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你所知道的开关电源,是这个样子吗?
时间:2020-07-14 09:05:52 点击次数:1071
开关电源是运用现代电力电子信息技术,操纵开关管启用和关闭的時间比例,保持平稳输出工作电压的一种开关电源,开关电源一般由脉冲宽度调配(PWM)操纵IC和MOSFET组成。开关电源和线性稳压电源对比,二者的成本费都伴随着输出输出功率的提升而提高,但二者增长速率各不相同。
线性稳压电源成本费在某一输出输出功率点上,反倒高过开关电源,这一点称之为成本费翻转点。伴随着电力电子技术技术性的发展趋势和自主创新,促使开关电源技术性也在不断自主创新,这一成本费翻转点日渐向低输出电力工程端挪动,这为开关电源出示了宽阔的发展趋势室内空间。
开关电源高频率化是其发展趋势的方位,高频率化使开关电源微型化,并使开关电源进到更普遍的主要用途,尤其是在高新科技行业的运用,促进了高新科技商品的微型化、轻巧化。此外开关电源的发展趋势与运用在节约资源、节约能源及保护生态环境层面都具备关键的实际意义。
开关电源中运用的电力工程电子元器件关键为二极管、IGBT和MOSFET。
SCR在开关电源输入整流器电路及软起动电路中有小量运用,GTR驱动器艰难,开关頻率低,慢慢被IGBT和MOSFET替代。
开关电源的三个标准
1、开关:电力工程电子元器件工作中在开关情况而不是线形情况
2、高频率:电力工程电子元器件工作中在高频率而不是贴近直流的低頻
3、直流电:开关电源输出的是直流电而不是沟通交流
开关电源的归类
大家在开关电源技术领域是边开发设计有关电力工程电子元器件,边开发设计开关变频器原理,二者互相促进促进着开关电源每一年以超出俩位数据的年增长率朝着轻、小、薄、低噪音、高靠谱、抗干扰性的方位发展趋势。开关电源可分成AC/DC和DC/DC两类,DC/DC变换器已经完成模块化设计,且设计方案技术性及生产工艺流程在世界各国均已完善和规范化,并已获得客户的认同,但AC/DC的模块化设计,因其本身的特点促使在模块化设计的过程中,碰到比较繁杂的技术性和加工工艺生产制造难题。下列各自对两大类开关电源的构造和特点作以论述。
2.1DC/DC变换
DC/DC变换是将固定不动的交流电压变换成可变性的交流电压,也称之为直流电换流器。斩波器的工作方式有二种,一是脉冲宽度调制方法Ts不会改变,更改ton(通用性),二是頻率调配方法,ton不会改变,更改Ts(易造成影响)。其实际的电路由下列几种:
(1)Buck电路——降血压斩波器,其输出均值工作电压
U0低于输入工作电压Ui,旋光性同样。
(2)Boost电路——变压斩波器,其输出均值工作电压
U0超过输入工作电压Ui,旋光性同样。
(3)Buck-Boost电路——降血压或变压斩波器,其
输出均值工作电压U0超过或低于输入工作电压Ui,极性相反,电感器传送。
(4)Cuk电路——降血压或变压斩波器,其输出均值电
压U0超过或低于输入工作电压Ui,极性相反,电容器传送。
也有Sepic、Zeta电路。
所述为非防护型电路,防护型电路有正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路、推挽电路。
现如今软开关技术性促使DC/DC发生了质的飞跃,英国VICOR公司设计生产制造的多种多样ECI软开关DC/DC变换器,其较大 输出输出功率有300W、600W、800W等,相对的功率为(6.2、10、17)W/cm3,高效率为(80~90)%。日本国NemicLambda企业全新发布的一种选用软开关技术性的高频率开关电源控制模块RM系列产品,其开关頻率为(200~300)kHz,功率已做到27W/cm3,选用同歩镇流器(MOSFET替代肖特基二极管),使全部电路高效率提升到90%。
2.2AC/DC变换
AC/DC变换是将沟通交流变换为直流电,其输出功率流入能够 是双重的,输出功率流由开关电源流入负荷的称之为“整流器”,输出功率流由负荷回到开关电源的称之为“数字功放逆变电源”。AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电流,因务必经整流器、滤波器,因而容积相对性很大的滤波器电力电容器是不可或缺的,另外因碰到检测标准(如UL、CCEE等)及EMC命令的限定(如IEC、、FCC、CSA),沟通交流输入侧务必加EMC滤波器及应用合乎检测标准的元器件,那样就限定AC/DC电源容积的微型化,此外,因为內部的高频率、髙压、大电流量开关姿势,促使处理EMC电磁兼容测试难题难度系数增加,也就对內部密度高的安裝电路设计方案明确提出了很高的规定,因为一样的缘故,高电压、大电流量开关促使开关电源工作中耗损扩大,限定了AC/DC变换器模块化设计的过程,因而务必选用开关电源优化系统设计方法才可以使其工作效能做到一定的令人满意水平。
AC/DC变换按电路的布线方法可分成,半波电路、全波电路。按开关电源相数可分成,单相电、三相、多组分。按电路工作中位置又可分成一位置、二位置、三位置、四象限。
开关电源的采用
开关电源在输入抗干扰能力能上,因为其本身电路构造的特性(多级别串连),一般的输入影响如脉冲电流难以根据,在输出工作电压稳定性这一性能指标上与线性稳压电源对比具备很大的优点,其输出工作电压稳定性达到(0.5~1)%。开关电源控制模块做为一种电力电子技术集成化元器件,在采用中应留意以下内容:
3.1输出电流量的挑选
因开关电源工作效能高,一般可做到80%之上,故在其输出电流量的挑选上,应精确精确测量或测算用电量机器设备的较大 消化吸收电流量,令其被采用的开关电源具备高的特性价格对比,一般输出计算方法为:
Is=KIf
式中:Is—开关电源的额定值输出电流量;
If—用电量机器设备的较大 消化吸收电流量;
K—裕量指数,一般取1.5~1.8;
3.2接地装置
开关电源比线性稳压电源会造成大量的影响,对共模干扰比较敏感的用电量机器设备,应采用接地装置和屏蔽掉对策,按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限定,开关电源均采用EMC电磁兼容测试对策,因而开关电源一般应含有EMC电磁兼容测试过滤器。如利德华福技术性的HA系列产品开关电源,将其FG接线端子接地面或接客户外壳,方能考虑所述电磁兼容测试的规定。
3.3维护电路
开关电源在设计方案中务必具备过电流、超温、短路故障等维护作用,故在设计方案时要优选维护作用完备的开关电源控制模块,而且其维护电路的性能参数应与用电量机器设备的工作中特点相符合,以防止毁坏用电量机器设备或开关电源。
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