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  • 电源的分类到底有多少种?

    电源的分类到底有多少种?

    通常来说电源自“磁生电”原理,由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源,及烧煤炭、油渣等产生电力,电源是将其它形式的能转换成电能的装置。常见的电源是干电池(直流电)与家用的 110V-220V 交流电源。 电源分类 (一)普通电源 普通电源可细分为:开关电源、逆变电源、交流稳压电源、直流稳压电源、DC/DC 电源、通信电源、模块电源、变频电源、UPS 电源、EPS 应急电源、净化电源、PC 电源、整流电源、定制电源、加热电源、焊接电源 / 电弧电源、电镀电源、网络电源、电力操作电源、适配器电源、线性电源、电源控制器 / 驱动器、功率电源、其他普通电源、逆变电源、参数电源、调压电源、变压器电源。 (二)特种电源 特种电源可细分为:岸电电源、安防电源、高压电源、医疗电源、军用电源、航空航天电源、激光电源、其他特种电源。 特种电源即特殊种类的电源。所谓特殊主要是由于衡量电源的技术指标要求不同于常用的电源,其主要是输出电压特别高,输出电流特别大,或者对稳定度、动态响应及纹波要求特别高,或者要求电源输出的电压或电流是脉冲或其它一些要求。这就使得在设计及生产此类电源时有比普通电源有更特殊甚至更严格的要求。特种电源一般是为特殊负载或场合要求而设计的,它的应用十分广泛。主要有:电镀电解、阳极氧化、感应加热、医疗设备、电力操作、电力试验、环保除尘、空气净化、食品灭菌、激光红外、光电显示等。而在国防及军事上,特种电源更有普通电源不可取代的用途,主要用于:雷达导航、高能物理、等离子体物理及核技术研究等。(感觉主要用于军事上) TI 特种电源 常见类型 电源交流稳压电源 能够提供一个稳定电压和频率的电源称交流稳定电源。国内多数厂家所做的工作是交流电压稳定。下面结合市场有的交流稳压电源简述其分类特点。 参数调整(谐振)型 这类稳压电源,稳压的基本原理是 LC 串联谐振,早期出现的磁饱和型稳压器就属于这一类。它的优点是结构简单,无众多的元器件,可靠性相当高稳压范围相当宽,抗干扰和抗过载能力强。缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。 在磁饱和原理的基础上的发育进形成的参数稳压器和我国 50 年代已流行的“磁放大器调整型电子交流稳压器”(即 614 型)均属此类原理的交流稳压器。 自耦(变比)调整型 1、机械调压型,即以伺服电机带动炭刷在自耦变压器的的绕组滑动面上移动,改变 Vo 对 Vi 的比值,以实现输出电压的调整和稳定。该种稳压器可以从几百瓦到几千瓦。它的特点是结构简单,造价低,输出波形失真小;但由于炭刷滑动接点易产生电火花,造成电刷损坏以至烧毁而失效;且电压调整速度慢。 2、改变抽头型,将自耦变压器做成多个固定抽头,通过继电器或可控硅(固态继电器)做为开关器 10 件,自动改变抽头位置,从而实现输出电压的稳定。 该种型稳压器优点是电路简单,稳压范围宽(130V-280V),效率高(≥95%),价格低。而缺点是稳压精度低(±8~10%)工作寿命短,它适用于家庭给空调器供电。 大功率补偿型——净化型稳压器(含精密型稳压器) 它用补偿环节实现输出电压的稳定,易实现微机控制。 它的优点是抗干扰性能好,稳压精度高(≤±1%)、响应快(40~60ms)、电路简单、工作可靠。缺点是:带计算机,程控交换机等非线性负载时有低频振荡现象;输入侧电流失真度大,源功率因数较低;输出电压对输入电压有相移。对抗干扰功能要求较高的单位,在城市里应用为宜,计算机供电时,必须选用计算机总功率的 2-3 倍左右稳压器来使用。因具有稳压、抗干扰,响应速度快、价格适中等优点,所以应用广泛。 开关型交流稳压电源 它应用于高频脉宽调制技术,与一般开关电源的区别是它的输出量必须是与输入侧同上频、同相的交流电压。它的输出电压波型有准方波、梯型波、正弦波等,市场上的不间断电源(UPS)抽掉其中的蓄电源和充电器,就是一台开关型交流稳压电源的稳压性好,控制功能强,易于实现智能化,是非常具有前途的交流稳压电源。但因其电路复杂,价格较高,所以推广较慢。 电源直流稳定电源 直流稳定电源按习惯可分为化学电源,线性稳定电源和开关型稳定电源,它们又分别具有各种不同类型: 化学电源 平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类,各有其优缺点。随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制人员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间长,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。 线性稳定电源 线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。 该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。 开关型直流稳压电源 与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和就是截止区即开关状态;开关电源因此而得名。 开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相对于线性电源来说纹波较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几 mV(P-P)或更小)。它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。价位为 3 元-十几万元 / 瓦,下面就一般习惯分类介绍几种开关电源: 1、AC/DC 电源 该类电源也称一次电源——AC 是交流,DC 是直流,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供 DC/DC 变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多,据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220 输入,DC48V 或 24V 输出)也属此类。 2、DC/DC 电源 在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经 DC/DC 变换以后在输出端获一个或几个直流电压。 3、通信电源 通信电源其实质上就是 DC/DC 变换器式电源,只是它一般以直流-48V 或-24V 供电,并用后备电池作 DC 供电的备份,将 DC 的供电电压变换成电路的工作电压,一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种,以后者可靠性最高。 4、电台电源 电台电源输入 AC220V/110V,输出 DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品。为防止 AC 电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个 13.8V 直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。 5、模块电源 随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、容量 / 体积比要求越来越高,模块电源越来越显示其优越性,它工作频率高、体积小、可靠性高,便于安装和组合扩容,所以越来越被广泛采用。目前,目前国内虽有相应模块生产,但因生产工艺未能赶上国际水平,故障率较高。 DC/DC 模块电源目前虽然成本较高,但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看,特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看,选用该电源模块还是合算的,在此还值得一提的是罗氏变换器电路,它的突出优点是电路结构简单,效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零。 6、特种电源 高电压小电流电源、大电流电源、400Hz 输入的 AC/DC 电源等,可归于此类,可根据特殊需要选用。开关电源的价位一般在 2-8 元 / 瓦特殊小功率和大功率电源价格稍高,可达 11-13 元 / 瓦。 使用领域 电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、工控设备、计算机和电脑、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热等领域。

