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  • 还不了解电源的这些知识?

    我们知道从输出来分类可以将开关电源分为两大类:直流开关电源和交流开关电源,但是他们大体上由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。 因为电源元器件属于消耗品,这就导致了电源是有一定的寿命,所以我们在使用一定时间后,或多或少都会出现一些异常现象,那一些简单的有些同学就可以自己简单的解决掉,但是对于牵扯到技术性问题的,很多时候都无从入手,这个时候就需要了解电源的各种部分的作用,下面就简单的介绍一些常识: 01 主电路冲击电流限幅 限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。 02 输入滤波器 其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。 03 整流与滤波 将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。 04 逆变 将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。 05 输出整流与滤波 根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。 06 控制电路 从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。 07 检测电路 提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。 08 辅助电路 实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。 09 开关电源变压器如果用铜带取代漆包线,其允许通过的电流计算 如果开关电源变压器用铜带取代漆包线,铜带(漆包线)的涡流损耗可以大大将小,工作频率可以相应提高,但直流损耗几乎不变,铜带允许通过的电流密度一般还是不要超过4.5A/平方毫米。电流密度等于电流除与以导体的截面积,导体的截面积等于厚(0.1mm)乘以宽(铜带的宽度)。 电源开关交流回路和整流器的交流回路产生电磁干扰最严重的地方是开关变压器的初、次级线圈组成的电路,但它的干扰会通过感应对其它电路产生辐射和传导干扰,传导干扰和辐射干扰最严重的地方是电源线,因为电源线很容易成为辐射源的半波振子天线,另外它又与外线路进行连接,很容易把干扰信号传输给其它设备。所以在开关电源的输入端一定要对电源线进行有效隔离。 降低变压温升的方法一个是降低变压器磁芯的最大磁通增量(Bm)的取值,因为变压器磁芯的损耗(磁滞损耗和涡流损耗)与磁通密度的平方成正比;另一个是降低开关电源的工作频率,因为变压器磁芯的损耗(磁滞损耗和涡流损耗)与工作频率成正比;再一个是降低线圈的损耗,线圈的损耗(主要是涡流损耗),线圈的涡流损耗与集肤效应损耗也与工作频率成正比,降低线圈的直流损耗必须降低导线的电流密度,一般漆包线的电流密度不能超过4.5A/平方毫米。 反激式开关电源的占空比主要由输入电压和开关电源管的耐压来决定,当输入电压变化时占空比也要跟着变化。例如当输入电压为AC260V时,如果电源开关管的耐压为650V,则占空比大为0.306;当输入电压为AC170V时,占空比大约为0.5;当输入电压低于AC170V时,占空比大于0.5。但不管输入电压这样变化,开关电源都会通过改变占空比来大到稳定(或改变)输出电压的数值。 正激式开关电源是电源开关管导通的时候,电源向负责提供功率输出,而关断的时候没有功率输出。反激式开关电源正好相反,电源开关管导通时只向变压器存储能量,没有给负载提供功率输出,仅在电源开关管关断时才向负载提供输出。正激式开关电源输出电压是取整流输出电压的平均值,反激式开关电源输出电压是取整流输出电压的半波平均值,两种电压输出的相位正好相反。 反馈环路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。当反馈环路的增益过高时,输出电压会围绕着平均值来回跟踪,输出电压上下波动很厉害,增益越高,波动的幅度就越大,严重时会出现振荡;当反馈环路的增益过低时,输出电压又会不稳定,因为电压跟踪不到位,会存在一个滞后误差。 为了使输出电压稳定,但又不发生振荡,一般都把反馈环路分成三个回路来组成,一个回路用来决定微分增益的大小,另一个回路用来决定积分增益的大小,还有一个是决定直流增益的大小。这样做的目的是,在误差信号很小的时候,环路增益很大,而在误差小号很大的时候环路增益又会变小,即误差放大器的增益是动态的。仔细调节这三个反馈环路的增益,就可以实现开关电源既稳定,又不出现振荡。 10 反激电源开关MOS如何降到最低 降低占空比,但占空比太低,电源的工作效率大大降低,电压调整范围也会减小。 11 铜箔损耗占电源损耗比例 非常小,如果铜箔损耗大,铜箔的温升会很高,如果超过80度,铜箔的油漆会发黄。但也只相当于一个1~3瓦左右的金属膜电阻在同样温升时的损耗。 12 反馈环路设计以及补偿如何入手 反馈环路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。当反馈环路的增益过高时,输出电压会围绕着平均值上下波动,增益越高,波动的幅度就越大,严重时会出现振荡;当反馈环路的增益过低时,输出电压又会不稳定。为了使输出电压稳定,但又不发生振荡,一般都把反馈环路分成三个回路来组成,一个回路用来决定微分增益的大小,另一个回路用来决定积分增益的大小,还有一个是决定直流增益的大小。仔细调节这三个反馈环路的增益,就可以实现开关电源既稳定,又不出现振荡。 13 反激式变压器电源输出侧有毛刺,且毛刺的频率和原边开关频率一样,怎么消除毛刺 在次级整流与滤波电容之间串了一个小电感,但电感流过直流时不能饱和,这种电感的磁回路不能用封闭式的,必须要留有很大的气隙。 14 反激式电源开关频率如何优化选择 反激式开关电源工作频率的选择主要与开关电源的工作效率和体积大小有关,而开关电源的工作效率又主要与开关电源管、开关变压器的损耗(磁滞损耗和涡流损耗)有关,这两者的损耗均与频率成正比。开关电源管的损耗主要由开通损耗(导通时间损耗)和关断损耗(关断时间损耗)组成,开关电源管的导通时间和关断时间越长,这两个损耗就越大。

    时间:2021-05-07 关键词: 电源 电路 开关电源

  • PFC电源与开关电源的区别,这篇文章终于讲清楚了!

    计算机开关电源是一种电容输入型电路,其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失,此时便需要PFC电路提高功率因数。目前的PFC有两种,一种为被动式PFC(也称无源PFC)和主动式PFC(也称有源式PFC)。 被动式PFC 02 被动式PFC一般分“电感补偿式”和“填谷电路式(Valley Fill Circuit)” “填谷电路式”属于一种新型无源功率因数校正电路,其特点是利用整流桥后面的填谷电路来大幅度增加整流管的导通角,通过填平谷点,使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形,将功率因数提高到0.9左右,显著降低总谐波失真。与传统的电感式无源功率因数校正电路相比,其优点是电路简单,功率因数补偿效果显著,并且在输入电路中不需要使用体积大重量沉的大电感器。 PFC相关专业术语:[1] 功率因数修正器 功率因数修正器 功率因数控制 大多数人也许会给出这样一个答案:“工业用电是要创造价值,进行商业盈利的;其次就是工业设备污染环境比较多;再次就是工业用电的传输成本高。”这个答案说明了一些问题,但是如果您具备专业知识,或者通过前面的学习,了解了什么是功率因数,那么您肯定能给出更专业的答案:“工业中使用的用电设备多为电感或电容性设备,其功率因数相对居民用电设备的功率因数较低,造成了电网中无功功率较高,电力公司需要多发电来维持这个无功功率,浪费了这部分的电能,所以工业用电用户就需要为这部分浪费的电能买单。” 下面让我们看看供电公司和工业用电用户都是怎么样做的吧。 对于供电方,最简单的方法就是提升送电电压,也可以在各个中央变电站、输送网络中,添加功率因数校正设备,提升整个电网本身的功率因数,减少输送损耗,如图2所示。 对于工业用电的使用方,可以在低功率因数负载电路中,增加功率因数校正设备,或者使用高功率因数的负载,如图3所示。 开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯带,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。 现代开关电源有两种:一种是直流开关电源;另一种是交流开关电源。 直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器。 非隔离式DC/DC转换器,按有源功率器件的个数,可以分为单管、双管和四管三类。 隔离式DC/DC转换器在实现输出与输入电气隔离时,通常采用变压器来实现,由于变压器具有变压的功能,所以有利于扩大转换器的输出应用 范围,也便于实现不同电压的多路输出,或相同电压的多种输出。 非隔离式转换器与隔离式转换器的组合,可以得到单个转换器所不具备的一些特性。 DC/DC转换器也可以分为自激式和他控式。借助转换器本身的正反馈信号实现开关管自持周期性开关的转换器,叫做自激式转换器,如洛耶尔 (Royer)转换器就是一种典型的推挽自激式转换器。他控式DC/DC转换器中的开关器件控制信号,是由外部专门的控制电路产生的。 硬开关DC/DC转换器的开关器件是在承受电压或流过电流的情况下,开通或关断电路的,因此在开通或关断过程中将会产生较大的交叠损耗,即所谓的开关损耗(Switching loss)。当转换器的工作状态一定时开关损耗也是一定的,而且开关频率越高,开关损耗越大,同时在开关过程中还会激起电路分布电感和寄生 电容的振荡,带来附加损耗,因此,硬开关DC/DC转换器的开关频率不能太高。软开关DC/DC转换器的开关管,在开通或关断过程中,或是加于其上的电压为零,即零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS),或是通过开关管的电流为零,即零电流开关(Zero-Current·Switching,ZCS)。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗,以及开关过程中激起的振荡,使开关频率可以大幅度提高,为转换器的小型化和模块化创造了条件。 基本组成: 1、主电路 输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。 逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。 2、控制电路 3、检测电路 4、辅助电源 主要分类: 320W单组开关电源 边开发开关变频技术,两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类。 开关电源正在走向大众化,微型化。开关电源将逐步取代变压器在生活中的所有应用,低功率微型开关电源的应用要首先体现在,数显表、智能电表、手机充电器等方面。现阶段国家在大力推广智能电网建设,对电能表的要求大幅提高,开关电源将逐步取代变压器在电能表上面的应用。 反转式串联开关电源与一般串联式开关电源的区别是,这种反转式串联开关电源输出的电压是负电压,正好与一般串联式开关电源输出的正电压极性相反;并且由于储能电感L只在开关K关断时才向负载输出电流,因此,在相同条件下,反转式串联开关电源输出的电流比串联式开关电源输出的电流小一倍。 PFC电源与开关电源的区别是什么 04 在PFC开关电源当中,开关稳压电源是非常重要的一个组成部分。PFC当中的开关稳压电源功能和普通的开关稳压电源的区别并不巨大,只是在供电上有所区别。普通的开关稳压电源需要220V整流供电,而PFC稳压开关电源是由B+PFC供电。 1、电流波形是断续的,其包络线和电压波形相同,并且包络线和电压波形相位同相。 3、从外供电总的看该用电系统做到了交流电压和交流电流同相并且电压波形和电流波形均符合正弦波形,既解决了功率因素补偿问题,也解决电磁兼容(EMC)和电磁干扰(EMI)问题。 目前PFC开关电源部分,起到开关作用的斩波管(K)有两种工作方式: 2、不连续导通模式(DCM):斩波开关管的工作频率随被斩波电压的大小变化(每一个开关周期内“开”与“关”时间相等)。

