在开关电源设计中为什么要接假负载

开关电源在负载短路时会造成输出电压降低，同样在负载开路或空载时输出电压会升高。在检修中一般采用假负载取代法，以区分是电源部分有故障还是负载电路有故障。关于假负载的选取，一般选取40W或60W的灯泡作假负载(大屏幕彩色电视机可选用100W以上的灯泡作假负载)，优点是直观方便，根据灯泡是否发光和发光的亮度可知电源是否有电压输出及输出电压的高低。

但缺点也是显而易见的，例如60W的灯泡其热态电阻为500Ω，而冷态电阻却只有50Ω左右。根据下表可以看出：假设电源主电压输出为100V，当用60W灯泡作假负载时，电源工作时的电流为200mA，但启动时的主负载电流却达到了2A，是正常工作电流的10倍，因此，用灯泡作假负载，易使电源启动困难，由于灯泡功率越大，冷态电阻越小，因此，大功率灯泡启动电流更大，电源启动更困难。

计算电源的启动电流与工作电流时，可以利用I=U/R这个公式计算出：电源启动时负载电流为100V/50Ω=2A，电源工作时负载电流为100V/500Ω=0.2A不过需要注意的是：以上为理论计算，实际可能有出入。为了减小启动电流，可采用50W的电烙铁作假负载(冷热态阻值均为900Ω)或50W/300Ω电阻，它比使用60W灯泡更为准确。

现在的开关电源发展的越来越成熟，开关电源它是通过开关管的导通时间来控制输出电压大小以及稳定输出，你也可以理解为类似于PWM调节电压大小一样的道理，高低占空比的大小决定着电压的大小，但是我们经常会发现有时候开关电源的电压会偏高，特别是在空载的时候，但是在输出并联一个电阻之后电压立即拉下来了，达到稳定值，其实这个电阻类似于负载的作用，能够使电压输出稳定，有时候我们经常称之为“假负载”，这个阻值一般是10K左右。

那么什么是“假负载”?说它假，那是因为它不是我们真正要用的负载，它一般接在输出电路两端，能够承受一定的功率同时又能满足电路设计要求的负载，不能太大也不能太小，要不然会增加额外的功耗，在空载时由于输出电压不稳定，接入假负载能够使电源稳定，这个假负载除了有负载作用同时还兼有泄放电阻的作用，在断电时候把残留的电放掉。

假负载在开关电源应用很重要，利用假负载可以判断是电源问题还是负载问题，在电压输出端接入假负载后通过测量两端电压大小来判断开关电源工作是否正常，这个负载可以是阻性负载、感性负载或者容性负载，不同的电路输出要根据实际情况接入相应的特性负载，我们经常用到的是阻性负载。但是在一些维修店里面我们经常看到修理人员用一个灯泡来做负载，这是因为灯泡也可以认为是阻性负载，但是灯泡会随着温度的变化阻值也会有所变化。值得注意的是，对于有些开关电源在维修的时候不适宜断开负载而接入假负载，例如对于有些辅助激励的串联开关电源等。

有些电源是可以直接接假负载的，有些电源则不可以，需要具体问题具体分析，下面按3类情况详解下。

第一类为他激式的开关电源。对于无行脉冲同步的他激式电源(如长虹N2918型彩色电视机)，可断开行负载直接接假负载。对于有行脉冲锁频且间接取样的他激式开关电源(如熊猫2928型彩色电视机)，直接接假负载时(特别是接功率较大的灯泡如150W)，输出电压可能下降较多或无输出，因为此类电源，虽然行脉冲的加入只是起同步和锁频的作用，而不参与振荡，但是，行同步脉冲可使开关管导通时间提前，这时的电源带负载能力最强，若断开了行负载，行同步脉冲也就失去了作用，电源带负载的能力必然降低，加之间接取样的电源稳压灵敏度较低，输出电压也必然有所降低。但此类电源若稳压电路采用直接取样(取样电压取自开关变压器次级)，则由于稳压灵敏度较高，可脱开行负载而直接接假负载甚至可空载进行检修。

第二类为行脉冲同步的开关电源可断开行负载直接接假负载。这种开关电源纯属自激式开关电源，在开关管基极引入正向行逆程脉冲的目的是使开关管自激振荡与行脉冲同步，将开关电源的脉冲辐射对屏幕的斜条干扰限制于行扫描逆程，因而屏幕上看不到干扰。加在开关管基极上的行脉冲，只是使开关管在截止期提前导通，基本不构成辅助激励功能，所以，称为行脉冲同步的开关电源。判别是否属此种电源的方法是，断开行逆程脉冲时开关电源只出现叫声(因振荡频率变低)，输出电压并不下降。因此，这种电源可以断开行扫描电路，用假负载法维修。

第三类为行脉冲辅助激励的开关电源。这种开关电源的行逆程脉冲，不但完成对开关电源自激振荡频率的同步，而且构成开关管反馈网络不可缺少的一部分。这种开关电源工作的过程是：开机后开关管产生自激振荡，在额定负载下其反馈网络只能使输出端产生低于正常输出40%的电压，此电压使行扫描启动，由行脉冲的反馈给开关管以辅助激励，才能达到额定电压输出。这样做有两个目的：一是有降压保护功能，一旦行扫描电路有故障，无论开路还是短路，开关电源输出电压都降为原值的60%，使损坏范围缩小。二是电源和行扫描都具有极短时间的软启动过程，减小电源和行扫描的故障率。此类电源，若去掉反馈的行脉冲电路，此时电源输出电压下降40%～60%，甚至输出电压很低。很明显，这种电源不能直接断开行扫描用假负载法检修，因为此时即使电源电路正常，也不可能输出额定电压。区分电源和行扫描电路故障的方法是用外接电源单独给行扫描电路供电，若行扫描电路工作正常，说明开关电源不良。