    时间:2020-10-15 关键词: 电源 线性电源 电源控制器

  • 意法半导体推出新的数字电源控制器,为600W-6kW应用带来新选择

    意法半导体推出新的数字电源控制器,为600W-6kW应用带来新选择

    中国,2020年7月6日——意法半导体数字电源控制器系列产品新增一款用于双通道交错式升压PFC拓扑的电源 IC STNRGPF02。客户可以使用eDesignSuite软件轻松配置这款IC。这款软件还有助于客户快速完成电路设计和外部元器件的选择。 STNRGPF02让600W至6kW的应用也可以享受数字电源带来的优势,例如,与典型模拟控制方法相比,ST解决方案的灵活性更高,设计周期更短;同时,与其它数字解决方案相比,ST解决方案的系统集成度比更高,无需另配DSP处理器或微控制器 (MCU)。 STNRGPF02的典型应用包括工业电机、空调、家用和商用电器、移动通信基站、电信基础设施、数据中心设备和不间断电源(UPS)。 STNRGPF02是一款连续导通模式(CCM)固定频率电源IC具有平均电流模式控制功能,这是一个模拟器件与数字控制的优化组合,在内部电流回路中整合一个硬件模拟比例积分(PI)补偿器,在外部电压回路中整合一个数字PI控制器,确保控制响应快速。电压和电流两个回路的级联控制电路是通过改变总平均电感电流的方式调节输出电压。 新控制器专为使用外部继电器或三端双向可控硅开关的机械浪涌电流控制而设计,与专为采用固态器件的数字浪涌控制设计的STNRGPF12一样,同属于意法半导体的数字电源产品组合。两种控制器均支持可设置相切、负载前馈和突发模式,以最大程度地提高能效。内置的保护功能包括可设置的快速动作的过热保护和过电流保护(OCP)、过压保护(OVP)和软启动管理,还提供PFC故障和PFC OK状态指示引脚。 用eDesignSuite配置STNRGPF02十分简单,只要输入电源变换器规格并运行配置器即可。该工具生成一个完整的主电路物料清单(BOM)和二进制目标代码,固件代码通过串行通信端口下载到芯片,因而,可以大大缩短典型的电源设计周期。开发人员还可以通过芯片串行通信端口监视PFC参数。 STNRGPF02的评估板STEVAL-IPFC02V1现已上市,可以加快采用了STNRGPF02的电源开发过程。该电路板包含一个逐周期模拟稳流与数字控制灵活性兼备的PFC参考设计,可以实现功率因数极高且谐波失真极低的电源。 STNRGPF02现已量产,采用TSSOP38封装。

    时间:2020-07-06 关键词: MCU stnrgpf02 电源控制器

  • 刷新女性记录!美国宇航员即将在太空连续停留328天

    刷新女性记录!美国宇航员即将在太空连续停留328天

    据新华社报道,美国宇航员克里斯蒂娜·科克截至2019年12月28日已在太空停留289天,刷新了女性单次停留太空最长时间纪录。 美国有线电视新闻网援引美国航空航天局消息报道,自2019年3月14日以来,科克一直在国际空间站工作生活,一次性停留太空时间超过退役女宇航员佩姬·惠特森先前创下的288天纪录。 为此,美国航空航天局发推特祝贺科克“达到新高度”。 (资料图) 科克在国际空间站告诉美国有线电视新闻网:“对科学,这是件了不起的事。我们从另一个角度了解长期处于微重力环境如何影响人体,这对今后计划前往月球和火星的太空飞行至关重要。” 科克定于2020年2月返回地球,届时在太空一次性停留时间将达到328天,仅比退役宇航员斯科特·凯利2016年创下的人类单次停留太空最长时间纪录少12天。据悉,宇航员每次前往国际空间站执行任务一般在6个月左右。 在国际空间站工作期间,科克参与科学实验、空间站维修和操作来访飞行器等任务。今年10月,她与宇航员杰茜卡·迈尔走到国际空间站外面更换电源控制器,完成首次全女性太空行走。