    时间:2021-04-27 关键词: PFC 电源 开关电源

  • 太强悍了!这样看开关电源电路图,瞬间就清晰了

    基本原理 直流-直流降压变换器(BUCK变换器) 直流-直流升压变换器(BOOST变换器) 直流降压升压变换器(BUCK-BOOST变换器) 直流升压降压变换器(CUK变换器) 两象限/四象限直流-直流变换器 单端正激变换器 单端反激变换器 END 版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。 ▍ 推荐阅读 滤波器参数还在盲调?耐心看完这篇! 21种表面处理工艺,你都知道吗? 一文读懂电子电路图 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-04-05 关键词: 电路图 开关电源

  • 详解:开关电源“爬电距离”与“电气间隙”

    a、对于AC—DC 电源(以不含有PFC 电路及输入额定电压范围为100-240V~为例) b、对于AC—DC 电源(以含有PFC 电路及输入额定电压范围为100-240V~为例) c、对于DC—DC 电源(以输入额定电压范围为36-76V 为例) (1)、一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N 大地≥2.5mm,保险丝之后可不做要求,但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源。 (3)、一次侧直流地对地≥4.0mm 如一次侧地对大地 (5)、二次侧部分之间≥0.5mm 即可 (7)、变压器两级间≥8.0mm 以上 四、绝缘穿透距离: 应根据工作电压和绝缘应用场合符合下列规定: ——对工作电压不超过50V(71V 交流峰值或直流值),无厚度要求; ——附加绝缘最小厚度应为0.4mm; ——当加强绝缘不承受在正常温度下可能会导致该绝缘材料变形或性能降低的任何机械应力时的,则该加强绝缘的最小厚度应为0.4mm。 如果所提供的绝缘是用在设备保护外壳内,而且在操作人员维护时不会受到磕碰或擦伤,并且属于如下任一种情况,则上述要求不适用于不论其厚度如何的薄层绝缘材料; ——对附加绝缘,至少使用两层材料,其中的每一层材料能通过对附加绝缘的抗电强度试验; ——由三层材料构成的附加绝缘,其中任意两层材料的组合都能通过附加绝缘的抗电强度试验; ——对加强绝缘,至少使用两层材料,其中的每一层材料能通过对加强绝缘的抗电强度试验; ——由三层绝缘材料构成的加强绝缘,其中任意两层材料的组合都能通过加强绝缘的抗电强度试验。 五、有关于布线工艺注意点: 如电容等平贴元件,必须平贴,不用点胶如两导体在施以10N 力可使距离缩短,小于安规距离要求时,可点胶固定此零件,保证其电气间隙。 有的外壳设备内铺PVC 胶片时,应注意保证安规距离(注意加工工艺)零件点胶固定注意不可使PCB 板上有胶丝等异物。 在加工零件时,应不引起绝缘破坏。 六、有关于防燃材料要求: (1)、工作绝缘:设备正常工作所需的绝缘 (3)、附加绝缘:除基本绝缘以外另施加的独*立绝缘,用以保护在基本绝缘一旦失效时仍能防止电击 (5)、加强绝缘:一种单一的绝缘结构,在本标准规定的条件下,其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘 八、爬电距离的确定: 加强绝缘:一次电路与二次电路;输入部分与一次电路;充电板输出与内部线路再查看线路,确定线路之间的电压差 表一:爬电距离 看线路,确定线路之间的电压差 最后,从下表中查出对应的电气间隙 表三电气间隙(适用于一次电路与二次电路间、一次电路内、输入电路、输入电路与其他电路) 十、设定爬电距离及电气间隙的基本步骤 1、确定电气间隙步骤 确定工作电压峰值和有效值; 确定设备的供电电压和供电设施类别; 根据过电压类别来确定进入设备的瞬态过电压大小;' 确定设备的污染等级(一般设备为污染等级2); 确定电气间隙跨接的绝缘类型(功能绝缘、基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘)。 2、确定爬电距离步骤 确定工作电压的有效值或直流值; 确定材料组别(根据相比漏电起痕指数,其划分为:Ⅰ组材料,Ⅱ组材料,Ⅲa组材料, 注: 2)它们靠刚性结构保持不变; *注意:但直接与电网电源连接的不同极性的零部件间的绝缘,爬电距离和电气间隙不允许减小。基本绝缘和附加绝缘即使不满足爬电距离和电气间隙的要求,只要短路该绝缘,设备仍满足标准要求,则是可以接受的( 8898 中4.3.1 条)。 爬电距离值不能小于电气间隙值; 来源:网络 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-04-02 关键词: 电气隔离 开关电源

  • 金升阳:保障快速交付,开关电源产线赢得市场信赖

    金升阳:保障快速交付,开关电源产线赢得市场信赖

    近日,金升阳收到来自海外的大批量“机壳开关电源”订单,工作人员接到需求后,立刻作出响应和部署,将货物快速安全地运输至海外。 图1:金升阳出货现场 忧客户所忧,视客户要求为己任 受疫情影响,全球电子产业格局与供应链均面临着巨大的考验,半导体行业的产能紧缺愈演愈烈。在此情况之下,具备强大且快速的产品交付能力成为国内外电源企业的核心竞争力之一。同时,快速扩充产能、提升生产效率也成为电源企业参与未来竞争的重要途径。 在此情形下,金升阳已做好充分准备,秉承着高效、高质、高量的理念,全力保障产品按时按质按量交付。此次快速出货海外,正是金升阳强大交付能力、紧急部署能力的体现。 扩大生产力,实现高度自动化 面对疫情期间大批量的电源需求,金升阳早已做出相应部署,在已有的60000㎡生产面积基础的上,进一步进行扩充,计划开启第五期厂房的建设,同时增加生产部门人力,确保生产线稳健高速运行。此外,金升阳坚持投入自动化生产设备,提升生产自动化率。截至目前,金升阳已建立20+条贴片线,整体自动化程度超过60%,部分产品线自动化生产程度甚至可高达85%,生产能力可达121KK/年。自动化生产行云流水,质量管控精益求精。 图2:金升阳厂房、设备图片 精益求精,获得客户高度信赖 在23年的企业发展历程中,金升阳一站式电源解决方案深入人心,这得益于规范化平台建立和市场应用深入挖掘。对内,金升阳练好“内功”,持续加大投入到技术创新、生产工艺研发等环节中;对外,金升阳通过市场调研、客户反馈,深度剖析电源市场发展动向,从细分赛道不断深耕,逐步扩大市场占有率,服务于各行业客户。 金升阳自拓展机壳开关电源产线之初,就并不打算简单的以同质化产品、通过价格战抢占市场份额。产品永远服务于市场。所以金升阳深挖客户现场应用需求,不断优化产品性能等来满足不同应用场合下的“特殊”需求,显而易见,金升阳正一步步打造高于行业水平的高性价比产品。例如,金升阳近期推出的具有更强环境适应性的“305全工况”机壳开关电源,轻松应对输入瞬态高电压、输入电压异常波动等情况,可长期适用于对输入电压、温度、湿度、海拔等高要求的恶劣或特殊环境中,为用户端解决现有难题甚至是潜在风险。 历经市场检验,金升阳机壳开关电源已获得一次次大批量订单,快速有力地取得客户信赖。同时,金升阳还在对该系列电源不断优化升级,争取提供超出客户使用期望的无忧电源,以精益求精的态度,推动国内电源事业向更高水平发展。 图3:金升阳305机壳开关电源图片 作为上游电子元器件厂商,金升阳以技术创新为驱动力,坚持为行业提供最优质的电源。面对客户日益增长的需求量,金升阳将积极做好forecast和备货准备,有效分配生产资源,保证实现快速交付,全心全意为客户服务!

    时间:2021-04-01 关键词: 半导体 金升阳 开关电源

  • 值得了解的有关开关电源与变压器的不同点解析

    值得了解的有关开关电源与变压器的不同点解析

    人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如开关电源与变压器。开关电源的原理就是将工频交流变成直流,再将直流变换成高频交流,通过开关变压器,反馈稳压等过程变成你所需要的电压的后,通过整流,滤波,再变换成直流的过程,而MOSFET在整个过程中通过其不断的开与关,使高压直流变换成高频交流电的过程。 由于开关电源的电压控制是利用功率半导体器件的饱和区通过调整他的开通时间或频率达到的,所以就不存在铁损和铜损,元器件的损耗可以忽略不计,比较变压器而言效率较高;由于它只有元器件和电路板,因而体积就会很小,重量也较轻。开关电源体积小,功率与铁心变压器及控制方式有关,电磁干扰大,纹波系数大。尤其在音视频领域,它对电磁干扰非常敏感。在声音中,它不纯净,可能有丝质的声音。在视频表中,它对电磁干扰非常敏感。 变压器是一种用于电能转换的电器设备,是电网中必不可少的重要装置,它可以把一种电压、电流的交流电能转换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能,几乎在所有的电子产品中都要用到变压器。它原理简单但根据不同的使用场合(不同的用途)变压器的绕制工艺会有所不同的要求,变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离、稳压(磁饱和变压器)等等,变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。 由于变压器是一种“电磁-电”转换过程,铁损耗和铜损耗的存在是无法避免的。线性的看着笨重,功率完全取决于变压器和调整管,效率虽低但是不会引入额外的干扰,也就是说电磁干扰小,纹波系数很低,可忽略不计。对于监控来说,没有比这个优点还要好的了,图像质量的好坏与电源的关系非常大。尤其对于小幅值的模拟信号(音频源和视频源等)对电源的要求非常高,所以一些发烧音响中的电源都采用变压器而不用开关电源。由于变压器的结构是两个线圈和一个铁芯,所以增加到线圈两端的电压不会突然变化。对瞬间的高压有很强的抑制性。 开关电源和变压器的区别是开关电源能很稳定的把一定范围之内的电压转为很精确的低压或高压(例如110V-250输入,输出电压可以稳定的控制在需要的电压正负不差0.5v)!变压器的输出电压是随着输入电压不断变化着的,即输入电压增高输出电压也增加,输入电压降低输出电压也降低。正因为开关电源是先将交流电变成直流电,直流电通过功率开关管再变成更高频率的交流电通过高频变压器进行电压转换不但效率提高而且频率高了之后大大缩小了体积,也节约了铜铁损耗。因为通过功率开关管控制所以在小电流时开关管导通的时间短,保持输出电压即可。 开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 变压器是一种基于电磁感应原理变换电压,电流和阻抗的装置。变压器的初级应用于交流电路。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比,保持稳定输出电压的一种电源,开关电源可分为交流/直流和直流/直流2大类;根据输入输出电气隔离可以分为2大类:一类是隔离的称为隔离式直流/直流转换器;另一种是没有隔离的,称为非隔离式直流/直流转换器。 本文只能带领大家对开关电源与变压器有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

