本帖最后由 catherine-kitty 于 2013-5-29 09:11 編輯 開關(guān)電源設(shè)計(jì)的一般考慮在設(shè)計(jì)開關(guān)電源之前,,應(yīng)當(dāng)仔細(xì)研究要設(shè)計(jì)的電源技術(shù)要求?,F(xiàn)以一個(gè)通信電源模塊的例子來說明設(shè)計(jì)要考慮的問題。該模塊的技術(shù)規(guī)范如下:
1 基本理論 開關(guān)電源的輸出電壓Vo是由一個(gè)控制電壓Vc來控制的,,即由Vc與鋸齒波信號(hào)比較,產(chǎn)生PWM波形,。根據(jù)鋸齒波產(chǎn)生的方式不同,,開關(guān)電源的控制方式可分為電壓型控制和電流型控制。電壓型的鋸齒波是由芯片內(nèi)部產(chǎn)生的,,如LM5025,,電流型的鋸齒波是輸出電感的電流轉(zhuǎn)化成電壓波形得到的,如UC3843,。對(duì)于反激電路,,變壓器原邊繞組的電流就是產(chǎn)生鋸齒波的依據(jù)。 輸出電壓Vo與控制電壓Vc的比值稱為未補(bǔ)償?shù)拈_環(huán)傳遞函數(shù)Tu,,Tu=Vo/Vc,。一般按頻率的變化來反映Tu的變化,即Bode圖,。 電壓型控制的電源其Tu是雙極點(diǎn),,以非隔離的BUCK為例,形式為:
在任何開關(guān)電源方案設(shè)計(jì)中,,PCB板的物理設(shè)計(jì)都是最后一個(gè)環(huán)節(jié),如果設(shè)計(jì)方法不當(dāng),,PCB可能會(huì)輻射過多的電磁干擾,,造成電源工作不穩(wěn)定,以下開關(guān)電源方案的6點(diǎn)PCB設(shè)計(jì)技巧,。1.從原理圖到PCB設(shè)計(jì)流程建立元件參數(shù)——>輸入原理網(wǎng)表->設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置->手工布局->手工布線->驗(yàn)證設(shè)計(jì)——>復(fù)查->CAM輸出,。2.參數(shù)設(shè)置3.元器件布局4.布線5.檢查6.設(shè)計(jì)輸出12V1A開關(guān)電源方案U6773S的圖片: 芯片采用的是是內(nèi)置MOS的一款國產(chǎn)芯片U6773S ,具有較高
對(duì)于每個(gè)電路設(shè)計(jì)者來說,,電源基本上是百分之百會(huì)遇到的問題,,在以嵌入式設(shè)計(jì)為主的設(shè)計(jì)中,更是如此,。對(duì)于很多的弱電設(shè)計(jì)者來說,,功率電子方面的知識(shí)就很欠缺了,當(dāng)然在設(shè)計(jì)硬件時(shí),就會(huì)遇到這樣那樣的問題,。電源的問題也是博大精深,,本文就電源的基礎(chǔ)知識(shí)做一簡(jiǎn)單的總結(jié),有不正確的地方,,還請(qǐng)讀者不吝賜教,,共同學(xué)習(xí)交流。 電源設(shè)計(jì)中,,常用的變換形式有DC-DC,、AC-DC,有線性電源,,也有開關(guān)電源,。開關(guān)電源以其高效率,低成本等優(yōu)勢(shì)在大功率(一般大于10W)和多電壓輸出要求的設(shè)計(jì)中應(yīng)用越來越多,。一般來說,,線性電源的效率為30%-50%左右,而開關(guān)電源則高達(dá)70%-90%,,所以在手持設(shè)備,,低功耗要求的設(shè)計(jì)中,幾乎都是開關(guān)電源的天下,。 常用的開關(guān)電源有以下幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu): 1)Buck; 2)boost,;
求幫助,。設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)推挽式開關(guān)電源,由12V直流供電,,由TL494產(chǎn)生PWM控制信號(hào),,經(jīng)推挽式開關(guān)電路、高頻變壓器,,最終輸出具有一定技術(shù)指標(biāo)的直流電,。技術(shù)指標(biāo):①輸出電壓42V;②最大輸出電流IL為2A,; ③紋波電壓Vpp<