    时间:2019-12-30 关键词: 航天 电源控制器

  • 脉冲直流磁控溅射电源控制器试验分析

    脉冲直流磁控溅射电源控制器试验分析

      磁控溅射镀膜机是制备全玻璃真空太阳集热管选择性吸收涂层的关键设备。为进一步提高选择性吸收涂层的性能,需要制备足够厚度的介质层,以降低选择性吸收涂层的反射率,增加涂层的吸收率。目前,Al-N/Al和Cu-Al/SS选择性吸收涂层介质层主要为AlN,采用磁控溅射镀膜技术制备选择性吸收涂层AlN介质层的沉积速率一般为1.5nm/min左右。而优质的选择性Al-N/Al和Cu-Al/SS选择性吸收涂层介质层厚度需要达到60nm~80nm。因此,仅制备介质层的工艺时间将达到40min~60min。工艺时间较长,生产效率较低。为了提高磁控溅射AlN介质层的沉积速率,提出了采用脉冲控制磁控溅射模式。  1 SPIK2000A型脉冲直流磁控溅射电源控制器工作原理  1.1控制原理  控制架构见图1.  图1 控制架构  如图1所示,等离子能量的供应来自SPIK的大电容, SPIK提供固定电压及瞬间的高电流, 工作过程中激烈的能量反应由SPIK来承担。DC持续地对SPIK电容充电,SPIK可滤除DC的涟波,提供纯直流。控制器最高程控频率可达 50kHz,可自由调整脉冲时间控制参数T+on,T+off,T -on,T-off,快速电弧侦测、抑弧时间小于2 μs,多功能操作模式DC+, DC-,UP+,UP-, BP。  图2为对称(单DC)/非对称(双DC)脉冲输出图。  图2 输出模式  如图2所示,对称 (单 DC) / 非对称 (双 DC) 脉冲输出,可提供瞬间高功率产生高密度等离子体,可自由编辑任意波形脉冲输出。  1.2实验设备与对接方式  1.SPIK2000A型脉冲直流磁控溅射电源控制器,提供厂家为台湾伸昌电机股份有限公司。  2.镀膜机,全玻璃真空太阳能集热管镀膜机,腔体内径为φ750mm,中置柱状溅射铝靶,可镀φ37全玻璃真空集热管30支。  3.示波器,OS-5020型,提供厂家为韩国EZ.DIGITAL  对接方式为: 脉冲直流磁控溅射电源控制器电源输入端对接镀膜机直流电源的输出端,控制器输出端直接接镀膜机的阴极(靶)和阳极(机壳),即该控制器串联在原电源输出和镀膜机的阴阳极之间,控制器的控制电源单独提供。  2 实验过程与数据  2.1稳定性测试  2.1.1工作模式  图3为负脉冲模式下的波形曲线,波形参数为T ?on=20μs,T ?off=10μs,图3中红线部分为有直流脉冲控制器输出的脉冲曲线,对于一个波形周期,电流工作时间为20μs,非工作时间,即电容充电时间为10μs,曲线表现出典型的方波特征,且处于工作状态时,电压相对平稳,曲线显示电压波动在±10V以内(保守估算)。图3中蓝色曲线为输入到脉冲控制器的电压波形,即电源本身输出的电压波形,其中最大电压为304V,最小电压为264V,这表明由直流电源输出的电压波动在±20V范围内,相对稳定性较差。  图3 负脉冲模式下的波形曲线  图4为双极性脉冲工作模式下的波形曲线,设定参数为T ?on=40μs,T ?off=10μs,T+on=10μs,T+off=10μs。由图4中红色曲线可以看出,在一个周期内,负脉冲工作时间为40μs。  图4 双极性脉冲工作模式  波形为典型的方波,波形曲线平稳。负脉冲停止时间(即电容充电时间)为10μs,波形波动较大,正脉冲工作时间为10μs,波形波动也相对较大,正脉冲停止时间为10μs,波形则为斜波。对于反应磁控溅射的工作特征而言,只有磁控溅射靶处于负电位状态时,才处于溅射状态,而处于正电位状态时,可以减弱,甚至消除靶表面正电荷的积累,从而减少,甚至可能消除靶表面出现的电弧。  2.1.2放电曲线测试  如图5所示,当fAr=57SCCM、本底真空1.4×10-3Pa、I=20A时,不同氮气流量时靶电压变化数据与曲线。  A 靶电压变化曲线            B 靶功率变化曲线  图5 不同工作模式下的靶电压和靶功率变化曲线  由图5可以看出,采用脉冲控制模式时,溅射靶电压和功率均有明显的提高,且采用双极性脉冲时的靶电压比负脉冲模式高。放电曲线的拐点位置随采用的工作模式不同而出现前移或后移现象。  在溅射过程中,采用负脉冲工作时,溅射靶工作稳定性良好,而采用双击脉冲工作模式时,当反应气体N2流量较大时,溅射电压偶然会出现超过800V的过压现象,造成系统断电保护。通过修正设定参数,可以消除溅射过程中的过压现象,但仍表现出偶然的电压或电流的波动问题。  2.1.3电弧检测试验  SPIK2000A型脉冲直流磁控溅射电源控制器具有侦测电弧放电和计数的功能,但不能显示累加计数。试验过程中分别设定了Arcl±200A、Arcl±150A、Arcl±100A、Arcl±75A、Arcl±50A、Arcl±40A、Arcl±35A、Arcl±30A等参数,工作模式为DC-,试验结果表明:Arcl在±150A以上时,几乎侦测不到有电弧发生,Arcl在±100A时开始有电弧计数,并随着范围的减小电弧计数增加。Arcl为±50A时,已经有明显的数量较多的电弧计数,数量级达到千数级。电弧计数数量随氮气流量的增加而增加。当Arcl设定为±40A,或范围更小时,电弧频繁出现,且累加计数很容易超出控制器设定的10000次范围而导致控制保护灭弧,电源不工作。Arcl设定为±30A,电源不工作,靶面不起辉光。在负脉冲和双极性脉冲工作模式时,当Arcl设定值分别为±100A、Arcl±75A、Arcl±50A三种参数,情况基本类似。  这表明,在沉积Al-N/Al涂层的反应磁控溅射工艺过程中,存在明显的电弧现象。在工作电流为20A~25A范围,电弧主要在集中在75A以下,少量在100A,几乎没有超过150A的电弧发生。SPIK2000A型脉冲直流磁控溅射电源控制器具有一定的抑制电弧功能,但仍不能避免电弧的发生。而如果没有SPIK的控制,则工艺过程中可能会有更多的电弧发生。  目前测试的几种工作模式,并不能完全消除靶表面电弧的产生,包括采用双极性脉冲的工作模式。而采用双极性脉冲工作模式时的正脉冲工作时间段对于提高溅射速率不起任何作用,且同时浪费了功率。因此,对于微观质量要求不是极其严格太阳选择性吸收涂层而言,相对于负脉冲工作模式,采用该种工作模式不一定是一种很好的形式。但是,对于涂层微观性能要求严格的光学或半导体涂层,可能会有质量上的改善,如减少涂层缺陷等。  2.2沉积速率测试  图6为优化后的不同工作模式下,单层涂层沉积速率测试表。可以看出,对于沉积减反层而言,采用附加直流脉冲控制器时,涂层的沉积速率明显大于无控制器时的涂层沉积速率,其沉积速率由1.45nm/min分别提高到3.93nm/min和4.93nm/min,分别提高了2.7倍和3.4倍。在沉积吸收层和减反层时,采用脉冲控制模式时,沉积速率也有较大的增加  图6 不同工作模式下单层涂层沉积速率  在3种工作模式中,以正负脉冲模式的沉积速率最高,其次是负脉冲工作模式,而直流工作模式的沉积速率最低。但是对于单位功率条件下的沉积速率而言, 仅在沉积减反层时,采用正负脉冲工作模式时,功率效率为其他两种工作模式的1.5倍,但绝对值并没有显著的提升,但此时可能出现电压过压现象。而在溅射吸收层和金属层时,则没有表现出明显的优势。  这表明:采用负脉冲和双极性脉冲时,可以通过提升溅射靶的溅射电压和溅射功率来提高涂层的沉积速率。但单位功率效率没有显著的提升。因此,在溅射电源功率节能方面没有表现出明显优势。但在提升生产效率,减少工艺时间,提高产品性能,降低整体能耗等方面应具有较明显的优势。  3结论  1.采用SPIK控制模式进行太阳选择性吸收涂层的沉积时,相同工作条件下,溅射靶电压、功率均明显增加,涂层的沉积速率也明显增加,但单位功率效率增加不明显。  2.采用SPIK控制模式,可以较好地检测和抑制溅射过程中大电弧的产生,从而为制备优质的涂层提供帮助。  3.通过采用SPIK控制模式,在提升生产效率,减少工艺时间,提高产品性能,降低整体能耗等方面应具有较明显的优势。