    时间:2021-03-28 关键词: 电流 变压器 开关电源

  • 有关开关电源变压器过热以及常见的一些处理方法

    有关开关电源变压器过热以及常见的一些处理方法

    随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如开关电源变压器。开关电源变压器使用时间长了会出现发热的现象,那么,是什么原因造成这样的现象呢?其实原因很简单,是因为开关电源变压器是加入了开关管的电源变压器,在电路中除了普通变压器的电压变换功能,还兼具绝缘隔离与功率传送功能一般用在开关电源等涉及高频电路的场合。 开关电源中的主要加热组件是半导体开关管,功率二极管,高频变压器(开关电源变压器),滤波电感器等。不同的设备具有不同的控制热量产生的方法。从这个角度来看,开关电源变压器的发热是由于开关管的发热引起的,而开关管的发热是由损耗引起的。开关管的损耗由开关过程损耗和导通损耗组成。 首先,从变压器本身的角度来看,一旦温度升高过高,它主要是由四个问题引起的:铜损,绕组工艺问题,变压器铁心损耗以及变压器设计功率太小。空载加热是由于变压器的绝缘或变压器的高输入电压引起的。如果绝缘层破损,则需要重新缠绕线圈。如果输入电压高,则必须降低输入电压或增加线圈匝数。如果电压正常且在施加负载时变热,则表明电源变压器的负载过大,需要更改其负载设计。 半导体,功率二极管等是在使用过程中很容易产生热量的组件,开关电源也不例外。开关电源的主要加热组件是半导体开关管,功率二极管,高频变压器和滤波电感器。不同的设备具有控制热量产生的不同方法。功率管是在高频开关电源中产生大量热量的装置之一。减少其热量不仅可以提高功率管的可靠性,而且可以提高开关电源的可靠性并增加平均故障间隔时间。 在开关电源变压器的设计过程中,MOS管的发热最为严重,其自身的过度温升是由损耗引起的。 MOS管的损耗由开关过程损耗和导通损耗组成。为了减少导通损耗,可以通过选择低导通电阻的开关管来降低导通损耗。开关过程的损耗是由栅极电荷和开关时间引起的。是的,为减少切换过程的损失,可以选择切换速度更快且恢复时间较短的设备来减少。但是,通过设计更好的控制方法和缓冲技术来减少损耗更为重要。例如,使用软开关技术可以大大减少这种损耗。 开关电源变压器过热解决方案 1.为了对变压器的次级侧进行整流,可以选择一种更有效的同步整流技术来减少损耗。 2.为了减少导通损耗,可以通过选择导通电阻低的开关管来降低导通损耗。 3.开关过程的损耗是由栅极电荷和开关时间引起的。为了减少切换过程的损失,可以选择切换速度更快,恢复时间更短的设备。 4.由于高频磁性材料造成的损耗,应尽可能避免趋肤效应,并且可以通过缠绕多根细漆包线来解决趋肤效应。 5.重要的是通过设计更好的控制方法和缓冲技术来减少损失。例如,使用软开关技术可以大大减少这种损失。 6.减少功率二极管的热量。对于交流整流器和缓冲二极管,在正常情况下,将没有更好的控制技术来减少损耗。您可以通过选择高质量的二极管来减少损耗。 7.尝试使用粗线缠绕次级。尝试使用粗线按照原始匝数倒带。 8.更换为横截面积较大的铁芯变压器。重新计算和调试。此外,次级半波整流可更改为全桥整流,以减少变压器中的直流分量,并减少热量的产生。另外,风扇可能被迫散发热量。 a,尝试使用粗线缠绕次级。 b,用横截面积较大的铁芯变压器代替。其中a比较简单,只要窗口允许,尝试用粗线重绕原始匝数,b需要重新计算和调试,对于那些不擅长开关电源的人来说,很可能搞乱。此外,次级半波整流可更改为全桥整流,以减少变压器中的直流分量,并减少热量的产生。另外,请添加风扇以强制散热。 在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。

    时间:2021-03-28 关键词: 电压 变压器 开关电源

  • 值得学习的有关电压调整率和负载调整率的不同点分析

    值得学习的有关电压调整率和负载调整率的不同点分析

    随着全球多元化的发展,我们的生活在不断变化,包括我们接触过的各种电子产品,因此您一定不知道这些产品的某些组件,例如变压器。变压器绕组的空载电压与指定负载和功率因数下同一绕组的电压之差与绕组的满载电压之比称为电压调节率,通常为以百分比表示。电压调整率与诸如变压器绕组的DC电阻和短路阻抗值之类的参数有关。调压率是变压器的重要指标,在变压器的设计中起着重要的限制作用,不能省略。 电压调节率是表征电压调节器的电压调节性能的重要指标。它是指在恒定负载和温度条件下,输出电压相对于输入变化的相对百分比。 变压器的电压调节率意味着一次电压保持恒定(例如,额定值)。当某个负载特性(功率因数)为某个负载电流时,次级空载电压U1与负载电压U2之差除以空载电压U1的百分比公式表示为△U%= [ (((U1-U2)/ U1] * 100%。 功率调节率(LINE REGULATION,也称为线电压调节率),功率调节率定义为电源在输入电压变化时提供稳定输出电压的能力。此测试用于验证电源是否处于最差的电源电压环境中,例如夏季正午(由于高温,电源需求最大),电源电压最低;而冬天的夜晚(由于温度低,使用的功率需求最小)其电源电压最高。在以上两种极端情况下,请确认电源输出功率的稳定性是否满足要求。 功率调节率通常是在正常固定负载(标称负载)下输入电压变化引起的输出电压偏差率(偏差)的百分比,如以下公式所示:V0(max)-V0(min)/ V0(正常)功率调节率也可以用以下方式表示:当输入电压变化时,输出电压的偏差必须在指定的上限和下限之内,即在上限和下限的绝对值之内。下限。输出电压的下限。 稳压率=(额定负载下的电源空载电压-输出电压和功率因数)/空载电压,通常用百分比表示; 负载调整率=(额定负载下的输出电压-半负载下的输出电压)/额定负载下的输出电压,通常以百分比表示。 负载调整率(LOAD REGULATION)电源负载的变化将导致电源输出的变化。 负载增加而输出减少。 相反,负载减少而输出增加。 一个好的电源的负载变化引起的输出变化很小,通常指标为3%-5%。 负载调节率是衡量电源质量的指标。 当良好的电源输出连接到负载时,电压降很小。 负载调整率=(无负载时的输出电压-满负载时的输出电压)/(额定负载时的输出电压)* 100% 这是稳压电源的重要指标,它反映了负载电流变化时稳压电源输出电压的相应变化。当输出电流从0变为额定最大电流时,通常取决于输出电压和输出电压的变化。表示为百分比值。例如,一个5V直流稳压电源的输出电流从0增加到最大电流1A,其输出电压从5.00V下降到4.50V。压降值为0.5V除以5V的标称输出电压即可得出10%。这是功率负载调节率。 电压调节率是由于在电源被完全加载时由于电源电压的波动而导致的电源输出电压的变化而得出的。许多人混淆了这两种调整率。 在规定的负载和功率因数下,变压器绕组的空载电压与同一绕组的电压之差与绕组的空载电压之比称为电压调节率,通常表示为一个百分比。电压调节率与诸如变压器绕组的DC电阻和短路阻抗值之类的参数有关。调压率是变压器的重要指标,在变压器的设计中起着重要的限制作用,不能省略。 电压调节率是表征电压调节器的电压调节性能的重要指标。它是指在恒定负载和温度条件下,输出电压相对于输入变化的相对百分比。 变压器的调压率是指无负载时的次级电压与负载时的次级电压之差与额定次级电压之比,以百分比表示,通常在5%以内。在电力系统中,测得的电压质量时间是指电力线末端的空载电压与负载电压与电力线末端的空载电压之差之比。在研究和设计过程中,必须存在此类问题,这要求我们的科研工作者不断总结设计过程中的经验,以促进产品的不断创新。

    时间:2021-03-19 关键词: 负载调整率 电压调整率 开关电源

  • 被用在工业领域的逆变电源的常见应用领域解析

    被用在工业领域的逆变电源的常见应用领域解析

    在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的逆变电源吗?逆变电源是一种在被用在工业领域的开关设备,它是采用程序逻辑进行控制的。逆变电源有什么作用,逆变电源可以使用在电信行业,是一种计算机房的一种开关设备。逆变电源是什么意思,逆变电源可以使用在太阳能行业和发电行业,是一种采用数据线输出的开关电源装置,是非常的安全的。这种电源在进行放电之后是需要进行充电的。 目前常见的逆变器主要有车载和并网两种。车载逆变器主要是把12V或24V的直流电逆变为220Ⅴ50Hz的交流电。由于汽车电瓶难以长时间输出大电流,所以逆变器的功率一般都在2000W以下。处于成本考虑,这种逆变器分方波和正弦波两种。方波价格低而且不适宜带感性负载。 逆变器电源使用晶闸管电路将直流电转换为交流电。对应于整流的该反向过程被定义为反转。例如:使用晶闸管的电力机车,当下坡时,直流电动机被用作发电机来制动和运行,并且机车的势能被转换为电能,然后被送回到交流电网。另一个例子是运行中的直流电动机。为了使其快速制动,您还可以让电动机作为发电机运行,以将电动机的动能转换为电能,然后将其发送回电网。 逆变器电源是什么意思?从直流电变为交流电的电源称为逆变器电源。通常,晶闸管电路用于将直流电转换为交流电。对应于整流的该反向过程被定义为反转。逆变器电源的含义是什么,例如:使用晶闸管的电力机车,当下坡时使用直流电动机作为发电机制动时,机车的势能转换为电能,然后将其返回到交流电网。另一个例子是运行中的直流电动机。为了使其快速制动,您还可以让电动机作为发电机运行,以将电动机的动能转换为电能,然后将其发送回电网。 并网逆变器是利用光伏发电开发的多功能设备。除了将光伏板的直流电转换成交流电之外,它还具有与电网同步的功能。这种逆变器在上电后会有一定的延迟,在该延迟中,逆变器将主动收集电网的频率,幅度,相位和其他信息,以使逆变的交流电源与其保持一致。此外,并网逆变器还具有诸如最大功率点跟踪(MPPT),孤岛保护,发电量计量以及自动调整和在线售电与自发电之间切换的功能。可以看出,并网逆变器不再只是逆变器,它已经成为光伏并网的专用设备,但仍保留了逆变器的名称。并网逆变器的功率通常在5KW以上。 简而言之,逆变器是一种将低压(12或24伏或48伏)直流电转换为220伏交流电的电子设备。由于我们通常将220伏交流电整流为直流电来使用,而逆变器则具有相反的作用,因此得名。我们正处在“移动”时代,移动办公,移动通信,移动休闲和娱乐。在移动状态下,人们不仅需要由电池或电池提供的低压直流电源,而且还需要220伏交流电,这在我们的日常环境中是必不可少的。变频器可以满足我们的需求。 变频器电源的功能是什么?逆变器电源的功能是将电网的交流电压转换为稳定的12V直流输出,而逆变器将适配器输出的12V直流电压转换为高频高压交流电源;这两个部分是相同的两者都使用更常用的脉冲宽度调制(PWM)技术。核心部分是PWM集成控制器,适配器使用UC3842,逆变器使用TL5001芯片。 TL5001的工作电压范围为3.6〜40V。有一个误差放大器,一个调节器,一个振荡器,一个带死区控制的PWM发生器,一个低压保护电路和一个短路保护电路。 以上就是逆变电源的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

