本帖最后由 catherine-kitty 于 2013-5-29 09:11 編輯 開(kāi)關(guān)電源設計的一般考慮在設計開(kāi)關(guān)電源之前,應當仔細研究要設計的電源技術(shù)要求。現以一個(gè)通信電源模塊的例子來(lái)說(shuō)明設計要考慮的問(wèn)題。該模塊的技術(shù)規范如下:
一、開(kāi)關(guān)電源的電路組成開(kāi)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(guò)欠壓保護電路、輸出過(guò)欠壓保護電路、輸出過(guò)流保護電路、輸出短路保護電路等。開(kāi)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(jiàn)電路1、AC輸入整流濾波電路原理:
開(kāi)關(guān)電源的特點(diǎn)是會(huì )產(chǎn)生很強的電磁噪聲,如果不嚴格控制,會(huì )產(chǎn)生很大的干擾。 下面介紹的技能有助于下降開(kāi)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(kāi)關(guān)管上的壓力。 這些電路包含ZVS(零電壓開(kāi)關(guān)),ZCS(零電流開(kāi)關(guān)),諧振模式。 (ZCS的一種),SEPIC(單端初級電感轉換器),CK(一組磁性結構,以其發(fā)明者的姓名命名)等。 削減切換時(shí)刻并不一定會(huì )導致功率提高,因為磁性元件的RF振動(dòng)需求強大的損耗緩沖,最終能夠觀(guān)察到削弱的返回。 使用軟開(kāi)關(guān)技能,雖然會(huì )略微下降功率,但在節省本錢(qián)和過(guò)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)行電器電路模塊設計或給新產(chǎn)品定型時(shí),有時(shí)極少認真考慮配套開(kāi)關(guān)電源的選擇,直到發(fā)現問(wèn)題出在開(kāi)關(guān)電源部分,才重新評估這個(gè)問(wèn)題。 一、選擇開(kāi)關(guān)電源的基本依據 電壓和電流范圍,這是兩個(gè)最容易確定的指標,只要根據電路的功耗計算出即可。也應考慮測試高、低供電電壓極值。 大多數固定電源允許輸出電壓±10%的范圍內變化,如果這還不能滿(mǎn)足電路要求,可選用輸出可調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(gè)電源提供,不夠部分可并接兩個(gè)或更多電源。 二、開(kāi)關(guān)電源的擴展和安全性
關(guān)鍵字:開(kāi)關(guān)電源 0 引言 開(kāi)關(guān)電源作為電子設備的供電裝置,具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn),在數字電路中得到了廣泛的應用,然而由于工作在高頻開(kāi)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(zhù)電子設備的正常工作。因此,抑制開(kāi)關(guān)電源本身的電磁噪聲,同時(shí)提高其對電磁干擾的抗擾性,以保證電子設備能夠長(cháng)期安全可靠地工作,是開(kāi)發(fā)和設計開(kāi)關(guān)電源的一個(gè)重要課題。 1 開(kāi)關(guān)電源干擾的產(chǎn)生 開(kāi)關(guān)電源的干擾一般分為兩大類(lèi):一是開(kāi)關(guān)電源內部元器件形成的干擾;二是由于外界因素影響而使開(kāi)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(kāi)關(guān)電源內部干擾 開(kāi)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(guò)程是產(chǎn)生EMI最常見(jiàn)的原因。這是因為工頻交流正弦波通過(guò)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 09:24 編輯 開(kāi)關(guān)電源的基本工作原理 開(kāi)關(guān)電源是利用時(shí)間比率控制(Time Ratio Control,縮寫(xiě)為T(mén)RC)的方法來(lái)控制穩壓輸出的。按TRC控制原理,有以下三種方式: 1) 脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation,縮寫(xiě)為PWM)。開(kāi)關(guān)周期恒定,通
銀聯(lián)寶科技高頻開(kāi)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。“高頻”就是較高的頻率,指每秒鐘振蕩的次數,以高頻開(kāi)關(guān)電源的專(zhuān)用芯片U6201來(lái)說(shuō),它的基準振蕩頻率為65KHZ。高頻開(kāi)關(guān)電源芯片有著(zhù)很多優(yōu)點(diǎn):1、體積小、重量輕。老式100來(lái)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(gè)位置。而開(kāi)關(guān)電源只有幾百克,巴掌大一小塊。2、節約材料。開(kāi)關(guān)電源節約了大量的銅、鐵。3、穩定可靠。開(kāi)關(guān)電源有多重保護措施,傳統電源基本就是保險絲了。4、電壓調整范圍寬,輕松就能實(shí)現大范圍電壓調整,傳統電源就不可比擬了。5、開(kāi)關(guān)電源芯片能效比高。6、開(kāi)關(guān)電源芯片消除了傳統電源討厭的50周交流聲。開(kāi)關(guān)電源芯片有如此多的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應用逐步取代了傳統電源。銀聯(lián)寶科技的開(kāi)關(guān)電源芯片U6201,滿(mǎn)載固定65KHz開(kāi)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(xiàn)反激式轉換器應用。該IC內置通用