    时间:2019-03-18 关键词: 电源技术解析 脉冲直流 电源控制器

  • 安森美半导体推出的LED电源控制器解决方案,存在哪些优点?

    安森美半导体推出的LED电源控制器解决方案,存在哪些优点?

    LED照明即是发光二极管照明,是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿色的光,在此基础上,利用三基色原理,添加荧光粉,可以发出任意颜色的光。 LED在照明上的应用已经随着成本的降低,逐渐被各种照明应用大量采用,市场潜力极为看好。本文将为你探讨LED照明应用的发展趋势,以及安森美半导体所提供的LED电源控制器解决方案。 稳定的电源控制 确保稳定的产品质量 随着LED技术的不断进步,众多不同的色彩与白色高亮度LED的推出,更将LED应用拓展到各种新的市场。以往主要用于当作指示灯的LED,随着LED的成本不断降低,效能更进一步提升,使其得以在汽车应用、消费电子等领域替代白炽灯和荧光灯等光源,包括智能手机、LCD电视、建筑照明与一般照明,都可以看到LED的身影。未来几年内,LED将会持续用于崭新的固态照明(Solid State Lighting, SSL)解决方案,为照明应用在可编程能力与灵活性上,提供更多的优势。 LED属于低电压器件,依据所需的颜色与电流,其正向电压可以从小于2V到4.5V,此外,LED需要持续稳定的电流来驱动,以确保其亮度与想要的颜色,并需要电源转换与控制的解决方案来搭配各种不同的供电来源,包括交流电、太阳能面板、12V汽车电池、直流电源供应器或低电压交流系统,甚至要搭配碱性电池、镍基电池或可重复充电的锂离子电池。 安森美半导体在低电压与高电压技术,以及电源管理解决方案上有多年的专业经验,并将这些专业用来解决固态照明所面对的各种挑战,不管是可携式显示产品、汽车室内照明或是LED指示灯镇流器,以及建筑、工业、汽车与可携式应用,都推出各种固态照明解决方案。 由安森美半导体所推出的NCL30288是一款用于LED照明的功率因数校正准谐振初级电流模式控制器,NCL30288是针对隔离和非隔离降压-升压/SEPIC恒流LED驱动器的AC-DC功率因数校正反激控制器。控制器以准谐振模式工作以提供最佳效率。由于采用了一种新颖的控制方法,该器件能够从初级紧密地调节恒定的LED电流。这消除了对次级反馈电路、偏置和光耦合器的需求。该器件外围元件数量极少,内置了强大的安全保护功能,以简化设计。该器件专门用于非常紧凑、节省空间的设计。 NCL30288的特性包括具有初级反馈的恒定电流控制能力,并具备精确电流调节精度,具有低谐波失真的功率因数校正能力,采用线电压前馈来增强调节精度,且有宽Vcc的工作范围,具备锁定和自动恢复版本的功能,并具有次级二极管短路保护、开路和短路LED保护能力,以及-40至125°C的宽温度范围,其启动电流非常低(典型值为13μA)。 相较于其他竞争的产品,NCL30288具有不需要光电耦合器或二次控制电路的优势,也不需要对LED进行分级或是针对准确性在生产时进行修整,其规格超过行业对照明的要求,并支持通用电源应用(90-305V),简化对LED正向电压范围的支持,在严酷的情况下保护LED驱动器免于过热,在故障处理时具备灵活性,有强大的故障处理能力,对于常见LED系统故障均有健全的故障处理能力,可支持户外和高温环境。NCL30288可应用在集成式LED驱动电子产品,像是LED泡灯、LED电源驱动器、LED光引擎、LED灯管与LED系统电子控制装置等终端产品。 安森美半导体于2016年9月完成对Fairchild的并购,并丰富了LED照明的方案。FL7740是一款用于功率因数校正的恒压初级调节PWM控制器,FL7740具备宽通用输入范围(90 VAC〜305 VAC),在稳态下提供精确且稳定的CV调节(小于±3%),CV调节负载瞬变则小于±10%,具有差异动态功能,可最大限度地减少线路和负载瞬态条件下输出电压的过冲和下冲。 对于智能照明应用,FL7740在100 mW负载条件下,待机功率小于0.3W,即使在半负载条件下,启用PF优化器时功率因数也高于0.9,可实现宽输出功率的可扩展性。内置不会过冲的快速高压启动电路,启动时间小于0.2秒,启动时通过环路增益转换技术,输出电压可达到目标CV电平。具备如过载、输出二极管短路、感应电阻短路与开路、输出短路和过压等各种保护功能,能够保证系统的可靠性。 安森美半导体所推出的LED电源控制器,能够加速LED相关产品的开发速度,并确保产品的稳定性,将是开发产品时的最佳选择之一。

