1 高頻開關(guān)電源技術(shù)在通信行業(yè)的發(fā)展 通信用高頻開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展基本上可以體現(xiàn)在幾個方面:變換器拓?fù)?、建模與仿真,、數(shù)字化控制及磁集成。 1.1 變換器拓?fù)?/p>
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(diǎn):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(jī)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(hù)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(diǎn),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
根據(jù)開關(guān)電源的實際用途以及標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行分類,,有著多種分類方式,。首先,根據(jù)開關(guān)電源的驅(qū)動方式進(jìn)行分類,,可將開關(guān)電源分成他勵式,、自勵式兩種。如果按照開關(guān)電源的輸出/入類型進(jìn)行劃分,,則能夠分為AC/DC以及DC/DC兩種不同變換器,。想要實現(xiàn)對開關(guān)電源進(jìn)行精準(zhǔn)控制,按照控制方式以及用途不同,,可將開關(guān)電源分為PFM混合式,、PWM脈沖寬度調(diào)制式等等。對開關(guān)電源進(jìn)行電路劃分,,可將開關(guān)電源分為諧振型開關(guān)電源,、非諧振型開關(guān)電源。 高頻開關(guān)電源在實際應(yīng)用過程中能夠?qū)崿F(xiàn)交流電源的轉(zhuǎn)換工作,,從而滿足電氣設(shè)備的供電需求,。高頻開關(guān)電源在運(yùn)行時,電流經(jīng)過大功率開關(guān)元件的逆變電路,,進(jìn)行低壓轉(zhuǎn)換,,最終形成穩(wěn)定的輸出電壓。一般來說,,現(xiàn)代高頻開關(guān)電源具有重量輕,、體積小的顯著特點(diǎn)。高頻開關(guān)電源在使用過程中不需要借助工頻變壓器,,這使得高頻開關(guān)電源的質(zhì)量
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(qiáng)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(jìn)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(xì)密,、平整,、光亮、純度高,、均勻性好,、延展性強(qiáng)、耐磨,、抗腐蝕性強(qiáng),,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(jī)設(shè)計理念領(lǐng)先。主要零部件采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)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(hù)齊全,,隔離及防腐措施極佳,。 5、便于維護(hù):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
高頻電源,又稱電子管變頻裝置,,是高頻感應(yīng)爐的關(guān)鍵設(shè)備,。高頻電源及感應(yīng)加熱技術(shù)可以以高效率,高速度,,低功耗和環(huán)保的方式加熱金屬材料,。當(dāng)前,向高頻開關(guān)電源散熱的方法主要包括風(fēng)扇冷卻,,自然冷卻以及兩者的結(jié)合,,高頻開關(guān)電源在高溫狀態(tài)下,,如何快速散熱呢? 1、風(fēng)扇散熱,。使用風(fēng)扇進(jìn)行散熱后,,可以大大提高高頻開關(guān)電源的體積和重量,并可以大大降低原材料成本,。 2,、自然散熱。該方法是高頻開關(guān)電源的第一種傳統(tǒng)冷卻方法,。該方法主要依靠大型金屬散熱器進(jìn)行直接散熱,。傳熱Q = KA△t(K傳熱系數(shù),A傳熱面積,,△t溫差),。隨著整流器輸出功率的增加,其功率元件的溫度也隨之增加,,并且溫差為&Dgr; t也增加,。因此,如果整流器A的熱交換面積足夠大,,則其散熱不會有偏移,,并且功率組件的溫差很小。熱沖擊低,。但是,,這種方法的主要缺點(diǎn)是散熱器的體積大且
工作原理 變頻串聯(lián)諧振試驗裝置生產(chǎn)商闡述高頻開關(guān)電源工作原理,電源主要由整流濾波電路,,全橋變換電路,,PWM控制電路,穩(wěn)壓,、限壓電路,,穩(wěn)流、限流電路,,保護(hù)電路,,以及輔助電源電路等組成。 三相電網(wǎng)(或單相)電壓經(jīng)電源開關(guān)后,,進(jìn)行整流濾波,,得到的520VDC(單相為300VDC)的平滑直流電壓供給逆變電路。三相電壓取一路380VAC(或單相220VAC)經(jīng)變壓器降壓整流后,,再通過三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓得到±15V電壓供給各部分控制電路,。 逆變電路主要由大功率IGBT模塊(或場效應(yīng)MOSFET模塊)組成全橋變換電路。當(dāng)PWM輸出控制信號通過隔離驅(qū)動器分別驅(qū)動功率模塊,兩組對角管分別交替導(dǎo)通,,在高頻變壓器初級產(chǎn)生高頻脈沖電壓,,次級電壓由高頻變壓器變壓后整流向負(fù)載提供能量。 輸出端分別接有穩(wěn)壓,、限流和穩(wěn)流,、
在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中,開關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位,。對于大型電解電鍍電源,,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關(guān)電源技術(shù),,其體積和重量都會大幅度下降,,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料,、降低成本,。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關(guān)電源技術(shù),,通過開關(guān)電源改變用電頻率,,從而達(dá)到近于理想的負(fù)載匹配和驅(qū)動控制。高頻開關(guān)電源技術(shù),,更是各種大功率開關(guān)電源(逆變焊機(jī),、通訊電源、高頻加熱電源,、激光器電源,、電力操作電源等)的核心技術(shù)。