    时间:2021-03-17 关键词: 太阳能 逆变电源 开关电源

  • 双低边驱动芯片NSD1025在开关电源应用中有何优势

    双低边驱动芯片NSD1025在开关电源应用中有何优势

    2021年3月15日-随着5G通信与新能源车的普及,人们对高效率电源的需求越来越多。而提升电源转换效率的关键因素就在于开关电源中的功率部分。 许多高性能、高频率的PWM控制芯片,无论是数字类型还是模拟类型,都不具备或只有有限的直接驱动功率MOSFET的能力。因为功率MOSFET对栅极驱动电流有较高的要求,驱动芯片就相当于PWM开关控制芯片与功率MOSFET之间的桥梁,用来将开关信号电流和电压放大,同时具备一定的故障隔离能力。一旦确定了选用某种开关电源方案后,接下来就要选择合适的驱动IC,而选好驱动芯片,就需要硬件工程师对电路特性有一定的了解。 以典型的AC/DC开关电源系统为例,PFC部分采用无桥升压拓扑,可选用一颗NSD1025同时驱动两路开关MOSFET,LLC的原边可用一颗半桥隔离驱动芯片NSi6602同时驱动上下桥臂MOSFET,副边用一颗NSD1025驱动全波同步整流MOSFET。选用高速高可靠性的驱动IC,可以帮助电源系统提升效率和功率密度。 由于开关电源经常需要硬开关驱动大功率负载,在硬开关以及布局限制的情况下,功率MOSFET往往会对驱动芯片的输入和输出端形成较大的地弹电压和振荡尖峰电压。地弹电压会造成驱动器输入端等效出现负电压,因为内部等效体二极管,大多数栅极驱动器能够承受一定的负压脉冲。然而,亦有必要采取预防措施,以防止驱动器输入端的过冲和欠压尖峰过大,而对驱动芯片造成损坏,或产生误动作。 驱动输入端负压尖峰的形成原因 仍以PFC拓扑为例,低边驱动器用在控制芯片与功率MOSFET之间,以帮助减小开关损耗,并为MOSFET提供足够的驱动电流,以跨过米勒平台区域,实现快速打开。在开关MOSFET的时候,有一个高di/dt的脉冲产生,这种快速变化与寄生电感共同作用,产生了负电压峰值,可以用Vn = Lss* di/dt公式估算。Lss代表寄生电感。寄生电感值约等于功率MOSFET的内部键合线和PCB回线接地回路中的电感量之和,其值可以从几nH至十几nH不等,寄生电感大小主要取决于PCB布局布线。 从上面等式可以看出,负向电压与寄生电感和电流变化率均成正比。在典型的低边栅极驱动电路中,虽然控制器和功率MOSFET使用同一个直流地平面作为参考,但一些情况下,由于驱动器和控制器有一定距离,所以总会存在寄生电感。高di/dt的电流在流经MOSFET及其板级回路时,寄生电感存在会导致驱动器的地电位相对于控制器地电位瞬间抬升,驱动器的输入和地之间就相当于出现一个瞬间负压。在极端情况下,可能造成驱动器内部输入ESD器件受损,驱动器出现失效。 另一个常见的出现输入负压的场景与对MOSFET进行电流采样相关。为了实现更精确的控制,有时在功率MOSFET和大地之间会接一个采样电阻,用这个采样电阻来检测流过MOSFET的电流,从而使控制器能快速做出响应。而为了使MOSFET的驱动环路足够小,会将驱动器的GND引脚与MOSFET的源极连接在一起,而控制芯片的GND与真正的地平面在一起,这样驱动器的GND和控制芯片GND之间就会存在一个偏置电压,因此控制芯片输出低电平时,相对于驱动器的输入端,则有一个负向的偏置电压。 如何应对输入端负压 对于寄生电感引起的输入瞬间负压,一般有三种应对方案。首先,可以通过减小开关速度来降低影响,减小开关速度能降低电流变化速率di/dt,瞬间负压幅度也就会下降。但这样处理有副作用,降低开关速度就会增加转换时间,所以会增加开关损耗,而在一些应用中如果对响应时间有要求,降低开关速度的方法就未必适合。 第二种方法是尽可能优化PCB布局布线,减小寄生参数,从而减小负压峰值,这是系统设计中常见的方法,但需要硬件工程师有非常丰富的设计经验,而在一些设计条件限制下,也可能无法优化PCB布局布线 第三种方法是选择抗干扰能力强的器件,例如纳芯微电子新推出的同相双通道高速栅极驱动器NSD1025。NSD1025通过优化输入端的ESD结构,能够承受最大-10V的输入电压,相比其他竞品驱动,NSD1025更能应对常见应用场景的瞬态负脉冲,有更好的可靠性。 经验丰富的工程师通常会同时考虑三种抗扰方案,然后根据应用约束来达到最优选择。但选择抗干扰能力强的器件,无疑能为整个系统的设计带来更多的容错空间与选择余地,所以也就成为工程师在系统设计时候的第一步。 除了耐受负压能力强,NSD1025还提供欠压锁定功能,保持输出低电平直到电源电压进入工作范围内,而高低阈值之间的迟滞功能也提供了更出色的抗干扰能力。非常适合电源系统、电机控制器、线性驱动器和GaN等宽带隙功率器件驱动等应用场景。 在NSD1025之后,纳芯微还将推出600V高低边驱动器,以及专为GaN设计的600V高低边驱动芯片。可为工程师在工业电源、电机驱动等应用中的抗干扰设计,带来更好的解决方案。

    时间:2021-03-15 关键词: 芯片 NSD1025 开关电源

  • 关于高频开关电源的工作原理以及它的作用解析

    关于高频开关电源的工作原理以及它的作用解析

    在生活中,您可能接触过各种电子产品,然后您可能不知道其某些组件,例如其中可能包含的高频开关电源,然后让小编带领大家学习高频开关电源供应。高频开关电源(也称为开关整流器SMR)是通过MOSFET或IGBT在高频下工作的电源。开关频率通常控制在50-100kHz的范围内,以实现高效率和小型化。 开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开。当开关K接通时,输入电源E通过开关K和滤波电路被提供给负载RL。在所有开关接通期间,电源E向负载供电。 当开关K断开时,输入功率E将中断能量供应。可以看出,输入电源间歇地向负载提供能量。为了使负载能够接收连续的能量供应,开关稳定电源必须具有一组能量存储设备,以在开关接通时存储部分能量。当开关关闭时,它会释放负载。 输出端子分别与响应电路连接,例如电压稳定,电流限制,电流稳定和电压限制。当处于稳压状态时,稳压和限流电路将工作。当输出电压增加或减少时,采样的电压将通过稳定电路的内部电压比较器与参考电压进行比较,并将误差信号电压添加到PWM控制电路中。 PWM输出脉冲宽度相应地改变,然后输出电压稳定。如果负载电流过高,则限流电路将输出电流限制在限流设定值之内。其特点如下: (1)相控电源硅整流器采用1 + 1主从备用模式,而高频开关电源采用N + 1模块冗余并联组合模式供电,即输出电流为N个模块可以满足充电电流需求,然后将N + 1个模块平均分配使用,因此可以提高系统运行的可靠性。当单个模块发生故障时,可以用电源更换它们,而不会影响系统的正常运行,并且便于扩展和维护。 (2)当晶闸管整流器以浮动充电模式工作时,直流输出的纹波系数相对较大。发生了诸如中央信号装置故障和高频继电保护的错误信号之类的事故。该部不要求纹波系数。大于2%。 (3)高频开关电源整流模块内置微处理器,这是提高设备管理水平的基础。在直流系统的故障信号应尽可能完善的前提下,接线简单,安装调试迅速。除了直接在面板上显示模块的输出电流和电压以及各种运行状况外,还可以通过监视模块与变电站区域的电力系统自动化网络或直流移位监视系统进行通讯,以进行远程控制。监视和模块上的各种操作。 实现四个遥控器的功能。 (4)根据环保部的要求,充电时的电流稳定精度≤±5%,浮动充电时的电压稳定精度误差≤±2%。高频开关电源具有较高的电压稳定度和电流稳定度精度,其误差一般≤±0.5%,可以避免电池过充过充,确保电池处于最佳状态。阀控电池容量大,维护成本低,放电率低,适用于大容量直流电源。 (5)高频开关电源的整流模块具有并联运行模式下的自动均流功能。同时具有过流,过压和瞬时短路保护功能,安全可靠的防雷措施,可以有效承受输出短路的影响。另外,采取了多种有效措施来防止高频电力和谐波对交流电网侧的干扰。高频开关电源的综合转换效率高。大多数制造商的转换效率达到90%以上,而相控电源的转换效率通常仅为60%至80%。 高频开关电源的作用:将交流电源连接到整流器模块,然后经过滤波和三相全波整流器变成直流电,然后连接到高频逆变器电路,将直流电转换成高压电。交流电,最后通过高频变压器,经过整流桥和滤波器后,输出稳定的直流电。高频开关电路主要由整流滤波电路,全桥转换电路,PWM控制电路,稳压电路,限压电路,稳压电路,限流电路,保护电路组成。 以及辅助电源电路。切换电源开关后,对三相电网(或单相)电压进行整流和滤波,并将获得的520Vdc平滑直流电压(单相300Vdc)提供给逆变器电路。 相信通过阅读上面的内容,大家对高频开关电源有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。

    时间:2021-03-13 关键词: 电压 高频 开关电源

  • 现在的大功率开关电源的工作原理以及它的特点,你知道有哪些吗?

