本帖最后由 catherine-kitty 于 2013-5-29 09:11 編輯 開關(guān)電源設(shè)計的一般考慮在設(shè)計開關(guān)電源之前,,應(yīng)當(dāng)仔細研究要設(shè)計的電源技術(shù)要求?,F(xiàn)以一個通信電源模塊的例子來說明設(shè)計要考慮的問題。該模塊的技術(shù)規(guī)范如下:
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,,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,,同時提高其對電磁干擾的抗擾性,以保證電子設(shè)備能夠長期安全可靠地工作,,是開發(fā)和設(shè)計開關(guān)電源的一個重要課題,。 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,。這是因為工頻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
在進行電器電路模塊設(shè)計或給新產(chǎn)品定型時,有時極少認(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,,才重新評估這個問題。 一,、選擇開關(guān)電源的基本依據(jù) 電壓和電流范圍,,這是兩個最容易確定的指標(biāo),只要根據(jù)電路的功耗計算出即可,。也應(yīng)考慮測試高,、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%由一個電源提供,,不夠部分可并接兩個或更多電源,。 二、開關(guān)電源的擴展和安全性
一、開關(guān)電源的電路組成開關(guān)電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器(EMI),、整流濾波電路,、功率變換電路、PWM控制器電路,、輸出整流濾波電路組成,。輔助電路有輸入過欠壓保護電路、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(guān)電源的電路組成方框圖如下:二,、輸入電路的原理及常見電路1,、AC輸入整流濾波電路原理:
開關(guān)電源的特點是會產(chǎn)生很強的電磁噪聲,如果不嚴(yán)格控制,,會產(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,。 削減切換時刻并不一定會導(dǎo)致功率提高,因為磁性元件的RF振動需求強大的損耗緩沖,,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,。 2.阻尼 為了
針對在某特定工作條件下發(fā)生的短路失效問題,進行了開關(guān)電源模塊及其外圍電路的工作原理分析,通過建立故障確 定了失效原因,運用原理分析與仿真分析的方法找到了開關(guān)電源模塊的損傷原因與機理,并給出了對應(yīng)的改進措施。 大電流直流電源是冶金,、化工及有色加工行業(yè)的重要裝置,。 為解決目前國內(nèi)傳統(tǒng)直流電源存在的功率因數(shù)較低、諧波污染嚴(yán)重等問題,本文設(shè)計了一種大電流可并聯(lián)直流開關(guān)電源模塊的優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),可以根據(jù)用戶使用容量的需 求而選擇并聯(lián)個數(shù),達到運行效果好,、現(xiàn)場調(diào)試工作量小,、使用方便、調(diào)整控制方便等優(yōu)良效果,。 通過查閱大量參 考文獻和技術(shù)資料,本文設(shè)計了以IGBT為主功率器件,由三相全橋不可控整流電路,、全橋逆變電路和全波整流電路 組成的主電路,詳細介紹了主電路各器件的參數(shù)計算和器件選型。
實用的直流開關(guān)電源保護電路
我公司一變電所的直流系統(tǒng)有五塊直流高頻開關(guān)電源(充電模塊)但第一個模塊顯示的電流明顯高于其余的四個,,這樣有什么后果目前沒查出原因求指教
如圖,,24V開關(guān)電源置于配電箱內(nèi),向屋面安裝的LED洗墻燈供電(屋面目前無法安裝開關(guān)電源),。配電箱至屋面燈具約有20m~150m不等(配電回路較多),。請問該設(shè)計方案是否可行,這段24V的電纜一般最大允許多少,?