    时间:2017-08-10 关键词: LED 安森美半导体 电源技术解析 电源控制器

  • ADI公司推出集成式隔离电源控制器系列

    ADI公司推出集成式隔离电源控制器系列

     Analog Devices, Inc. (ADI),今日宣布推出一系列集成了5kV隔离功能的隔离脉宽调制(PWM)控制器(共三个),它们均采用ADI屡获殊荣的iCoupler®技术。ADP1071-1和ADP1071-2是隔离同步反激式控制器,而ADP1074是隔离同步有源钳位正激控制器。它们集成了通常需要几个分立器件的多个功能,如过压保护(OVP)、输出跟踪和用于提高能效的轻负载模式以及SR驱动器,与使用光耦合器的传统方法相比,板空间节省多达35%,系统可靠性大大提高。全新PWM控制器专为用于通用输入离线、工业或电信电源的隔离式DC/DC电源而设计。另一个重要特性包括使用PGOOD进行副边通信,以消除常见的隔离屏障约束,同时减少外部元器件数量。 新器件以独特的方式将原边和副边控制器与iCoupler®隔离技术集成在一个易于使用的封装中,实现真正的副边感应,将原边和副边控制器的所有优点合而为一。iCoupler®技术还提供高带宽以获得优异的瞬态响应,性能改进超出五倍,输出电容降低20%以上。 关于ADP1071-1和ADP1071-2 PWM控制器 ADP1071-1和ADP1071-2是专为隔离式DC/DC电源设计的PWM电流模式固定频率同步反激式控制器。这些PWM控制器集成了ADI公司的专有iCoupler®技术,取代了庞大的信号变压器和光耦合器,同时降低了系统设计的复杂性、成本,减少了元器件数量,并提高了系统的整体可靠性。这些PWM控制器在原边和副边均集成了隔离功能和驱动器,提供紧凑的系统级设计,在重负载下的效率优于二极管整流反激式转换器。ADP1071-1适合高电压应用(≥60V),ADP1071-2则适合低电压应用(≤ 60V)。ADP1071-1和ADP1071-2非常适合用于电信和工业应用中的隔离式DC/DC或AC/DC电源转换、小型蜂窝、PoE供电设备和企业交换机/路由器。 关于ADP1074 PWM控制器 ADP1074是电流模式固定频率有源钳位同步正激式控制器,同样专为隔离式DC/DC电源设计。ADP1074集成了ADI公司的iCoupler®技术,用于替代在隔离边界上传输信号的庞大信号变压器和光耦合器。ADP1074在原边和副边均集成了隔离器和MOSFET驱动器,提供紧凑的系统级设计,在重负载下的效率优于非同步正激转换器。该器件降低了系统设计复杂性、成本和元器件数量,同时提高了系统的整体可靠性。ADP1074非常适合用于许多应用中的隔离式DC/DC电源转换,包括电信和工业设备中的中间总线电压生成、基站和天线RF功率、小型蜂窝、PoE供电设备、企业交换机/路由器、核心/边缘/城域/光学路由以及电源模块。 供货与封装

    时间:2017-03-27 关键词: adi 电源新品 电源控制器

  • 大联大品佳集团力推基于Infineon技术和产品的120W TV电源解决方案

    大联大品佳集团力推基于Infineon技术和产品的120W TV电源解决方案

    大联大控股宣布,其旗下品佳推出基于Infineon的数字式PFC-LLC组合控制器IDP2302的120W TV电源解决方案。IDP2302是英飞凌第二代数字电源控制器,SO-16封装,集成了PFC+LLC控制器、高压启动单元、高压侧驱动,专用于TV电源系统的开关模式电源应用。       图示1-大联大品佳推出的基于Infineon IDP2302的120W TV电源解决方案系统框架图 大联大品佳力推的Infineon的IDP2302是一款高度集成的多模功率因数校正(PFC)和半桥LLC(HB LLC)控制器。PFC控制器的多模操作和LLC MOSFET的零电压开关能够显着提升电源转换效率,特别是轻负载效率,而集成高压启动电池、PFC转换器稳压器、MOSFET驱动器和PFC与LLC控制器间的内部通信则可最大限度降低系统成本。通过集成高压启动电池和先进的突发(burst)模式控制可避免对辅助电源的需要。借助有源X-CAP放电功能可实现突发模式期间的低待机功耗。同时,自带的全面保护功能可显着提高系统工作安全性。多达40个不同参数可确保系统设计期间的灵活性,以实现最高性能。所有这些特性使IDP2302成为市场上用于PFC-HB LLC谐振转换器的极具竞争力的AC/DC控制器。 电源规格如下:       大联大品佳此次推出的120W TV电源参考设计使用的是DPAK功率MOSFET。对于LEDTV,纤薄的SMPS板是希望,也是挑战——由于有关有源和被动组件的限制。与用于传统TV SMPS设计的Fullpak MOSFET相比,DPAK MOSFET的优势在于组件厚度和封装工艺的简便性。在此参考设计中,FPC级使用两个并联的IPD50R280CE,LLC级使用2个IPD50R1K4CE。 120W TV电源参考设计之主要组件 Ÿ 控制器:IDP2302(PFC+LLC控制器) Ÿ IPD50R280CE*2(PFC MOS) Ÿ IPD50R1K4CE*2(LLC MOS)     图示2-大联大品佳推出的基于Infineon IDP2302的120W TV电源解决方案照片