    现在的大功率开关电源的工作原理以及它的特点,你知道有哪些吗?

    随着社会的飞速发展,我们的大功率开关电源也在飞速发展,那么您知道大功率开关电源的详细分析吗?接下来,让小编带领您学习更多有关的知识。大功率一词是相对论。这里不解释大功率多少。浅谈开关电源:开关电源是一种使用现代电力电子技术来控制开关时间比以保持稳定输出电压的电源。开关电源通常由脉宽调制(PWM)控制IC和MOSFET组成。随着电力电子技术的发展与创新,开关电源技术也在不断创新。 目前,开关电源由于其体积小,重量轻和效率高而被广泛用于几乎所有电子设备中。它是当今电子信息产业快速发展必不可少的电源方法。常见的开关器件有:GTR,功率BJT,功率MOSFET,IGBT。开关电源设备在日常生活中使用:几乎所有电子设备(越精确,使用的开关电源就越多。)电源是一种开关电源,例如计算机电源。大功率应用,例如逆变器,UPS不间断电源,逆变器等。 一般而言,大功率开关电源是通过电路控制开关管进行高速导通和关断的。它将直流电转换为高频交流电,并将其提供给变压器进行电压转换,从而生成所需的一组或多组电压。开关电源大致可分为两种:隔离型和非隔离型。隔离型必须具有开关变压器,而非隔离型则不一定必须具有。 大功率电源大至由主功率电路、PWM控制电路、单片机控制电路、辅助电源四大部份组成。 与线性电源相比,开关电源的成本随着输出功率的增加而增加,但是两者的增长率却不同。在某个输出功率点,线性电源的成本高于开关电源。随着电力电子技术的发展与创新,开关电源技术也在不断创新,这种成本反转点正逐渐向低输出功率端发展,这为开关电源提供了广阔的发展空间。 高频开关电源是其发展的方向。高频可使开关电源小型化,并使开关电源可以进入更广泛的应用范围,尤其是在高科技领域。它促进了高科技产品的小型化和轻量化。另外,开关电源的开发和应用在安全监控,节能,资源节约和环境保护等方面也具有重要意义。 大功率开关电源的工作原理:1.交流电源输入经过整流滤波成直流; 2.开关管由高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制,并且直流电已添加到开关变压器的初级; 3.开关变压器的次级感应高频电压,并通过整流和滤波将其提供给负载; 4,输出部分通过一定的电路反馈到控制电路,以控制PWM占空比,达到稳定输出的目的。 5,交流电源输入一般通过电流回路。一种是滤除对电网的干扰,同时滤除电源对电网的干扰。 6.功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积越小,但对开关管的要求越高。 7.开关变压器的次级可以有多个绕组,或者一个绕组有多个抽头,以获得所需的输出; 8.通常,应增加一些保护电路,例如空载,短路保护,否则开关电源可能会被烧毁。 大功率开关电源广泛应用于工业自动化控制,军事设备,科研设备,医疗设备,电子冰箱,液晶显示器等各个领域的电子设备中。高频开关电源是其发展的方向。高频使开关电源小型化,并使开关电源能够进入更广泛的应用领域,特别是在高科技领域的应用中,这可以促进高科技产品的小型化和轻量化。另外,开关电源的开发和应用在安全监控,节能,资源节约和环境保护等方面也具有重要意义。因此,开关电源具有良好的应用前景。 以上就是大功率开关电源的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。只有这样,我们的电子技术才能更快地发展,更好地造福人类,

    时间:2021-03-13 关键词: 电压 大功率 开关电源

  • 温度对通信开关电源的影响以及常见的散热方式解析

    温度对通信开关电源的影响以及常见的散热方式解析

    随着世界的多元化发展,我们的生活在不断变化,包括我们接触到的各种电子产品。然后,您一定不知道这些产品的某些组件,例如通信开关电源。通信开关电源的主要组成部分是高频开关整流器,它随着电力电子理论和技术以及电力电子设备的发展而逐渐发展和成熟。使用软开关技术的整流器具有更小的功耗,更低的温度,体积和重量的显着减少以及整体质量和可靠性的不断提高。但是,每当环境温度升高10°C时,主要功率组件的寿命就会减少50%。 寿命迅速下降的原因是由于温度变化。由各种微观和宏观机械应力,铁磁材料和其他零件的集中引起的疲劳失效将在操作过程中交替施加应力的连续作用下产生各种类型的微观内部缺陷。因此,确保设备的有效散热是保证设备可靠性和使用寿命的必要条件。 电源是一种电能转换设备。在转换过程中,它需要消耗一些电能,并且电能被转换成热量并被释放。电子元件的稳定性和老化速度与环境温度密切相关。电力电子组件由多种半导体材料组成。由于功率元件在运行过程中的损耗是由其自身的热量耗散的,因此具有不同膨胀系数的多种材料的热循环会产生非常大的应力,甚至可能导致瞬时断裂并导致元件失效。如果功率元件在异常温度条件下长时间运行,会引起疲劳并导致断裂。由于半导体的热疲劳寿命,要求它们应在相对稳定的低温范围内工作。 电源的散热一般采用直接传导和对流传导二种方式,直接热传导是热能沿物体从温度高的一端向温度低的一端传递,其热传导的能力稳定。对流传导是液体或气体通过回转运动,使温度趋于均匀的过程。由于对流传导牵扯到动力过程,降温比较顺速。 通信开关电源冷却技术的设计必须首先满足行业的技术性能要求。为了更好地适应通信室的特殊环境使用环境,要求冷却方法高度适应环境温度变化。目前,整流器常用的冷却方法包括自然冷却,纯风扇冷却,自然冷却和风扇冷却的组合。自然冷却具有无机械故障,可靠性高的特点;无空气流通,灰尘少,散热好,无噪音。纯风扇冷却重量轻且成本低。风扇与自然冷却技术的结合,具有有效降低设备体积和重量,风扇使用寿命长,适应风扇故障的能力。 自然冷却方法是开关电源早期的传统冷却方法。该方法主要依靠大型金属散热器进行直接导热散热。传热Q = KA△t(K传热系数,A传热面积,△t温差)。当整流器的输出功率增加时,其功率分量的温度将升高,并且Δt的温差也将增加。因此,当整流器A的热交换面积足够时,其散热将没有时间滞后,并且功率组件的温差将很小。热冲击小。但是这种方法的主要缺点是散热器的体积大且重量大。 随着风扇制造技术的发展,风扇的工作稳定性和使用寿命大大提高,平均故障间隔时间为50,000小时。使用风扇进行散热后,可以减少散热器的体积,大大提高了整流器的体积和重量,也大大降低了原材料成本。随着市场竞争的加剧和市场价格的下降,这项技术已成为当前的主要趋势。 由于环境温度的变化和负载的变化,电源在运行过程中的散热能量,结合使用风扇和自然冷却方法可以快速散热。这种方法可以减小散热器的面积,同时增加风扇的散热量,使功率元件在相对稳定的温度场中工作,使用寿命不受外界条件变化的影响。这不仅克服了功率元件散热调节滞后的纯风扇冷却的缺点,而且避免了风扇使用寿命低影响整流器整体可靠性的问题。特别是当机房的环境温度非常不稳定时,将空冷和自冷相结合的冷却技术具有更好的冷却性能。整流器的材料成本介于纯风扇冷却和自然冷却之间,重量轻且维护方便。 在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。

    时间:2021-03-11 关键词: 通信 温度 开关电源

  • 你知道线性稳压电源和开关电源的不同点有哪些吗?

    你知道线性稳压电源和开关电源的不同点有哪些吗?

    在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的线性稳压电源和开关电源吗?随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 开关电源是一种使用现代电力电子技术来控制开关时间比以保持稳定的输出电压的电源。开关电源通常由脉宽调制(PWM)控制IC和MOSFET组成。开关电源相对于线性电源。其输入端子将交流电直接整流为直流电,然后在高频振荡电路的作用下,利用开关管控制电流的通断,以形成高频脉冲电流。借助电感器(高频变压器),可以输出稳定的低压直流电。由于变压器磁芯的大小与开关电源的工作频率的平方成反比,因此频率越高,磁芯越小。 线性稳定电源是一种较早使用的直流稳定电源。根据稳压管的工作状态,经常将稳压电源分为两类:线性稳压电源和开关稳压电源。线性稳压直流电源的特点是:输出电压低于输入电压;输出电压低于输入电压。响应速度快,输出纹波小;作品产生的噪音低;效率低(现在经常看到的LDO是解决效率问题);大量的热量(特别是大功率电源)会间接给系统增加热噪声。 开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着随着电力电子技术的发展和创新,目前开关电源主要以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用到几乎所有的电子设备,其重要性可见一斑。 我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。此外,还有一种使用稳压管的小电源。这里说的线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源。调整管工作在线性状态下,可这么来理解:RW(见下面的分析)是连续可变的,亦即是线性的。 根据开关装置在电路中的连接方式,开关电源可分为三类:串联开关电源,并联开关电源和变压器开关电源。其中,变压器式开关电源可进一步分为:推挽式,半桥式,全桥式等。根据变压器的励磁和输出电压的相位,可分为:正激型,反激型,单励型和双励型。 线性稳定电源通过改变晶体管的导通程度来改变并控制输出电压和电流。在线性稳定电源中,晶体管等效于可变电阻器,并串联在电源环路中。由于可变电阻器和负载流过相同的电流,因此消耗大量能量并引起温度上升,并且电压转换效率低。线性稳压电源的一个共同特点是其功率器件稳压管在线性区域内工作,并通过调节两管之间的压降来稳定输出。由于调节管的静电损失大,因此需要安装大的散热器来散热。由于线性电源的变压器工作在电源频率(50Hz)上,因此质量相对较高。 线性电源的功率调节管始终在放大区域工作,流过的电流是连续的。由于调节管上的功率损耗很大,因此需要更大的功率调节管和更大的散热器。热量严重且效率非常低,通常为40%到60%(必须说这是非常线性的电源)。 开关电源适用于整个电压范围,不需要压差,并且可以使用不同的电路拓扑来实现不同的输出要求。调节率和输出纹波不如线性电源,效率高。需要许多外围组件并且成本很高。电路比较复杂。开关直流电源的电路类型主要包括单端反激,单端正向,半桥,推挽和全桥。它与线性稳压电源之间的根本区别在于,电路中的变压器不在工作频率下工作,而是在几十千赫兹至几兆赫兹的频率下工作。 以上就是线性稳压电源和开关电源的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

