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電源知識普及?

文章出處:神州新元 人氣:4發(fā)表時間:2024-07-31

我們知道從輸出來分類可以將開關(guān)電源分為兩大類:直流開關(guān)電源和交流開關(guān)電源;但是他們大體上由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成。因為電源元器件屬于消耗品,這就導致了電源是有一定的壽命,所以我們在使用一定時間后,或多或少都會出現(xiàn)一些異?,F(xiàn)象,那一些簡單的有些同學就可以自己簡單的解決掉,但是對于牽扯到技術(shù)性問題的,很多時候都無從入手,這個時候就需要了解電源的各種部分的作用,下面就簡單的介紹一些常識:

主電路沖擊電流限幅:限制接通電源瞬間輸入側(cè)的沖擊電流。

輸入濾波器:其作用是過濾電網(wǎng)存在的雜波及阻礙本機產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。

整流與濾波:將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電。

逆變:將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電,這是高頻開關(guān)電源的核心部分。    

輸出整流與濾波:根據(jù)負載需要,提供穩(wěn)定可靠的直流電源。

控制電路:從輸出端取樣,與設定值進行比較,然后去控制逆變器,改變其脈寬或脈頻,使輸出穩(wěn)定,另一方面,根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù),經(jīng)保護電路鑒別,提供控制電路對電源進行各種保護措施。

檢測電路:提供保護電路中正在運行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。

輔助電路:實現(xiàn)電源的軟件(遠程)啟動,為保護電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。

開關(guān)電源變壓器如果用銅帶取代漆包線,其允許通過的電流計算:如果開關(guān)電源變壓器用銅帶取代漆包線,銅帶(漆包線)的渦流損耗可以大大將小,工作頻率可以相應提高,但直流損耗幾乎不變,銅帶允許通過的電流密度一般還是不要超過4.5A/平方毫米。電流密度等于電流除與以導體的截面積,導體的截面積等于厚(0.1mm)乘以寬(銅帶的寬度)。

電源開關(guān)交流回路和整流器的交流回路產(chǎn)生電磁干擾嚴重的地方是開關(guān)變壓器的初、次級線圈組成的電路,但它的干擾會通過感應對其它電路產(chǎn)生輻射和傳導干擾,傳導干擾和輻射干擾嚴重的地方是電源線,因為電源線很容易成為輻射源的半波振子天線,另外它又與外線路進行連接,很容易把干擾信號傳輸給其它設備。所以在開關(guān)電源的輸入端一定要對電源線進行有效隔離。

降低變壓溫升的方法一個是降低變壓器磁芯的大磁通增量(Bm)的取值,因為變壓器磁芯的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)與磁通密度的平方成正比;另一個是降低開關(guān)電源的工作頻率,因為變壓器磁芯的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)與工作頻率成正比;再一個是降低線圈的損耗,線圈的損耗(主要是渦流損耗),線圈的渦流損耗與集膚效應損耗也與工作頻率成正比,降低線圈的直流損耗必須降低導線的電流密度,一般漆包線的電流密度不能超過4.5A/平方毫米。

反激式開關(guān)電源的占空比主要由輸入電壓和開關(guān)電源管的耐壓來決定,當輸入電壓變化時占空比也要跟著變化。例如當輸入電壓為AC260V時,如果電源開關(guān)管的耐壓為650V,則占空比大為0.306;當輸入電壓為AC170V時,占空比大約為0.5;當輸入電壓低于AC170V時,占空比大于0.5。但不管輸入電壓這樣變化,開關(guān)電源都會通過改變占空比來大到穩(wěn)定(或改變)輸出電壓的數(shù)值。

正激式開關(guān)電源是電源開關(guān)管導通的時候,電源向負責提供功率輸出,而關(guān)斷的時候沒有功率輸出。反激式開關(guān)電源正好相反,電源開關(guān)管導通時只向變壓器存儲能量,沒有給負載提供功率輸出,僅在電源開關(guān)管關(guān)斷時才向負載提供輸出。正激式開關(guān)電源輸出電壓是取整流輸出電壓的平均值,反激式開關(guān)電源輸出電壓是取整流輸出電壓的半波平均值,兩種電壓輸出的相位正好相反。

反饋環(huán)路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。當反饋環(huán)路的增益過高時,輸出電壓會圍繞著平均值來回跟蹤,輸出電壓上下波動很厲害,增益越高,波動的幅度就越大,嚴重時會出現(xiàn)振蕩;當反饋環(huán)路的增益過低時,輸出電壓又會不穩(wěn)定,因為電壓跟蹤不到位,會存在一個滯后誤差。

為了使輸出電壓穩(wěn)定,但又不發(fā)生振蕩,一般都把反饋環(huán)路分成三個回路來組成,一個回路用來決定微分增益的大小,另一個回路用來決定積分增益的大小,還有一個是決定直流增益的大小。這樣做的目的是,在誤差信號很小的時候,環(huán)路增益很大,而在誤差小號很大的時候環(huán)路增益又會變小,即誤差放大器的增益是動態(tài)的。仔細調(diào)節(jié)這三個反饋環(huán)路的增益,就可以實現(xiàn)開關(guān)電源既穩(wěn)定,又不出現(xiàn)振蕩。

反激電源開關(guān)MOS如何降到低:降低占空比,但占空比太低,電源的工作效率大大降低,電壓調(diào)整范圍也會減小。

銅箔損耗占電源損耗比例:非常小,如果銅箔損耗大,銅箔的溫升會很高,如果超過80度,銅箔的油漆會發(fā)黃。但也只相當于一個1~3瓦左右的金屬膜電阻在同樣溫升時的損耗。

反饋環(huán)路設計以及補償如何入手:反饋環(huán)路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。當反饋環(huán)路的增益過高時,輸出電壓會圍繞著平均值上下波動,增益越高,波動的幅度就越大,嚴重時會出現(xiàn)振蕩;當反饋環(huán)路的增益過低時,輸出電壓又會不穩(wěn)定。為了使輸出電壓穩(wěn)定,但又不發(fā)生振蕩,一般都把反饋環(huán)路分成三個回路來組成,一個回路用來決定微分增益的大小,另一個回路用來決定積分增益的大小,還有一個是決定直流增益的大小。仔細調(diào)節(jié)這三個反饋環(huán)路的增益,就可以實現(xiàn)開關(guān)電源既穩(wěn)定,又不出現(xiàn)振蕩。

反激式變壓器電源輸出側(cè)有毛刺,且毛刺的頻率和原邊開關(guān)頻率一樣,怎么消除毛刺在次級整流與濾波電容之間串了一個小電感,但電感流過直流時不能飽和,這種電感的磁回路不能用封閉式的,必須要留有很大的氣隙。

反激式電源開關(guān)頻率如何優(yōu)化選擇反激式開關(guān)電源工作頻率的選擇主要與開關(guān)電源的工作效率和體積大小有關(guān),而開關(guān)電源的工作效率又主要與開關(guān)電源管、開關(guān)變壓器的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)有關(guān),這兩者的損耗均與頻率成正比。開關(guān)電源管的損耗主要由開通損耗(導通時間損耗)和關(guān)斷損耗(關(guān)斷時間損耗)組成,開關(guān)電源管的導通時間和關(guān)斷時間越長,這兩個損耗就越大。


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