引言 隨著我國科技生產(chǎn)水平的不斷提高,,各行各業(yè)對(duì)供電質(zhì)量的要求越來越高,而智能高頻開關(guān)電源作為一種繼電保護(hù)裝置和控制回路裝置,,為生活和生產(chǎn)中的供電的
1,、引言 RCC(Ringing Choke Converter)電路,變壓器(相當(dāng)于儲(chǔ)能電感)的工作模式處于臨界連續(xù)狀態(tài),,可以方便的實(shí)現(xiàn)電流型控制,,容易得到快速穩(wěn)定的響應(yīng),廣泛應(yīng)用于50W以下的小功率開關(guān)電源中。RCC電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,只需要少數(shù)分離原件就可以得到需專用芯片才能實(shí)現(xiàn)的電壓輸出性能,,通過良好的設(shè)計(jì)就可以獲得高效和可靠的工作。其次,,許多與驅(qū)動(dòng)有關(guān)的困難(驅(qū)動(dòng)波形,、變壓器飽和等)在自激變換器中得到很好的解決。而且,,由于總是工作于完全能量傳遞模式,,副邊整流二極管正向?qū)娏鞯搅悖聪蚧謴?fù)電流和損耗很小,,產(chǎn)生的振鈴相對(duì)于不完全能量傳遞模式也要小很多,,因此輸出的高頻雜音也要小很多 基于以上特點(diǎn),RCC電路在低成本高性能電源設(shè)備中廣泛應(yīng)
知識(shí)點(diǎn):開關(guān)電源控制環(huán)路
開關(guān)電源節(jié)材,、省電,、高效率已基本上取代了傳統(tǒng)的變壓器變壓、二極管整流,、晶體管穩(wěn)壓的電源,。由于開關(guān)電源電路復(fù)雜,保護(hù)電路多,,維修困難,,要迅速排除開關(guān)電源的故障,對(duì)維修人員來講,,熟練掌握開關(guān)電源的基本組成和工作原理非常重要?,F(xiàn)在大多數(shù)電子儀器所有開關(guān)電源主要由電磁干擾濾波器,防浪涌控制電路,,整流濾波電路,,開關(guān)變壓器,開關(guān)元件,,脈寬調(diào)制組件等元器件組成,,已有許多開關(guān)電源在整流電路和濾波電路之間加有功率因校正電路,以提高電源的功率因數(shù),,使電源工作的電流波形與電壓波同頻同相,,盡量消除電流中的諧波成分,開關(guān)電源的功率因數(shù)可達(dá)到99%,。功率因數(shù)校正電路由開關(guān)器件和功率因數(shù)校正模塊等構(gòu)成,。 大多數(shù)升壓型功率因數(shù)校正電路在其濾波電容上的電壓值約為380V DC,,。目前國內(nèi)電子市場(chǎng)上所售的開關(guān)電源大多數(shù)沒有功率因數(shù)校正電路部分,,電路相對(duì)簡(jiǎn)單一些,。對(duì)于開關(guān)電源的維修方法與技巧現(xiàn)介紹如下: 1、修理開關(guān)電源時(shí),,首先用萬用表檢測(cè)各功率部件是否擊穿短路,,如電源整流橋堆,開關(guān)管
新型單片開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
轉(zhuǎn)自:http://www.chuandong.com/cdbbs/2008-3/20/083205887CE010.html0 引言電子產(chǎn)品的質(zhì)量是技術(shù)性和可靠性兩方面的綜合,。