    时间:2021-03-11 关键词: 电压 线性稳压电源 开关电源

  • 关于开关电源噪声来源以及常见的一些抑制方法解析

    关于开关电源噪声来源以及常见的一些抑制方法解析

    在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的开关电源噪声吗? 通常电源会产生噪声,那么如何抑制电源噪声呢?电磁干扰滤波器也称为EMI滤波器,它既可以抑制串联模式干扰,又可以抑制共模干扰,可以有效地抑制电网噪声并提高电子设备的抗扰性。干扰能力和系统可靠性可广泛用于电子测量仪器,计算机机房设备,开关电源,测控系统等领域。功率噪声是一种电磁干扰,其传导噪声的频谱大约为10kHz〜30MHz,最高可达150MHz。电源噪声,特别是瞬态噪声干扰,具有上升速度快,持续时间短,电压幅度高和随机性强的特点,并且容易对微型计算机和数字电路造成严重干扰。 电路振荡,并且功率输出具有较大的低频稳定波。这主要是由电路稳定性裕度不足引起的。从理论上讲,系统控制理论中的频域方法/时域方法或劳斯准则可用于理论分析。现在;可以使用计算机仿真方法方便地验证电路的稳定性,以避免自激振荡。有多种可用的软件。对于完整的电路,可以增加输出滤波电容或电感/更改信号反馈位置/增加PI的积分电容调整/减少开环放大等方法来改善。 基本整流器的整流过程是EMI的最常见原因。这是因为工频交流正弦波不再是整流后的单频电流,而是直流分量和一系列不同频率的谐波分量。谐波(尤其是高次谐波)将沿着传输线。产生传导干扰和辐射干扰,这会使前端电流失真。一方面,连接到前端电源线的电流波形失真,另一方面,通过电源线产生射频干扰。 在PCB设计中,A)主要是由EMI噪声引起的。 RF噪声会调节PI调节器,以使输出误差信号包含干扰。主要检查高频电容器是否与开关元件相距太远,C形环绕布线是否较大等。B)控制电路的PCB线至少与开关电路共用两个点。电源电路。 PCB覆铜线不是理想的导体,它始终可以等效于电感或电阻器。当电源电流流过与控制回路共享的PCB导线时,PCB上会产生电压降,并且控制电路的节点分散在不同的位置。 ,由电源电流引起的电压降会干扰控制网络,从而导致电路产生噪声。 开关管及其散热器,外壳和电源内部的导线之间分布有电容。当开关管流过较大的脉冲电流(通常为矩形波)时,该波形包含许多高频分量;同时,开关电源使用诸如开关电源管的存储时间,输出级的大电流以及开关整流二极管的反向恢复时间之类的设备参数会导致电路的瞬时短路并产生很大的短路电流。另外,开关管的负载是高频变压器或能量存储器。 磁材有磁至应变的特点,漆包线也会在泄露磁场中受到电动力的左右,这些因素的共同作用下,局部会发生泛音或1/N频率的共振。改变开关频率和磁元件浸漆可以改善。 开关电源中的变压器,用作隔离和变压,但由于漏感的原2因,会产生电磁感应噪声;同时,在高频状况下变压器层间的分布电容会将一次侧高次谐波噪声传递给次级,而变压器对外壳的分布电容形成另一条高频通路,使变压器周围产生的电磁场更容易在其他引线上耦合形成噪声。 采用屏蔽技术可以有效抑制开关电源的电磁辐射干扰,即采用导电性好的材料来屏蔽电场,而采用导磁率高的材料来屏蔽磁场。所谓的接地是为了在两点之间建立导电路径,以便将电子设备或组件连接到称为“接地”的某个参考点。接地是切换电源设备抑制电磁干扰的重要方法。电源的某些部分接地可以起到抑制干扰的作用。 滤波是一种抑制传导干扰的有效方法,并且在设备或系统的电磁兼容性设计中起着极其重要的作用。 EMI滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,可以抑制电网对电源本身的干扰,还可以抑制开关电源产生并反馈到电网的干扰。 。 以上就是开关电源噪声的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

    时间:2021-03-10 关键词: 电流 噪声 开关电源

  • 关于开关电源的电流型控制模式的特点分析,你知道吗?

    关于开关电源的电流型控制模式的特点分析,你知道吗?

    人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如开关电源的电流型控制模式。 我们都了解,DC-DC变换器就是利用一个或多个开关器件的切换,把某一等级直流输入电压变换成另—等级直流输出电压。在给定直流输入电压下,通过调节电路开关器件的导通时间来控制平均输出电压控制方法之一就是采用某一固定频率进行开关切换,并通过调整导通区间长度来控制平均输出电压,这种方法也称为脉宽调制[PWM]法。 PWM从控制方式上可以分为两类,即电压型控制(voltagemodecontrol)和电流型控制(currentmodecontrol)。电压型控制方式的基本原理就是通过误差放大器输出信号与一固定的锯齿波进行比较,产生控制用的PWM信号。从控制理论的角度来讲,电压型控制方式是一种单环控制系统。电压控制型变换器是一个二阶系统,它有两个状态变量:输出滤波电容的电压和输出滤波电感的电流。二阶系统是一个有条件稳定系统,只有对控制电路进行精心的设计和计算后,在满足一定的条件下,闭环系统方能稳定的工作。 电流模式控制模式的线性调整率(电压调整率)非常好。这是因为输入电压的变化会立即反映为电感器电流的变化,并且可以在比较器中更改输出脉冲宽度,而无需经过误差放大器,再加上输出到误差放大器的电压控制使电压调节率更好。由于对输入电压的变化和输出负载的变化具有快速的瞬态响应,因此它适合于负载快速变化时要求高响应速度的地方。 电流模式控制是指将误差放大器的输出信号与采样的电感器峰值电流进行比较。因此,控制输出脉冲的占空比,使得输出电感器峰值电流随误差电压的变化而变化。当前控制类型为一阶系统,一阶系统为无条件稳定系统。在传统的PWM电压控制的基础上,增加了电流负反馈链路,使其成为双回路控制系统,从而电感器电流不再是一个独立变量,因此开关转换器的二阶模型变为一阶系统。 电流控制模式尽管电源的L-C滤波电路是二阶电路,但在添加电流内环控制后,只有当误差电压发生变化时,电感器电流才会发生变化。也就是说,误差电压决定了电感器电流上升的程度,而后者又决定了电源开关的占空比。因此,可以将其视为电流源。电感器电流与负载电流之间存在一定的约束关系,因此电感器电流不再是自变量,整个反馈电路成为一阶电路。相比之下,降低了一阶,因此简化了误差放大器的控制环路补偿网络,提高了稳定性,改善了频率响应,并且增益带宽积更大。 电流模式控制模式有很多优点:线性调整率(电压调整率)非常好;整个反馈电路成为一阶电路,因为反馈信号电路与电压类型相比降低了一阶,因此误差放大器控制简化了环路补偿网络,提高了稳定性,并改善了频率响应。它具有较大的增益带宽乘积;具有瞬时峰值电流限制功能。它简化了反馈控制补偿网络,负载电流限制,磁通平衡等电路的设计,减少了元件的数量和成本,对于提高开关电源的功率密度,实现小型化和模块化具有重要意义。 电流型控制模式具有瞬时峰值电流限流功能,这是由于受控的电流在上升到设定值时,会使PWM停止输出,因此电流型自身具有固有的逐个脉冲限流功能,在电路中不必另外附加限流保护电路;而且这种峰值电感电流检测技术可以较精确地限制最大电流,从而使开关电源中的功率变压器和开关管不必有较大的冗余,就能保证可靠工作。 本文只能带领大家对开关电源的电流型控制模式有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

    时间:2021-03-09 关键词: 电压 电流型控制模式 开关电源

  • 设计开关电源之前,必做的分析模拟和实验(之二)