在任何開(kāi)關(guān)電源方案設計中,PCB板的物理設計都是最后一個(gè)環(huán)節,如果設計方法不當,PCB可能會(huì )輻射過(guò)多的電磁干擾,造成電源工作不穩定,以下開(kāi)關(guān)電源方案的6點(diǎn)PCB設計技巧。1.從原理圖到PCB設計流程建立元件參數——>輸入原理網(wǎng)表->設計參數設置->手工布局->手工布線(xiàn)->驗證設計——>復查->CAM輸出。2.參數設置3.元器件布局4.布線(xiàn)5.檢查6.設計輸出12V1A開(kāi)關(guān)電源方案U6773S的圖片: 芯片采用的是是內置MOS的一款國產(chǎn)芯片U6773S ,具有較高
一、性質(zhì)不同 1、開(kāi)關(guān)電源性質(zhì):一種高頻化電能轉換裝置。 2、驅動(dòng)電源性質(zhì):把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動(dòng)LED發(fā)光的電源轉換器。 二、特點(diǎn)不同 1、開(kāi)關(guān)電源特點(diǎn): (1)體積小、重量輕:由于沒(méi)有工頻變壓器,體積和重量?jì)H為線(xiàn)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,轉換效率高,一般為60-70%,而線(xiàn)性電源僅為30-40%。 2、驅動(dòng)電源特點(diǎn): (1)高可靠性 特別像LED路燈的驅動(dòng)電源,安裝在高空,有防水鋁外殼驅動(dòng)電源。如果質(zhì)量好,不易損壞,減少維修次數。 (2)高效率 LED是節能產(chǎn)品,驅動(dòng)電源的效率要高。對于安裝在燈具上的電源結構來(lái)說(shuō),顯得尤為重要。由于LED的發(fā)光效率
根據開(kāi)關(guān)電源的實(shí)際用途以及標準對其進(jìn)行分類(lèi),有著(zhù)多種分類(lèi)方式。首先,根據開(kāi)關(guān)電源的驅動(dòng)方式進(jìn)行分類(lèi),可將開(kāi)關(guān)電源分成他勵式、自勵式兩種。如果按照開(kāi)關(guān)電源的輸出/入類(lèi)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(shí)現對開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行精準控制,按照控制方式以及用途不同,可將開(kāi)關(guān)電源分為PFM混合式、PWM脈沖寬度調制式等等。對開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行電路劃分,可將開(kāi)關(guān)電源分為諧振型開(kāi)關(guān)電源、非諧振型開(kāi)關(guān)電源。 高頻開(kāi)關(guān)電源在實(shí)際應用過(guò)程中能夠實(shí)現交流電源的轉換工作,從而滿(mǎn)足電氣設備的供電需求。高頻開(kāi)關(guān)電源在運行時(shí),電流經(jīng)過(guò)大功率開(kāi)關(guān)元件的逆變電路,進(jìn)行低壓轉換,最終形成穩定的輸出電壓。一般來(lái)說(shuō),現代高頻開(kāi)關(guān)電源具有重量輕、體積小的顯著(zhù)特點(diǎn)。高頻開(kāi)關(guān)電源在使用過(guò)程中不需要借助工頻變壓器,這使得高頻開(kāi)關(guān)電源的質(zhì)量
開(kāi)關(guān)電源在負載短路時(shí)會(huì )造成輸出電壓降低,同樣在負載開(kāi)路或空載時(shí)輸出電壓會(huì )升高。 在檢修中一般采用假負載取代法,以區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(diǎn)是直觀(guān)方便,根據燈泡是否發(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(diǎn)也是顯而易見(jiàn)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。根據下表可以看出:假設電源主電壓輸出為100V,當用60W燈泡作假負載時(shí),電源工作時(shí)的電流為200mA,但啟動(dòng)時(shí)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(dòng)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(dòng)電流更大,電源啟
工作條件: 開(kāi)關(guān):電力電子器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)而不是線(xiàn)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(kāi)關(guān)電源輸出的是直流而不是交流 工作原理: 開(kāi)關(guān)電源的工作過(guò)程相當容易理解,在線(xiàn)性電源中,讓功率晶體管工作在線(xiàn)性模式,與線(xiàn)性電源不同的是,PWM開(kāi)關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導通和關(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(在導通時(shí),電壓低,電流大;關(guān)斷時(shí),電壓高,電流小)/功率器件上的伏安乘積就是功率半導體器件上所產(chǎn)生的損耗。 與線(xiàn)性電源相比,PWM開(kāi)關(guān)電源更為有效的工作過(guò)程是通過(guò)“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(lái)實(shí)現的。脈沖的占空比由開(kāi)關(guān)電源的控制器來(lái)調節。一旦輸入電壓被斬成交
特點(diǎn): 體積小、重量輕:由于沒(méi)有工頻變壓器,所以體積和重量只有線(xiàn)性電源的20~30%。 功耗小、效率高:功率晶體管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),所以晶體管上的功耗小,轉 化效率高,一般為60~70%,而線(xiàn)性電電源只有30~40%。 結構簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)電源就是利用電子開(kāi)關(guān)器件(如晶體管、場(chǎng)效應管、可控硅閘流管等),通過(guò)控制電路,使電子開(kāi)關(guān)器件不停地“接通”和“關(guān)斷”,讓電子開(kāi)關(guān)器件對輸入電壓進(jìn)行脈沖調制,從而實(shí)現DC/AC、DC/DC電壓變換,以及輸出電壓可調和自動(dòng)穩壓。 開(kāi)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