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),,控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率,,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成,。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新,。那么開關(guān)電源為什么要用高頻變壓器呢? 開關(guān)電源使用高頻變壓器的原因: 1,、為了安全,不管高頻還是低頻,,就得將高電壓用變壓器隔離,。 2、高磁體的變壓器無論從材質(zhì)和銅線上都很節(jié)省,,體積又小,。 3、硅鋼片一類材質(zhì)的低頻變壓器,體積大,,不經(jīng)濟(jì),、只適用于低頻脈沖電源的隔離。 4,、為何不在整流處使用變壓器隔離?因為你想開關(guān)電源既省料又小巧,,就不能在前級低頻整流處用大體積的工頻變壓器,又因為高頻整流二極管也達(dá)不到開關(guān)管,、高頻變壓器輸出幾十千KHz的高頻方波,。
高頻開關(guān)電源使用注意事項開關(guān)電源在通信領(lǐng)域使用廣泛,在使用過程中必須遵從的原則,。 1,、安裝機(jī)架要安全有保證 2、安裝完畢通電測試之前,,要檢查校對各接線端子接線是否正確無誤(一般廠家都配有詳細(xì)的介紹接線方法)同時要檢查安裝是否牢固,,螺絲與電源板器件有無接觸,確保接地端可靠接地 3,、盡量避免頻繁開關(guān)電源 4,、工作環(huán)境溫度要合適,符合廠家所設(shè)的標(biāo)準(zhǔn),,保證有良好的通風(fēng)散熱 5,、要定期檢查開關(guān)電源的輸入輸出接線,以免松動,,影響電源的正常使用
目前市場上開關(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.為提高開關(guān)頻率必須采用高速開關(guān)器件,。對于兆赫以上開關(guān)頻率的電源可利用諧振電路,,這種工作方式稱為諧振開關(guān)方式。它可以極大地提高開關(guān)速度,,原理上開關(guān)損耗為零,,噪聲也很小,這是提高開關(guān)電源工作頻率的一種方式,。采用諧振開關(guān)方式的兆赫級變換器已經(jīng)實用化,。 開關(guān)電源具有體積小、效率高等一系列優(yōu)點(diǎn),,在各類電子產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用,。但由于開關(guān)電源的控制電路比較復(fù)雜、輸出紋波電壓較高,,所以開關(guān)電源的應(yīng)用也受到一定的限制,。 電子裝置小型輕量化的關(guān)鍵是供電電源的小型化,因此需要盡可能地降低電源電路中的損耗。開關(guān)電源中的調(diào)整管工作于開關(guān)狀態(tài),,必然存在開關(guān)損耗,,而且損耗的大小隨開關(guān)頻率的提高而增加。另一方面,,開關(guān)電源中的變壓器,、電抗器等磁性元件及電容元
開關(guān)電源是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置,也就是說,,開關(guān)電源是電源供應(yīng)器中的一種,。為增進(jìn)大家對開關(guān)電源的認(rèn)識,本文將對高頻開關(guān)電源予以介紹,,主要在于介紹高頻開關(guān)電源的發(fā)展趨勢,。如果你對開關(guān)電源具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦,。 1.高頻化 理論分析和實踐經(jīng)驗表明,電氣產(chǎn)品的變壓器,、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當(dāng)我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設(shè)備的體積重量大體下降至工頻設(shè)計的5~l0%,。無論是逆變式整流焊機(jī),還是通訊電源用的開關(guān)式整流器,都是基于這一原理,。同樣,傳統(tǒng)“整流行業(yè)”的電鍍、電解,、電加工,、充電、浮充電,、電力合閘用等各種直流電源也可以根據(jù)這一原理進(jìn)行改造, 成為“開關(guān)變換類電源”,其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)電30%或更多,。由于功率電子
高頻開關(guān)電源也被稱為開關(guān)型整流器SMR,是通過MOS或者IGBT進(jìn)行高頻工作的電源,,其開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),,實現(xiàn)了高效率和小型化。接下來帶領(lǐng)大家一起了解高頻開關(guān)電源的工作原理及主要功能,。
高頻開關(guān)電源的電磁兼容控制
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(hù)電路,、輸出過欠壓保護(hù)電路、輸出過流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)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(diǎn)是會產(chǎn)生很強(qiáng)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(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
在進(jìn)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(kuò)展和安全性
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(xì)研究要設(shè)計的電源技術(shù)要求。現(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(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
通信高頻開關(guān)電源
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