    环路控制是开关电源设计的一个重要部分。文章综述了目前可供选择的一些工具,让您在开始生产开关电源之前能够计算、模拟和测量您的原型,从而确保生产工作安全顺利。本文将主要讨论获取功率级动态响应和选择交越频率和相位裕度。 获取功率级动态响应 如文章《开关电源设计原型的分析模拟和实验之一》所述,对指定开关转换器进行补偿研究的关键是功率级波特图。有几种方式可以获得波特图,其中第一种方式是采用SPICE模拟中的一个平均模型。 平均模型有许多种版本,但最常用的为Vatché Vorpérian博士于1986年提出并于1990年发表的3端PWM开关。原著介绍了电压模式控制,但后来的版本也介绍了电流模式控制,且只涵盖CCM。我在中推导出了这些模型在VM和CM运行条件下的自动切换版本。在电流模式下运行的典型降压转换器可按照图 7中所示进行建模。PWM开关采用所谓的共模无源配置进行连接,其中端子p已接地。XPWM模块用于为脉宽调制器建模,脉宽调制器负责将源V2设置的误差电压转换为占空比。这种自然采样调制模块的增益就是偏置比较器的锯齿峰值Vp的倒数: 我们假设锯齿峰值振幅为2 V,那么衰减为0.5,对应增益为-6 dB。 图7:PWM开关非常适合平均模拟型开关转换器,如本例中的降压转换器 开始模拟后,您可以显示工作点,并验证其是否正确。这是检查转换器工作是否正常以及提供的结果是否可信的重要步骤。这里,模型向5 Ω负载提供5 V电源,而这也是我们所期望的。我们可以将结果绘制成下图: 图8:二阶响应在1 kHz处达到峰值 幅度响应峰值表明品质因数Q比较高。该变量代表了电路损耗,并取决于整体效率。如果您构建降压转换器,并绘制其响应,其衰减可能会比图8中的更大。这是因为MOSFET RDS(on)、电容和电感上的各种欧姆损耗以及续流二极管恢复损耗都会造成电路损耗,并影响Q。 如果现在将负载增加至100Ω,模型会自动转换至DCM,并提供一个在占空比设置为31%时提供相同5V输出条件下获得的新图。更新后的响应如图9中所示,可以确认峰值增益消失。不像状态空间平均法(SSA)等其他方法,在DCM下运行的降压转换器仍为二阶系统,但易受低品质因数Q的影响。当看到一阶模型中的相位会在高频条件下降至零点,并继续下降直至达到-180°时,这一点会非常明显。因此,响应由低频极点和高频极点组成,同时输出电容与其等效串联电阻(ESR)在传递函数中为零。 图9:在DCM下运行时,VM降压转换器仍为二阶系统 SPICE模拟提供了一种可行方案,让您可以绘制您想要稳定的转换器的控制到输出传递函数。然而,如果如实地对寄生元件(例如电感和电容ESR)的影响进行建模,则无法得知这些杂散元件会影响传递函数中的哪些项。理解给定元件在动态响应中的作用极其重要,因为您应通过适当的补偿策略来消除其不利影响。除了需要大量计算时间的蒙特卡洛分析法或灵敏度分析法,最佳方法就是利用小信号模型确定传递函数。此类模型如图10中所示。这次我们选择使用在电流模式控制(CM)下运行的降压转换器。我们可以使用非常适用于此类分析的CM PWM开关进行该研究。该模型预测会由于电流环路增益不稳定而出现次谐波振荡。通过增加一些斜率补偿,可以有效地降低电流环路增益,使转换器实现稳定。 图10:小信号模型中的CM降压转换器为三阶模型 通过计算具有独立状态变量的储能元件数量,我们就可以得出该转换器的阶数:即三阶电路,而我们想要控制到输出传递函数,其中Vc为激励电压,Vout为响应电压。有多种方法可以确定Vc与Vout之间关系的表达式,而我认为,没有一种方法能够超越电路快速分析技术(FACT)。相较于经典的节点/网格分析法,它们不仅是最快速的方法,而且还能产生所谓的低熵效果。分析完成后,分子和分母就自然而然地以正规化形式出现。由此得到的结果有助于我们对传递函数有一个直观的了解:极点和零点在什么位置,及哪些参数对它们有影响。此外,通过了解影响零点或极点定义的参数,您可以有效地应对生产过程中的自然差异。Raymond Ridley博士在他发起的论文中推导出了CM降压转换器(包含位于Fsw/2处的次谐波极点)的控制到输出传递函数。具体如下所示: 其中: 在这些表达式中,mc项与特意注入调制器以降低电流环路增益的外部斜率相关。Mc定义如下: Se表示外部斜率,以[V]/[s]为单位,而Sn表示通过感应电阻Ri调整的电感导通时间斜率,也以[V]/[s]为单位。对于降压转换器,电感上升斜率可通过以下公式确定: 当mc=50%时,结果表明CM降压转换器的音频敏感度理论上为零。 通过,可以绘制出功率级动态响应图,并确定在何处选择交越频率。图11表示在达到开关频率的一半时可以清楚地看到峰值的响应。 图11:增益在直流条件下趋于平坦,然后以-1斜率下降,直至在Fsw/2处达到峰值。 我们已经了解了,平均模拟和根据方程式得出的结果如何实现我们需要的功率级响应。第3种选择包括使用能够通过开关电路中传递小信号响应的模拟器。此类程序称为分段线性(PWL)模拟器。SPICE本质上是一个线性求解器,任何非线性特性都必须在合适的操作点附近进行线性化。我们可以通过减少模拟步长直至实现趋同的方式来找到这个特定点。在模拟过程中,必须通过逐点线性逼近方法取代二极管等非线性元件。该过程不仅会使计算机负载过重,而且还会在时间步长缩减算法达到下限时出现趋同误差。SIMPLIS®等模拟器采用PWL引擎,可以从开关电路中提取交流响应。图 12显示了二极管的典型建模方式。 图12:SIMPLIS采用由线性部分描述的理想元件 您可以看到这些线性部分是如何描述正向压降增加与二极管电流之间的关系。它们可以有效地替代描述二极管电流的Shockley指数方程。无论二极管的操作点在何处,其特性都是线性的,只有斜率发生变化。这样就无需使用额外的线性化算法,因为电路一直都是线性电路。因此,交流调制可以作为开关电路的激励,从而获得小信号响应。典型的LLC转换器如图13中所示。在NCP13992提出的新型电流模式控制方法中,高压侧和低压侧MOSFET以50%的精确占空比运行。高压侧晶体管导通并保持此状态,直至电感峰值电流达到反馈环路要求的目标值。当高压侧晶体管关断时,低压侧晶体管在精确复制之前ton时间的关断期间激活,以确保精准的50%占空比。所提出的电路是该复杂控制电路部分的简化版,但它允许使用SIMPLIS演示版本Elements模拟整个电路。 图13:SIMPLIS采用由线性部分描述的理想元件 几十秒钟后,模拟器不仅会提供每个周期的波形(您可以检查rms、平均值或峰值等),而且还会提供控制到输出传递函数。这两个结果如图14和图15中所示: 图14 :逐周期模拟确认正确的操作点,即24 V输出 图15:周期操作点(POP)计算完成后立即获得控制到输出传递函数 这很有趣,因为您无需使用平均模型,而且您可以探索二阶或三阶效应(如RDS(on)的变化),并立即看到其对传递函数的影响。LLC转换器存在基于方程的模型,但鉴于其复杂性和涉及的大量数学计算,我认为此类模型使用起来比较困难。在短时间内获得混有瞬态和小信号结果的模拟数据的确是一种有趣的方法。 选择交越频率和相位裕度 现在,我们已经有了功率级传递函数,接下来是选择和应用补偿策略,这一步至关重要。第一个问题是,如何选择交越频率fc和相位裕度?文献中提供了大量建议,范围为开关频率Fsw的1/5到1/10。如果转换器的交越上限明显为Fsw/2,那么采用的拓扑结构还会提出其他限制要求。下面我们开始吧: 降压推导出的拓扑结构:LC网络会施加一个谐振频率f0。如果观察电压模式控制下的功率级控制到输出传递函数,就会发现增益在f0时达到峰值。所以,在该频率下,环路必须具有一些增益,这样才能对振荡进行校正。因此,最好选择至少3-5倍于谐振频率的fc。在电流模式控制下,情况比较简单,因为低频部分的响应为一阶响应。然而,由于存在无衰减次谐波极点,增益可能在Fsw/2处达到峰值。然后,需要进行斜率补偿来抑制这些极点,使转换器增益稳定下来。 图16:您不能随意选择交越频率,因为它取决于所采用的拓扑结构 降压/升压推导出的拓扑结构:在这些结构中,能量分两步进行传输。首先,在导通期间将能量存储在电感中,然后在关断期间将其释放给负载。在突然需要输出功率的情况下,转换器无法立即响应,因为电感需要更多的周期才能提高能量存储。这种固有的响应延迟在控制到输出传递函数中具体表现为右半平面零点(RHPZ)。RHPZ可增加幅值(像其他零点一样),但会造成相位滞后。它与相位超前的左半平面零点相反。当传递函数中具有RHPZ时,随着您接近该零点位置时,功率级相位会进一步降低。因此,建议在RHPZ出现之前进行交越。比较好的做法就是,将fc上限选择为RHPZ最低位置的20-30%(通过最大电流和最小输入电压获得)。这适用于VM和CM控制方法,因为这两种方法中的RHPZ位置相同。在VM中,您必须遵守降压规则,即选择的fc大于f0 3-5倍,但这次f0的移动与占空比相关,这使得最终选择变得复杂。 升压拓扑结构:其特性与上述降压/升压推导出的拓扑结构几乎相同。电压模式控制中存在RHPZ和谐振。电流模式控制的灵活性要比VM稍大一些,因为您无需在f0处达到峰值,但无论如何,RHPZ都会限制fc的上限。如果您想要利用升压或降压/升压转换器实现带宽,最好降低电感值,这样转换器就能够更迅速地响应突发的输出功率需求。图16中概述了上述所有建议。请注意,在拓扑结构允许时将交越频率推得过高并不是一个明智的决定。这是因为使用宽带宽就如同打开一个漏斗:转换器的确会变快,但对外部扰动和噪音也变得更加敏感:调整fc以符合特定的瞬态规格,且不要让其超过这个值。 开环相位裕度选择取决于所需的瞬态响应类型。如果您想要快速响应,并接受一点过冲,则相位裕度在50°左右就够了。如果您想要更加保守一点,并在不出现过冲的情况下接受更慢的响应(或恢复),那么70-80°会是一个比较好的相位裕度。您可以通过图17中所示的曲线图,找出开环相位裕度jm和闭环品质因数Qc之间的关联。这是一种理论方法,描述了具有原点极点和高频极点(无零点)的二阶系统在闭环条件下运行时有何表现。 有一点我们必须清楚,相位裕度选择不仅取决于应用,而且还取决于可接受的限值。例如,如果转换器将经历较大的温度变化(例如环境温度范围为-40至80℃),则最好选择高裕度(80-90°或更高),并观察在最坏的情况下会降至多低。过低的相位裕度和响应可能会导致出现令人无法接受的跳闸保护。就我看来,40°就一个适当的绝对最低值。 图17 :开环相位裕度决定了环路闭合后转换器将有何响应 如果电源在环境温度从不超过35℃和低于0℃(大多数消费产品)的室温条件下运行,则不那么激进的目标可能更容易实现。设计确定后,您必须进行大量实验(例如:蒙特卡洛分析或最坏情况分析),并确保在窘境模拟中相位裕度绝不会降至40°以下。正如文献中强调的那样,相位裕度大不仅会延长恢复时间,还会降低低频增益,从而阻碍转换器抑制低频扰动(交流/直流开关的120 Hz纹波)。下图显示了恒定交越频率下两种不同相位裕度的典型瞬态响应(图18)。 图18:相位裕度过大会影响恢复时间(fc为常数) 增益裕度取决于您系统在运行期间经历的开环增益变化。根据误差放大器开环增益变化(制造工艺、温度等),如果存在输入前馈或不存在输入前馈等,环路增益幅度会上下移动,从而影响交越频率。通常,15-20 dB的增益裕度被视为保守值,可确保设计坚固耐用。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-03-09 关键词: 环路控制 开关电源

  • 关于反激式开关电源变压器常见的一些设计要点,你知道吗?

    关于反激式开关电源变压器常见的一些设计要点,你知道吗?