    时间:2016-06-14 关键词: pfc 电源新品 开关模式 电源控制器

  • Microchip推出新款双通道USB端口电源控制器

     全球领先的整合单片机、混合信号、模拟器件和闪存专利解决方案的供应商——Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)日前宣布扩展旗下可编程USB端口电源控制器产品组合,推出新款双通道UCS2112器件。这一新款端口电源控制器可支持2个端口,而每个端口有8个可编程的连续电流限值,范围为0.53到3.0安培,可实现以更大电流进行更快充电。为保护和提高整体系统正常运行时间,新器件还集成了电流监控、高精度限流、充电配给和动态温度管理等功能。UCS2112可帮助设计人员迎合多种主机设备的需求,例如汽车、计算机、教育和航空应用领域中的笔记本电脑、平板电脑、显示器、扩展坞和打印机等,以及多端口充电配件和存储设备。新器件运行灵活,既可以独立运行,也可以与USB集线器结合在一起,从而创建一个完整的充电和/或USB通信系统 。 Microchip模拟电源和接口产品部副总裁Rich Simoncic表示:“现在的USB充电功能更倾向于支持大电流充电,这主要是由于外形更大的手机和平板电脑其电池容量也越来越大。我们新推出的UCS2112提供了这些解决方案所必需的安全功能,同时还包含了电流监控和温度管理方案,可最大限度地提高系统正常运行时间和可靠性。” 为了提供更佳的终端用户体验,UCS2112的动态温度管理功能会在温度接近限值时降低电流限值,从而防止出现停机并在其他设备完全停止时保障正常的充电功能。UCS2112集成了电流监控功能,因此无需外部传感电阻;还提供了“附加检测”信号功能,该功能工作与否不依赖于主电源,即使主机处于关机或休眠状态时也不会产生影响。电流监控与配给功能还有助于同时管理多台充电设备,并能够对电量较小的系统均衡动态负载电流。 UCS2112支持USB产业论坛制定的USB电力传输标准,同时也符合包括USB-IF BC1.2在内的各种充电规范。 开发支持:Microchip全新UCS2112评估板(部件编号:ADM00639)支持UCS2112端口电源控制器。该评估板现可通过Excelpoint世健获取。 供货:UCS2112采用20引脚QFN封装,现已开始提供样片并投入量产,5,000片起批量供应。

    时间:2016-06-01 关键词: Microchip 双通道 usb端口 电源控制器

  • Microchip推出新款双通道USB端口电源控制器

    Microchip推出新款双通道USB端口电源控制器

    全球领先的整合单片机、混合信号、模拟器件和闪存专利解决方案的供应商——Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)日前宣布扩展旗下可编程USB端口电源控制器产品组合,推出新款双通道UCS2112器件。这一新款端口电源控制器可支持2 个端口,而每个端口有8个可编程的连续电流限值,范围为0.53到3.0安培,可实现以更大电流进行更快充电。为保护和提高整体系统正常运行时间,新器件还集成了电流监控、高精度限流、充电配给和动态温度管理等功能。UCS2112可帮助设计人员迎合多种主机设备的需求,例如汽车、计算机、教育和航空应用领域中的笔记本电脑、平板电脑、显示器、扩展坞和打印机等,以及多端口充电配件和存储设备。新器件运行灵活,既可以独立运行,也可以与USB集线器结合在一起,从而创建一个完整的充电和/或USB通信系统 。   Microchip模拟电源和接口产品部副总裁Rich Simoncic表示:“现在的USB充电功能更倾向于支持大电流充电,这主要是由于外形更大的手机和平板电脑其电池容量也越来越大。我们新推出的 UCS2112提供了这些解决方案所必需的安全功能,同时还包含了电流监控和温度管理方案,可最大限度地提高系统正常运行时间和可靠性。”   为了提供更佳的终端用户体验,UCS2112的动态温度管理功能会在温度接近限值时降低电流限值,从而防止出现停机并在其他设备完全停止时保障正常的充电功能。UCS2112集成了电流监控功能,因此无需外部传感电阻;还提供了“附加检测”信号功能,该功能工作与否不依赖于主电源,即使主机处于关机或休眠状态时也不会产生影响。电流监控与配给功能还有助于同时管理多台充电设备,并能够对电量较小的系统均衡动态负载电流。UCS2112支持USB产业论坛制定的USB电力传输标准,同时也符合包括USB-IF BC1.2在内的各种充电规范。    

    时间:2015-12-24 关键词: Microchip 新品发布 电源控制器

  • Microchip推出新款双通道USB端口电源控制器 凭借动态温度管理功能最大限度提高系统可靠性和正常运行时间

    Microchip推出新款双通道USB端口电源控制器 凭借动态温度管理功能最大限度提高系统可靠性和正常运行时间

      新器件的每个端口均支持高达3安培的连续电流,可实现以更大电流进行更快充电,并集成电流监控功能以提高系统正常运行时间 Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)日前宣布扩展旗下可编程USB端口电源控制器产品组合,推出新款双通道UCS2112器件。这一新款端口电源控制器可支持2个端口,而每个端口有8个可编程的连续电流限值,范围为0.53到3.0安培,可实现以更大电流进行更快充电。为保护和提高整体系统正常运行时间,新器件还集成了电流监控、高精度限流、充电配给和动态温度管理等功能。UCS2112可帮助设计人员迎合多种主机设备的需求,例如汽车、计算机、教育和航空应用领域中的笔记本电脑、平板电脑、显示器、扩展坞和打印机等,以及多端口充电配件和存储设备。新器件运行灵活,既可以独立运行,也可以与USB集线器结合在一起,从而创建一个完整的充电和/或USB通信系统 。 Microchip模拟电源和接口产品部副总裁Rich Simoncic表示:“现在的USB充电功能更倾向于支持大电流充电,这主要是由于外形更大的手机和平板电脑其电池容量也越来越大。我们新推出的UCS2112提供了这些解决方案所必需的安全功能,同时还包含了电流监控和温度管理方案,可最大限度地提高系统正常运行时间和可靠性。” 为了提供更佳的终端用户体验,UCS2112的动态温度管理功能会在温度接近限值时降低电流限值,从而防止出现停机并在其他设备完全停止时保障正常的充电功能。UCS2112集成了电流监控功能,因此无需外部传感电阻;还提供了“附加检测”信号功能,该功能工作与否不依赖于主电源,即使主机处于关机或休眠状态时也不会产生影响。电流监控与配给功能还有助于同时管理多台充电设备,并能够对电量较小的系统均衡动态负载电流。 UCS2112支持USB产业论坛制定的USB电力传输标准,同时也符合包括USB-IF BC1.2在内的各种充电规范。 开发支持 Microchip全新UCS2112评估板(部件编号:ADM00639)支持UCS2112端口电源控制器。该评估板现可通过microchipDIRECT网站、Microchip销售代表或全球授权分销商获取。 供货 UCS2112采用20引脚QFN封装,现已开始提供样片并投入量产,5,000片起批量供应。

