電源的輸出選擇一種測量方式，都可以的到正確的測量結(jié)果。
　　由于采用開關(guān)電源變頻給不同特性的負(fù)載供電，負(fù)載就以開關(guān)電源的開關(guān)頻率做為工作電壓加以說明，比如電子鎮(zhèn)流器熒光燈就號稱工作在20-100KHZ的高頻電流狀態(tài)，其實(shí)是不準(zhǔn)確的，圖4是通過在電子熒光燈的輸入端用示波器與電壓波形采樣器測量的熒光燈照明時(shí)的工作波形，

　　　　　　　　　　　　　　　　圖4

　　示波器CH1顯示的是電源輸入端的工作頻率為50HZ與市電的電源頻率一樣。CH2是示波器感應(yīng)探頭在燈管處光輸出感應(yīng)的電壓波形，也是50HZ。同樣由于有的開關(guān)電源根據(jù)示波器測量的靠接方式，得出的錯(cuò)誤結(jié)果，認(rèn)為此類型的開關(guān)電源輸出的是直流電壓，就判斷LED燈工作在直流電壓，圖5是一款LED燈照明時(shí)在市電輸入端測量的LED工作電壓波形，圖6是一款在開關(guān)電源輸出端測量的工作電壓波形，同樣是50HZ脈沖電壓波。

　　　　　　　　　圖5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖6

　　　　　　　　　　圖7　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖8

　　圖7是離心機(jī)的輸入電壓波，圖8是液晶電腦的工作電壓波，都表現(xiàn)為50HZ的交流波形，其中的開關(guān)電源并沒有輸出直流電或高頻電壓的特征。
　　將工頻電壓轉(zhuǎn)換成高頻電壓給負(fù)載供電是開關(guān)電源技術(shù)應(yīng)用的核心，但綜上所述由于目前測量開關(guān)電源的開關(guān)頻率的靠接測量方法，使開關(guān)電源的真實(shí)開關(guān)頻率被誤解和夸大，給各行業(yè)的利用的科學(xué)依據(jù)形成了混亂。需要我們的行業(yè)管理部門，科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)單位給與重視。重新規(guī)范開關(guān)電源的開關(guān)頻率的檢測標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)事求是糾正一些不切實(shí)際的理論，為開關(guān)電源的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用打好理論基礎(chǔ)。
　　

史云平