電源作為一個(gè)電子系統(tǒng)中重要的部件,,其可靠性決定了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性,開關(guān)電源由于體積小,效率高而在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,如何提高它的可靠性是電力電子技術(shù)的一個(gè)重要方面.1 開關(guān)電源電氣可靠性工程設(shè)計(jì)技術(shù)1.1 供電方式的選擇供電方式一般分為:集中式供電系統(tǒng)和分布式供電?,F(xiàn)代電力電子系統(tǒng)一般采用采用分布式供電系統(tǒng),,以滿足高可靠性設(shè)備的要求。1.2 電路拓?fù)涞倪x擇開關(guān)電源一般采用單端正激式,、單端反激式,、雙管正激式、雙單端正激式,、雙正激式,、推挽式、半橋,、全橋等八種拓?fù)?。其中雙管正激式、雙正激式和半橋電路的開關(guān)管承壓僅為輸入電源電壓,,60%降額時(shí)選用600 V的開關(guān)管比較容易,,而且不會(huì)出現(xiàn)單向偏磁飽和的問題,這三種拓?fù)湓诟邏狠斎腚娐分械玫綇V泛的應(yīng)用,。1 .3 功率因數(shù)校正技術(shù)開關(guān)電源的諧波電流污染電網(wǎng),,干擾了其它共網(wǎng)設(shè)備,
(書)開關(guān)電源設(shè)計(jì)(好書)
首先,,開關(guān)電源是各種電子設(shè)備必不可缺的組成部分,其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)及能否安全可靠地工作,。由于開關(guān)電源內(nèi)部關(guān)鍵元器件工作在高頻開關(guān)狀態(tài),功耗小,,轉(zhuǎn)化率高,,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,。電子設(shè)備電氣故障的檢修,,本著從易到難的原則,,基本上都是先從電源入手,,在確定其電源正常后,再進(jìn)行其他部位的檢修,,且電源故障占電子設(shè)備電氣故障的大多數(shù),。所以了解開關(guān)電源基本工作原理,熟悉其維修技巧和常見故障,,有利于縮短電子設(shè)備故障維修時(shí)間,,提高個(gè)人設(shè)備維護(hù)技能。 1,、無輸出,,保險(xiǎn)管正常 這種現(xiàn)象說明開關(guān)電源未工作或進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)。首先要測(cè)量電源控制芯片的啟動(dòng)腳是否有啟動(dòng)電壓,,若無啟動(dòng)電壓或者啟動(dòng)電壓太低,,則要檢查啟動(dòng)電阻和啟動(dòng)腳外接的元件是否漏電,此時(shí)如電源控制芯片正常,,則經(jīng)上述檢查可以迅速查
一,、描述輸入電壓影響輸出電壓的幾個(gè)指標(biāo)形式 1. 絕對(duì)穩(wěn)壓系數(shù) A.絕對(duì)穩(wěn)壓系數(shù):表示負(fù)載不變時(shí),,穩(wěn)壓電源輸出直流變化量△U0 與輸入電網(wǎng)變化量△Ui 之比。即:K= U0/ Ui ,。 B.相對(duì)穩(wěn)壓系數(shù):表示負(fù)載不變時(shí),,穩(wěn)壓器輸出直流電壓 Uo 的相對(duì)變化量△Uo 與輸出電網(wǎng) Ui 的相對(duì)變化量△Ui 之比。即:S= Uo/Uo / Ui/Ui 2. 電網(wǎng)調(diào)整率 它表示輸入電網(wǎng)電壓由額定值變化±10%時(shí),,穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對(duì)變化量,,有時(shí)也以絕對(duì)值表示。 3. 電壓穩(wěn)定度 負(fù)載電流保持為額定范圍內(nèi)的任何值,,輸入電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)變化所引起的輸出電壓相對(duì)變化△Uo/Uo(百分值),,稱為穩(wěn)壓器的電壓穩(wěn)定度。 二,、負(fù)載對(duì)輸出電壓影響的幾種指標(biāo)形式