    人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如反激式开关电源变压器。 开关电源,又称开关电源,开关变换器,是一种高频电能转换装置,是一种电源。用于民用熔体的开关电源中的大多数开关晶体管在全开模式和全闭模式之间切换。这两种模式具有低耗散的特性,并且切换之间的转换将具有较高的耗散,但是时间很长。简而言之,民用熔断开关电源可节省能源,并产生较少的废热。 Minrong开关电源的高转换效率是其主要优点之一,并且Minrong开关电源具有较高的工作频率,并且还可以使用体积小,重量轻的变压器。民融开关电源的重量也将相对较轻。民荣开关电源产品广泛应用于工业自动化控制,军事装备,科研设备,LED照明等领域。 反激变压器是反激式开关电源的核心。它确定了反激转换器的一系列重要参数,例如占空比D,最大峰值电流等。反激式变压器旨在使反激式开关电源在合理的工作点下工作。这样,可以使设备的热量和磨损最小化。相同的芯片,相同的内核,如果变压器设计不合理,则整个开关电源的性能将大大降低,例如,损耗会增加,最大输出功率也会降低。以下小班课程将分享反激式开关电源变压器的设计技能。如果您在选择开关电源时遇到困难,那么以下口口相传的开关电源是一个不错的选择。 1.选择初级感应电压VOR 该值由您自己设置,并确定电源的占空比。当开关接通时,初级侧等效于电感。当在电感器两端施加电压时,电流值不会突然变化,而是呈线性上升。当开关管关闭时,初级电感器放电,电感器电流再次下降。 2.确定一次电流波形的参数 边缘电流波形具有三个参数:平均电流,均方根电流和峰值电流。因为输出功率除以效率即为输入功率,然后输入功率除以输入电压即为输入电流,即平均电流。因此,对应于相同的功率,即当输入电流相同时,其有效值与这些参数有关。适当调整参数可以使有效值最小,发热最小并优化设计。 三,变压器铁芯的选择 这是基于经验的。如果您不能选择一个,则可以估算一个并进行计算。如果它不起作用,则可以将其替换为大号或小号。但是,存在有关如何基于功率选择磁芯的公式或区域图。您可能希望参考它们。许多人通常来自经验。 四,确定反馈绕组的参数 反馈电压为反激电压,该电压取自输出级,并且反馈电压稳定。顶部的电源电压为5.7-9V。 7圈后,电压约为6V,这是正常的。请记住,反馈电压是反激的,其匝数比必须与幅度边沿相对应。至于电线,由于流过它的电流很小,因此可以使用绕过一次侧的电线而没有严格的要求。 5.计算变压器初级侧的匝数 在计算一次匝数时,应选择磁芯的振幅B,即磁芯的磁通密度的范围。添加方波电压后,磁感应强度发生变化。正是由于这种变化,它才具有电压转换的效果。 NP = VS * TON / SJ * B这些参数是初级匝数,最小输入电压,导通时间,铁心截面积和铁心振幅。一般而言,B的值在0.1至0.2之间。获得的值越小,变压器铁芯损耗越小。但是相应的变压器体积会更大。该公式源自法拉第电磁感应定律。该定律说在铁芯中,当磁通量变化时,会产生感应电压。感应电压=磁通量变化/时间t,然后乘以匝数比。 计算匝数,然后确定导线直径。一般而言,电流越高,电线将越容易加热,并且所需的电线越粗。所需的线径取决于电流的有效值,而不是平均值。有效值已经在上面计算出来,因此我们选择此行。我可以使用0.25线。使用0.25线,其面积为0.049平方毫米,电流为0.2A,电流密度为4.08。电流密度通常为4-10A / mm2。记住这一点很重要。 本文只能带领大家对反激式开关电源变压器有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

    时间:2021-03-08 关键词: 变压器 反激式 开关电源

  • 关于UC3842开关电源的一些维修要点分析,你知道有哪些吗?

    关于UC3842开关电源的一些维修要点分析,你知道有哪些吗?

    随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如UC3842开关电源。开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着随着电力电子技术的发展和创新,目前开关电源主要以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用到几乎所有的电子设备,其重要性可见一斑。 开关电源,又称开关电源,开关变换器,是一种高频电能转换装置,是一种电源。用于民用熔体的开关电源中的大多数开关晶体管在全开模式和全闭模式之间切换。这两种模式具有低耗散的特性,并且切换之间的转换将具有较高的耗散,但是时间很长。简而言之,民用熔断开关电源可节省能源,并产生较少的废热。 根据开关装置在电路中的连接方式,开关电源可分为三类:串联开关电源,并联开关电源和变压器开关电源。其中,变压器式开关电源可进一步分为:推挽式,半桥式,全桥式等。根据变压器的励磁和输出电压的相位,可分为:正激型,反激型,单励型和双励型。 普通电源通常是线性电源,线性电源是指稳压管在线性状态下工作的电源。但是在开关电源中,则有所不同。开关管(在开关电源中,通常将调节管称为开关管)在两种状态下工作:导通电阻很小;关电阻很高。开关电源是一种相对较新的电源。具有效率高,重量轻,电压增减,输出功率大的优点。但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。 UC3842振荡器芯片是普通DC24V开关电源电路的核心,该电路构成一个反相器电路和一个整流器电路。 UC3842是一款高性能单端输出电流控制脉冲宽度调制器芯片。使用共模滤波器L1引入ac220v电源可以更好地抑制来自电网和电源本身的高频干扰。 UC3842开关电源的维护要点。 1.烧断保险丝或烧断管子:主要检查300V上的大滤波电容,整流桥二极管,开关管等。抗干扰电路中的问题也将导致保险丝烧黑。应该注意的是,由于开关管的故障而烧毁的保险丝通常会烧坏电流检测电阻和功率控制芯片。负温度系数热敏电阻,整流桥和保险已全部烧毁。 2.无输出,保险丝正常。此现象表明开关电源不工作或已进入保护状态。首先,测量电源控制芯片的启动引脚上是否有启动电压。如果没有启动电压或启动电压太低,请检查启动电阻器和启动引脚的外部组件是否泄漏。此时,如果电源控制芯片正常,则可以通过上述检查快速发现故障。 3.有输出电压,但是输出电压太高。这种类型的故障通常来自稳压采样和稳压控制电路。在直流输出中,采样电阻,误差采样放大器(例如TL431),光耦合器,电源控制芯片等形成一个闭环控制环路。任何故障都将导致输出电压升高。 4.空载带电开关管的温度持续升高,这种故障很少见。一旦发现,应立即切断电源,因为随着开关管温度的升高,开关管将烧坏,这将引起不必要的麻烦。 5.输出电压太低。除了由稳压器控制电路引起的低输出电压外,还有一些原因导致输出电压低:B和端整流二极管以及C滤波电容器的故障。 C.开关的性能不可避免地会导致开关管无法正常导通,从而增加电源的内部电阻并降低负载能力。 D.开关变压器不良不仅会导致输出电压下降,还会导致开关管的激励不足,从而反复损坏开关管。 E \ 300v滤波电容器较差,导致电源负载能力较差,并且在连接负载后输出电压下降。 在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。

    时间:2021-03-08 关键词: 电压 UC3842 开关电源

  • 关于线性电源和开关电源的不同点分析,你知道吗?

    关于线性电源和开关电源的不同点分析,你知道吗?

    在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的线性电源和开关电源吗? 线性电源的调节管在放大状态下工作,因此会产生大量热量并且效率低(约35%)。需要一个庞大的散热器,并且还需要一个大型工频变压器。当要产生多组电压输出时当变压器较大时。开关电源的稳压管在饱和和截止状态下工作,因此发热量小,效率高(超过75%),并且省去了大容量变压器。但是,开关电源的直流输出将叠加较大的纹波(典型值为50mVat5V输出),这可以通过在输出端并联一个齐纳二极管来改善。另外,由于开关管会产生较大的尖峰干扰,因此还需要将其连接在电路中。甚至磁珠也可以得到改善。相对而言,线性电源没有上述缺陷,并且其纹波可以非常小(低于5mV)。 开关电源相对于线性电源。线性电源利用功率半导体器件的线性工作区域来达到通过调节线性阻抗来调节输出的目的;而开关电源则利用功率半导体器件的饱和区来调节其导通时间或频率,以达到调节输出的目的。 最好在对功率效率和安装体积有要求的地方使用开关电源,而在需要电磁干扰和功率纯度(例如电容器泄漏检测)的地方则使用线性电源。此外,当需要隔离电路时,DC-DC现在主要用于为隔离的部分供电(就其工作原理而言,DC-DC是开关电源)。另外,在开关电源中使用的高频变压器可能会缠绕麻烦。 线性看起来很麻烦,并且功率完全取决于变压器和调节器。尽管效率低,但不会引入额外的干扰,这意味着电磁干扰很小,并且纹波系数非常低,可以忽略不计。对于监控而言,没有什么比这个优势更好的了。图像质量与电源有很大关系。特别是对于小幅度模拟信号(音频源和视频源等),电源要求很高,因此一些发烧友会使用变压器代替开关电源。 线性电源的优点是结构相对简单,输出纹波小和高频干扰小。简单的结构给我们带来的最大好处就是维护的便利。维修线性电源的难度通常比开关电源的难度低得多,并且维修线性电源的成功率也比开关电源的成功率高得多。纹波是叠加在直流稳定性上的交流分量。输出纹波越小,输出直流电源的纯度越高,这也是直流电源质量的重要指标。过高的纹波直流电会影响收发器的正常运行。目前,高端线性电源的纹波可以达到0.5mV的水平,普通产品可以达到5mV的水平。线性电源没有在高频条件下工作的组件,因此,如果输入滤波处理得当,几乎不会出现高频干扰/高频噪声。 由于通过调节功率半导体器件的导通时间或频率来调节功率半导体器件的导通时间或频率来实现对开关电源的电压控制,因此没有铁损和铜损,并且可以减少组件损耗。被忽略,这比变压器更有效。 由于它仅具有组件和电路板,因此体积小,重量轻。 由于逆变器电路中产生的高频电压,会对周围的设备造成一些干扰。需要良好的屏蔽和接地。可以对交流电进行整流以获得直流电。然而,由于交流电压和负载电流的变化,整流后获得的直流电压通常会引起20%至40%的电压变化。为了获得稳定的直流电压,必须使用稳压电路来实现电压稳定。 线性电源设备的电源处于线性状态,这意味着电源设备一经使用便始终处于工作状态,因此其工作效率很低,通常为50%到60%,而且体积大,体积大且体积大。效率低下。热量也很大。但是线性电源具有开关电源没有的优点:纹波小,调整率好,外部干扰小。适用于模拟电路,各种放大器等。 开关电源体积小、电流大、效率高,但是纹波大、干扰大。随着电子技术的不断发展,开关电源的设计也越来越科学,开关电源的缺点将慢慢被消除,所以开关电源将是以后应用的主流趋势,逐渐代替线性电源。以上就是线性电源和开关电源的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

    时间:2021-03-04 关键词: 线性电源 稳压二极管 开关电源

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