    时间:2015-11-19 关键词: Microchip 电源新品 电源控制器

  • Microchip推出全球首款针对有源连接器和12W充电的可编程USB端口电源控制器

    Microchip推出全球首款针对有源连接器和12W充电的可编程USB端口电源控制器

    Microchip UCS100X系列提供可编程充电仿真和集成电流传感器实现更高电流的更广泛充电兼容性 21ic讯 Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)宣布,推出三款UCS100X系列产品,扩展了其可编程USB端口电源控制器组合。这些全新的电源控制器为设计笔记本电脑、平板电脑、显示器、扩展底座和打印机等主机设备,以及墙壁适配器等专用AC-DC电源和充电产品,提供了基于USB的先进充电功能。   Microchip的新型USB端口电源控制器——UCS1001-3、UCS1001和UCS1002-2——是其广受欢迎的UCS1001和UCS1002系列的扩展。这些全新控制器为智能手机和平板电脑提供了更高的电流和优先充电功能。UCS100X还增加了对有源电缆(如Apple® Lightning™连接器)以及12W充电的支持。采用一个内置电流传感器的UCS1002-2可以报告充电电流量。这有助于系统优化其充电电流,并适当分配功率。此外,UCS100X还可以通过一种灵活的方法,检测和创建充电仿真配置文件,以支持未来USB产品设计。这使设计人员能够升级他们的系统,向市场推出新的产品,同时为更广泛的现有产品提供兼容性。 Microchip模拟与接口产品部营销副总裁Bryan J. Liddiard表示:“通过扩展我们可编程USB端口电源控制器系列,Microchip能够一如既往地引领便携系统的充电功能。UCS1002仍然是市场上唯一可通过升级来满足未来充电配置文件的可编程USB端口电源控制器系列。这种灵活性对防止USB充电端口过时至关重要。” 开发支持 Microchip的全新UCS1001-3/4评估板(部件编号ADM00540)和UCS1002-2评估板(部件编号ADM00497)均支持UCS100X系列。这两款评估板现在均可从任何Microchip销售代表或全球授权分销商获得。 供货 UCS1001-3、UCS1001-4和UCS1002-2均采用20引脚QFN封装,现已提供样片,并将以5,000片起批量供应。

    时间:2013-08-26 关键词: 电流传感器 充电 电源新品 电源控制器

  • 应用于开关电源的绿色节能电源控制器

    SD486X系列芯片是由杭州士兰微电子推出的应用于开关电源的内置高压MOSFET、电流模式PWM+PFM控制器。该系列芯片具有低功耗、低启动电流和较低的EMI,最高效率可以达到84%以上,启动电压、输出电压和最大功率均可调节。目前芯片可以提供的功率范围为:宽电压范围5~18W,窄电压范围7~21W。可广泛应用于机顶盒、DVD播放机、电源适配器等整机产品中。 该系列芯片具有峰值电流补偿电路,可以为芯片提供最大功率平衡,该电路初始化后,可有效的减小芯片启动时变压器的应力。根据负载的实际情况,芯片的开关频率可在24~67KHz范围内进行调节,轻负载的降频模式和峰值电流控制功能可以为芯片提供更高的效率。此外,芯片的ADJ端具有最大功率限制调节功能;振荡芯片产生的频率抖动,可以降低EMI;在待机模式下,芯片进入打嗝模式,从而有效地降低芯片的待机功耗。同时,芯片内部集成了各种异常状态保护功能。包括欠压锁定,过压保护,过载保护,原线圈过流保护,过温保护和脉冲前沿消隐功能。在芯片产生保护以后,芯片可以不断自动重启,直到系统正常为止。 SD486X系列芯片基于士兰微电子自主研发的BCD工艺制造,采用了DIP-8的封装形式,并内置了高压功率MOS系列晶体管,因此,SD486X系列产品具有集成度高、占板面积小、便于整机调试等突出的特点。相对于采用分立的控制芯片和功率MOSFET的应用方案来说,不仅降低了综合成本,而且大幅度提高了芯片的可靠性。 SD486X是继SD484X系列成功推出后,士兰微电子在小功率AC-DC领域推出的又一全新系列产品。士兰微电子后续将继续深耕于绿色节能领域,推出更多性能优越的绿色节能高压电源管理产品。

    时间:2012-06-04 关键词: 应用于 开关电源 绿色节能 电源控制器

  • 电源控制器应用电路

    5965A/MAX5965B是四路、单芯片、-48V电源控制器,设计用于IEEE® 802.3af标准/pre-IEEE 802.3at兼容供电设备(PSE)。这两款器件提供用电设备(PD)侦测、分级、限流以及直流和交流负载断开检测,满足IEEE 802.3af标准要求。MAX5965A/MAX5965B与MAX5952/MAX5945/LTC4258/LTC4259A PSE引脚兼容,并具有额外功能。 MAX5965A/MAX5965B支持大功率模式,每端口可提供高达45W功率。MAX5965A/MAX5965B提供新型5类和2项分级(6类),支持大功率PD侦测和分级。MAX5965A/MAX5965B通过I²C接口随时读取每个端口的电流。MAX5965A/MAX5965B能够为早期PD提供大容量侦测。 这些器件具有I²C兼容3线串行接口,完全由软件配置和编程。分级过流检测使系统电源管理能够检测PD的吸电流是否超过允许的电流值。MAX5965A/MAX5965B全面的可编程能力增强了系统灵活性,并提供现场诊断功能,适用于其它系统。 MAX5965A/MAX5965B提供四种工作模式以适应不同的系统要求。自动模式允许器件自动操作,无需任何软件监控。半自动模式在软件初始化后对连接至端口的器件进行自动检测和分级,但在软件发出指令之前端口不上电。手动模式下完全由软件控制器件,非常适合系统诊断功能。关断模式下终止所有操作,并安全关断加载至端口的电源。 MAX5965A/MAX5965B提供输入欠压锁定(UVLO)、输入欠压检测、侦测期间负载稳定的安全检测、输入过压锁定、过热检测、启动期间输出电压的摆率限制、电源就绪以及故障指示等功能。MAX5965A/MAX5965B的可编程功能包括:启动超时、过流超时以及负载断开检测超时。 MAX5965A/MAX5965B采用36引脚SSOP封装,工作于扩展工业级(-40°C至+85°C)和扩展商业级(0°C至+85°C)温度范围。   典型工作电路1  