你好!我公司主要做直流屏系統(tǒng),,電力高頻開關(guān)直流電源,,逆變電源,壁掛電源,,EPS電源,,監(jiān)控系列產(chǎn)品,特種電源,,并網(wǎng)有源逆變電源.如有需要請與我聯(lián)系>手機:13902983162 陳金平.郵箱:[email protected]
本帖最后由 catherine-kitty 于 2013-5-29 09:24 編輯 開關(guān)電源的基本工作原理 開關(guān)電源是利用時間比率控制(Time Ratio Control,縮寫為TRC)的方法來控制穩(wěn)壓輸出的,。按TRC控制原理,有以下三種方式: 1) 脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,縮寫為PWM),。開關(guān)周期恒定,,通
在任何開關(guān)電源方案設(shè)計中,,PCB板的物理設(shè)計都是最后一個環(huán)節(jié),如果設(shè)計方法不當(dāng),,PCB可能會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PCB設(shè)計技巧,。1.從原理圖到PCB設(shè)計流程建立元件參數(shù)——>輸入原理網(wǎng)表->設(shè)計參數(shù)設(shè)置->手工布局->手工布線->驗證設(shè)計——>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
銀聯(lián)寶科技高頻開關(guān)電源芯片的振蕩頻率一般35-75KHZ,,是相對普通50HZ的低頻而言?!案哳l”就是較高的頻率,,指每秒鐘振蕩的次數(shù),以高頻開關(guān)電源的專用芯片U6201來說,,它的基準(zhǔn)振蕩頻率為65KHZ,。高頻開關(guān)電源芯片有著很多優(yōu)點:1、體積小,、重量輕,。老式100來瓦的電器,僅僅電源部分的大電源變壓器就有幾斤重,,占機箱很大一個位置,。而開關(guān)電源只有幾百克,巴掌大一小塊,。2,、節(jié)約材料。開關(guān)電源節(jié)約了大量的銅,、鐵,。3、穩(wěn)定可靠。開關(guān)電源有多重保護措施,,傳統(tǒng)電源基本就是保險絲了,。4,、電壓調(diào)整范圍寬,,輕松就能實現(xiàn)大范圍電壓調(diào)整,傳統(tǒng)電源就不可比擬了,。5,、開關(guān)電源芯片能效比高。6,、開關(guān)電源芯片消除了傳統(tǒng)電源討厭的50周交流聲,。開關(guān)電源芯片有如此多的優(yōu)點,已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用逐步取代了傳統(tǒng)電源,。銀聯(lián)寶科技的開關(guān)電源芯片U6201,,滿載固定65KHz開關(guān)頻率,輕載Burst Mode,。是一款高性能電流模式PWM控制器,,適用于離線反激式轉(zhuǎn)換器應(yīng)用。該IC內(nèi)置通用
1 基本理論 開關(guān)電源的輸出電壓Vo是由一個控制電壓Vc來控制的,,即由Vc與鋸齒波信號比較,,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,,以非隔離的BUCK為例,,形式為:
1、高頻開關(guān)電源輸出穩(wěn)定性高:由于系統(tǒng)反應(yīng)速度快【微秒級】,,對于網(wǎng)電及負(fù)載變化具有較強的適應(yīng)性,,輸出精度可優(yōu)于1%。 2、工藝效果好:高頻開關(guān)電源輸出高頻方波,,引用國際先進高頻電源濾波電路技術(shù),,大大的提高了電流的密度,從而使它的電鍍速度更快,,且工件鍍層更加細密,、平整、光亮,、純度高,、均勻性好、延展性強,、耐磨,、抗腐蝕性強,節(jié)約金屬材料和添加劑,。 3,、特大功率余量的設(shè)計:電子元器件及重要部件都留有很大的余量,可以保證客戶在各種環(huán)境下都能24小時滿載,、連續(xù)的工作,。 4、高可靠性:在數(shù)年眾多行業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)上,,經(jīng)歷不斷創(chuàng)新,,整機設(shè)計理念領(lǐng)先。主要零部件采用優(yōu)質(zhì)進口器件,,核心部件采用國際專利技術(shù)產(chǎn)品,,控制電路采用專有技術(shù),保護齊全,,隔離及防腐措施極佳,。 5、便于維護:高頻開關(guān)電源電路采用電腦插件式設(shè)計,。有主控板,、驅(qū)動
工作條件: 開關(guān):電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài) 高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻 直流:開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流 工作原理: 開關(guān)電源的工作過程相當(dāng)容易理解,在線性電源中,,讓功率晶體管工作在線性模式,,與線性電源不同的是,PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài),,在這兩種狀態(tài)中,,加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的(在導(dǎo)通時,電壓低,,電流大,;關(guān)斷時,,電壓高,電流?。?功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗,。 與線性電源相比,PWM開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“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來實現(xiàn)的,。脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交
特點: 體積小,、重量輕:由于沒有工頻變壓器,,所以體積和重量只有線性電源的20~30%。 功耗小,、效率高:功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài),所以晶體管上的功耗小,,轉(zhuǎn) 化效率高,,一般為60~70%,而線性電電源只有30~40%,。 結(jié)構(gòu)簡單,、可靠性高:維修方便,電流紋波率可以很容易的做到比較低,。 工作模式: 開關(guān)電源就是利用電子開關(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)器件對輸入電壓進行脈沖調(diào)制,,從而實現(xiàn)DC/AC,、DC/DC電壓變換,以及輸出電壓可調(diào)和自動穩(wěn)壓,。 開關(guān)電源一般有三種工作模式:頻率,、脈沖寬度固定模式,頻率固定,、脈沖寬度可變模式,,頻率、脈沖寬度可變模式,。前一種工作模式多用于DC/AC逆變電源,,或DC/D
對于每個電路設(shè)計者來說,電源基本上是百分之百會遇到的問題,,在以嵌入式設(shè)計為主的設(shè)計中,,更是如此。對于很多的弱電設(shè)計者來說,功率電子方面的知識就很欠缺了,,當(dāng)然在設(shè)計硬件時,,就會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)知識做一簡單的總結(jié),,有不正確的地方,還請讀者不吝賜教,,共同學(xué)習(xí)交流,。 電源設(shè)計中,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)勢在大功率(一般大于10W)和多電壓輸出要求的設(shè)計中應(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70%-90%,所以在手持設(shè)備,,低功耗要求的設(shè)計中,,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,;
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