現代開(kāi)關(guān)電源有兩種:一種是直流開(kāi)關(guān)電源;另一種是交流開(kāi)關(guān)電源。這里主要介紹的只是直流開(kāi)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,轉換成滿(mǎn)足設備要求的質(zhì)量較高的直流電壓(精電)。直流開(kāi)關(guān)電源的核心是DC/DC轉換器。因此直流開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi)是依賴(lài)DC/DC轉換器分類(lèi)的。也就是說(shuō),直流開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi)與DC/DC轉換器的分類(lèi)是基本相同的,DC/DC轉換器的分類(lèi)基本上就是直 流開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi)。 直流DC/DC轉換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類(lèi):一類(lèi)是有隔離的稱(chēng)為隔離式DC/DC轉換器;另一類(lèi)是沒(méi)有隔離的稱(chēng)為非隔離 式DC/DC轉換器。 隔離式DC/DC轉換器也可以按有源功率器件的個(gè)數來(lái)分類(lèi)。單管的DC/DC轉換器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)兩種。雙管DC/DC轉換器 有雙管
1、高頻開(kāi)關(guān)電源輸出穩定性高:由于系統反應速度快【微秒級】,對于網(wǎng)電及負載變化具有較強的適應性,輸出精度可優(yōu)于1%。 2、工藝效果好:高頻開(kāi)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,且工件鍍層更加細密、平整、光亮、純度高、均勻性好、延展性強、耐磨、抗腐蝕性強,節約金屬材料和添加劑。 3、特大功率余量的設計:電子元器件及重要部件都留有很大的余量,可以保證客戶(hù)在各種環(huán)境下都能24小時(shí)滿(mǎn)載、連續的工作。 4、高可靠性:在數年眾多行業(yè)應用基礎上,經(jīng)歷不斷創(chuàng )新,整機設計理念領(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(zhuān)利技術(shù)產(chǎn)品,控制電路采用專(zhuān)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(kāi)關(guān)電源電路采用電腦插件式設計。有主控板、驅動(dòng)
高頻電源,又稱(chēng)電子管變頻裝置,是高頻感應爐的關(guān)鍵設備。高頻電源及感應加熱技術(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。當前,向高頻開(kāi)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合,高頻開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)電源的第一種傳統冷卻方法。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,A傳熱面積,△t溫差)。隨著(zhù)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(huì )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
對于每個(gè)電路設計者來(lái)說(shuō),電源基本上是百分之百會(huì )遇到的問(wèn)題,在以嵌入式設計為主的設計中,更是如此。對于很多的弱電設計者來(lái)說(shuō),功率電子方面的知識就很欠缺了,當然在設計硬件時(shí),就會(huì )遇到這樣那樣的問(wèn)題。電源的問(wèn)題也是博大精深,本文就電源的基礎知識做一簡(jiǎn)單的總結,有不正確的地方,還請讀者不吝賜教,共同學(xué)習交流。 電源設計中,常用的變換形式有DC-DC、AC-DC,有線(xiàn)性電源,也有開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)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計中應用越來(lái)越多。一般來(lái)說(shuō),線(xiàn)性電源的效率為30%-50%左右,而開(kāi)關(guān)電源則高達70%-90%,所以在手持設備,低功耗要求的設計中,幾乎都是開(kāi)關(guān)電源的天下。 常用的開(kāi)關(guān)電源有以下幾種拓撲結構: 1)Buck; 2)boost;
凡是做過(guò)開(kāi)發(fā)工作的人員都有這樣的經(jīng)歷,測試開(kāi)關(guān)電源或在實(shí)驗中有聽(tīng)到類(lèi)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(lái):其聲響或大或小,或時(shí)有時(shí)無(wú);其韻律或深沉或刺耳,或變化無(wú)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(shuō)明:輸出功率越大者嘯叫越甚之,小功率者則表現不一定明顯。本人曾在一款72W的充電器產(chǎn)品中就有過(guò)帶載不良的經(jīng)驗,并在此產(chǎn)品中發(fā)現對磁芯的材質(zhì)有著(zhù)嚴格的要求。(此款產(chǎn)品客戶(hù)要求較為嚴格)補充一點(diǎn),當變壓器的設計欠佳也有可能工作時(shí)振動(dòng)產(chǎn)生異響。 2、PWMIC接地走線(xiàn)失誤:通常產(chǎn)品表現為會(huì )有部分能正常工作,但有部分產(chǎn)品卻無(wú)法帶載并有可能無(wú)法起振的故障,特別是應用某些低功耗IC時(shí),更有可能無(wú)法正常工作。本人曾用過(guò)SG6848試板,
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