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
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:
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:
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,,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
開關(guān)電源的特點是會產(chǎn)生很強的電磁噪聲,,如果不嚴格控制,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
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
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:
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是散熱器的體積大且
凡是做過開發(fā)工作的人員都有這樣的經(jīng)歷,測試開關(guān)電源或在實驗中有聽到類似產(chǎn)品打高壓不良的漏電聲響或高壓拉弧的聲音不請自來:其聲響或大或小,,或時有時無;其韻律或深沉或刺耳,,或變化無常者皆有。 1,、變壓器(Transformer)浸漆不良:包括未含浸凡立水(Varnish),。嘯叫并引起波形有尖刺,但一般帶載能力正常,,特別說明:輸出功率越大者嘯叫越甚之,,小功率者則表現(xiàn)不一定明顯。本人曾在一款72W的充電器產(chǎn)品中就有過帶載不良的經(jīng)驗,,并在此產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)對磁芯的材質(zhì)有著嚴格的要求,。(此款產(chǎn)品客戶要求較為嚴格)補充一點,當(dāng)變壓器的設(shè)計欠佳也有可能工作時振動產(chǎn)生異響,。 2,、PWMIC接地走線失誤:通常產(chǎn)品表現(xiàn)為會有部分能正常工作,但有部分產(chǎn)品卻無法帶載并有可能無法起振的故障,,特別是應(yīng)用某些低功耗IC時,,更有可能無法正常工作。本人曾用過SG6848試板,,
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)電源有以下幾種拓撲結(jié)構(gòu): 1)Buck; 2)boost,;
開關(guān)電源在負載短路時會造成輸出電壓降低,,同樣在負載開路或空載時輸出電壓會升高。 在檢修中一般采用假負載取代法,,以區(qū)分是電源部分有故障還是負載電路有故障,。關(guān)于假負載的選取,一般選取40W或60W的燈泡作假負載(大屏幕彩色電視機可選用100W以上的燈泡作假負載),,優(yōu)點是直觀方便,根據(jù)燈泡是否發(fā)光和發(fā)光的亮度可知電源是否有電壓輸出及輸出電壓的高低,。 但缺點也是顯而易見的,,例如60W的燈泡其熱態(tài)電阻為500Ω,而冷態(tài)電阻卻只有50Ω左右,。根據(jù)下表可以看出:假設(shè)電源主電壓輸出為100V,,當(dāng)用60W燈泡作假負載時,電源工作時的電流為200mA,,但啟動時的主負載電流卻達到了2A,,是正常工作電流的10倍。因此,,用燈泡作假負載,,易使電源啟動困難,由于燈泡功率越大,,冷態(tài)電阻越小,,因此,大功率燈泡啟動電流更大,,電源啟
現(xiàn)代開關(guān)電源有兩種:一種是直流開關(guān)電源,;另一種是交流開關(guān)電源。這里主要介紹的只是直流開關(guān)電源,,其功能是將電能質(zhì)量較差的原生態(tài)電源(粗電),,如市電電源或蓄電池電源,,轉(zhuǎn)換成滿足設(shè)備要求的質(zhì)量較高的直流電壓(精電)。直流開關(guān)電源的核心是DC/DC轉(zhuǎn)換器,。因此直流開關(guān)電源的分類是依賴DC/DC轉(zhuǎn)換器分類的,。也就是說,直流開關(guān)電源的分類與DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類是基本相同的,,DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類基本上就是直 流開關(guān)電源的分類,。 直流DC/DC轉(zhuǎn)換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類:一類是有隔離的稱為隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器;另一類是沒有隔離的稱為非隔離 式DC/DC轉(zhuǎn)換器,。 隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器也可以按有源功率器件的個數(shù)來分類,。單管的DC/DC轉(zhuǎn)換器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)兩種。雙管DC/DC轉(zhuǎn)換器 有雙管
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
一,、性質(zhì)不同 1,、開關(guān)電源性質(zhì):一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置。 2,、驅(qū)動電源性質(zhì):把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器,。 二、特點不同 1,、開關(guān)電源特點: (1)體積小,、重量輕:由于沒有工頻變壓器,體積和重量僅為線性電源的20-30%,。 (2)功耗小,、效率高:功率晶體管工作在通斷狀態(tài),因此晶體管功耗小,,轉(zhuǎn)換效率高,,一般為60-70%,而線性電源僅為30-40%,。 2,、驅(qū)動電源特點: (1)高可靠性 特別像LED路燈的驅(qū)動電源,安裝在高空,,有防水鋁外殼驅(qū)動電源,。如果質(zhì)量好,,不易損壞,,減少維修次數(shù)。 (2)高效率 LED是節(jié)能產(chǎn)品,,驅(qū)動電源的效率要高,。對于安裝在燈具上的電源結(jié)構(gòu)來說,顯得尤為重要,。由于LED的發(fā)光效率
根據(jù)開關(guān)電源的實際用途以及標準對其進行分類,,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)電源進行精準控制,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)電源在運行時,電流經(jīng)過大功率開關(guān)元件的逆變電路,,進行低壓轉(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。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
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
先有一13.8V 的 雙正激電源 。現(xiàn)在要求改為40v直流輸入[(PFC)和整流部分可以不要],,12v或5v輸出,,請問如何改進,謝謝,! 電路圖:http://www.netdzb.com/hotnews_asp/ShowMessage.asp?MsgID=10110
2000w開關(guān)電源
2000w開關(guān)電源專題,,為您提供2000w開關(guān)電源相關(guān)的專業(yè)交流帖進行參與,,歡迎您參與2000w開關(guān)電源 相關(guān)的專業(yè)交流討論,更多2000w開關(guān)電源相關(guān)內(nèi)容請訪問
土木在線論壇相關(guān)帖子
分享用戶量
下載熱度
相關(guān)熱門專題