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關(guān)鍵字:開關(guān)電源 0 引言 開關(guān)電源作為電子設(shè)備的供電裝置,具有體積小,、重量輕,、效率高等優(yōu)點(diǎn),在數(shù)字電路中得到了廣泛的應(yīng)用,,然而由于工作在高頻開關(guān)狀態(tài),,屬于強(qiáng)干擾源,,其本身產(chǎn)生的干擾直接危害著電子設(shè)備的正常工作。因此,,抑制開關(guān)電源本身的電磁噪聲,,同時(shí)提高其對(duì)電磁干擾的抗擾性,以保證電子設(shè)備能夠長(zhǎng)期安全可靠地工作,,是開發(fā)和設(shè)計(jì)開關(guān)電源的一個(gè)重要課題,。 1 開關(guān)電源干擾的產(chǎn)生 開關(guān)電源的干擾一般分為兩大類:一是開關(guān)電源內(nèi)部元器件形成的干擾;二是由于外界因素影響而使開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾,。兩者都涉及到人為因素和自然因素,。 1.1 開關(guān)電源內(nèi)部干擾 開關(guān)電源產(chǎn)生的EMI主要是由基本整流器產(chǎn)生的高次諧波電流干擾和功率變換電路產(chǎn)生的尖峰電壓干擾。 1.1.1基本整流器 基本整流器的整流過程是產(chǎn)生EMI最常見的原因,。這是因?yàn)楣ゎl交流正弦波通過整流后不再是單一頻率的電流,,而變成一直流分量和一系列頻率不同的諧波分
在進(jìn)行電器電路模塊設(shè)計(jì)或給新產(chǎn)品定型時(shí),有時(shí)極少認(rèn)真考慮配套開關(guān)電源的選擇,,直到發(fā)現(xiàn)問題出在開關(guān)電源部分,,才重新評(píng)估這個(gè)問題。 一,、選擇開關(guān)電源的基本依據(jù) 電壓和電流范圍,,這是兩個(gè)最容易確定的指標(biāo),只要根據(jù)電路的功耗計(jì)算出即可,。也應(yīng)考慮測(cè)試高,、低供電電壓極值。 大多數(shù)固定電源允許輸出電壓±10%的范圍內(nèi)變化,,如果這還不能滿足電路要求,,可選用輸出可調(diào)的或允許更大變化范圍的電源。 如果用該電源給組合式裝置供電,,則裝置所需最大的電流的75%到90%由一個(gè)電源提供,,不夠部分可并接兩個(gè)或更多電源。 二,、開關(guān)電源的擴(kuò)展和安全性
開關(guān)電源的特點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁噪聲,,如果不嚴(yán)格控制,,會(huì)產(chǎn)生很大的干擾。 下面介紹的技能有助于下降開關(guān)電源的噪聲,,并可用于高度靈敏的模仿電路,。 1.電路和設(shè)備的挑選 關(guān)鍵是將dv / dt和di / dt保持在較低水平。 有許多電路能夠下降dv / dt和/或di / dt以削減輻射,,這也能夠下降開關(guān)管上的壓力,。 這些電路包含ZVS(零電壓開關(guān)),ZCS(零電流開關(guān)),,諧振模式。 (ZCS的一種),,SEPIC(單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器),,CK(一組磁性結(jié)構(gòu),,以其發(fā)明者的姓名命名)等。 削減切換時(shí)刻并不一定會(huì)導(dǎo)致功率提高,,因?yàn)榇判栽腞F振動(dòng)需求強(qiáng)大的損耗緩沖,,最終能夠觀察到削弱的返回,。 使用軟開關(guān)技能,雖然會(huì)略微下降功率,,但在節(jié)省本錢和過濾/屏蔽所占空間方面具有更大的優(yōu)勢(shì),。 2.阻尼 為了
開關(guān)電源設(shè)計(jì)技巧
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