    时间:2011-12-06 关键词: 应用电路 电源控制器

  • 基于安全节能的电源控制器开发

    摘要:针对目前电源充电器的安全和能源浪费的问题,提出一种可以应用于移动设备的安全并且节能的电源控制器的设计方法,重点设计了电流继电器的电路。通过设计改进电流继电器的电流取样电路、电压放大电路、精密整流电路、比较和触发电路、继电气控制电路等部分电路,使电源在充电完成后断开,从而达到节能安全的目的。实验结果证明,电源控制器在电源充电结束后,电流减小到75 mA后断开充电电源,比现有充电器的安全性和节能性都有较大提高。 关键词:安全;节能;继电器;电路     随着社会的发展进步,电子时代的到来,电器在人们的生活中的作用日渐重要,充电器也成为人们日常生活中不可缺少的工具。充电器带来方便的同时伴随而来的是因充电器使用不当而引起的事故:电器损坏、火灾甚至爆炸。不仅如此,“低碳社会”的提出,对充电器节能的要求就更高了。目前,对于充电器安全和节能的要求,工程师们致力于研究怎样提高电源的转换效率、怎样实现低电流充电减少发热等方法,来达到节能的目的。但无论怎样设计,当充电器结束充电任务时,整流电路仍在工作,电能浪费并没有从根本上解决。对于怎样让充电器在结束充点任务后断开电源的方法,国内还没有相关的深入的研究设计。     为了解决上面提出的问题,笔者研究了电源充电器的工作原理。充电器主要是由电流继电器和电源两部分构成,市场上的电源的制作已经很成熟,所以研究的重心在于电流继电器的设计上。本文设计出了一种用于移动设备的安全节能的电源控制器。利用这个电源控制器,实现了电源充电时更安全、更省电的目的。 1 电流继电器     此安全节能移动设备电源控制器的基本使用功能是:此设备上有一个初始化按钮QA,每次充电时,进行初始化,之后开始充电。当移动设备电池充满电时或者移动设备从充电器上拔下时,自动切断主电源。     电流继电器有取样回路、调整、理想整流、电压放大、电压放大调整、两次电压比较、微分电路、触发三极管等8部分构成。 1.1 电流取样电路     电流取样部分选用一种特殊的变压器T1,使其将流过移动设备电源控制器的微弱电流信号转换成电压信号,然后经稳压管VW1,VW2稳压后,再经电位器RP1调整,得到想要的电压值,并将其送给由运算放大器构成的电压放大部分。电流采样电流图如图1所示。 1.2 电压放大电路     电压放大电路图如图2所示。     电压放大部分是由电位器RP1,电阻R11,电阻R12及运算放大器构成了典型的反向电压放大电路,项目中选用的电阻分别为RP1=400 kΩ和R11=10 kΩ,由电压放大电路的计算公式,经计算知其值放大40倍,且电压正半轴和负半轴关于X轴翻转,由于初始的电压信号是一个正弦信号,其本身就关于X轴对称,因此翻转后,信号的波形并没有改变。2个对接的二极管VD1和VD2起到了对后面放大电路的保护作用,当流过电源控制器的电流过大时,二极管VD1和VD2交替导通,使信号电压小于等于0.7 V,从而保护后面的电路。 1.3 精密整流部分电路     电压放大调整部分(也叫做精密整流)是由电阻R13、R15,二极管VD3、VD4以及运算放大器组成,因为信号经放大后依然很小,为了使其不失真地传给下一级,所以整流过程没用常见的桥式整流电路。当传输的电压信号位于X轴的正半轴时2个二极管VD3和VD4导通,将信号送给下一级,当传输的电压信号位于X轴的负半轴时2二极管VD3截止,由运算放大器及R13和R15构成了一个典型的反向电压放大电路,由于R13等于R15,所以只使信号翻转而不改变其大小,翻转的信号经二极管VD3送给下一级。本部分的功能是将正弦交流信号的X轴以下部分关于X轴翻转到正半轴,使交流信号变为直流信号,实现了全波整流。精密整流电路图如图3所示。 1.4 比较和触发部分电路     比较和触发部分主要有比较器电路、微分电路、触发电路构成。其中两个比较器由电阻R16、R17,R18,稳压管VW3和2个运算放大器组成。当电压值大于限定值时生成一段段电压为+Uom的信号,并送给微分电路。微分电路由电容C2,电阻R19和运放组成,使信号经过它时生成一个个正的脉冲信号。     触发部分由二极管VD5,电容C3,电阻R20、R21和运算放大器组成,使经过它的脉冲信号变为可触发控制部分的脉冲信号,经电容C9滤波后使控制端保持高电平,再经二极管VD9和电阻R35正反馈给比较器部分,使其脉冲能够保持。当电压值小于限定值时生成一段段电压为-Uom的信号,并送给微分电路,使信号经过它时生成一个个负的脉冲信号。再经过触发部分使其脉冲信号经电容C9滤波后使控制端保持低电平。触发电路图如图4所示。 1.5 继电器控制部分电路     继电器控制部分由二极管VD7、VD8,稳压管VW7,三极管V3和继电器K组成,当其端口为高电平时,三极管V3正向导通,而是继电器两端电压为高电平,继电器吸合,同时二极管V1和电阻R34两端为高电平,发光二极管红灯亮。当其端口电压为低电平时,三极管截止,继电器两端为低电平,继电器断开,同时二极管V1和电阻R34两端为低电平,发光二极管红灯灭。二极管VD7和VD8是为了保护三极管,以免使其反向击穿。其中继电器为双开关结构,当其断开时不但控制外面适配器电源的开关断开了,而且连取样电路的开关也断开了,控制器停止取样,这样使后面的电路不至于一直工作,而使电路的耗电量明显下降,从而也符合节能的理念。不仅如此,只需在控制外面适配器电源的开关两边并联上一个手动开关,则又可将其设定为安全和普通两种模式,方便一些用电器在初次使用时需要充12小时的情况。控制电路图如图5所示。 2 结论     实验结果证明,在开始端输入大于75 mA的交流电,然后初始化QA按钮,电路开始充电,当电池要充满的时候,电流开始减小,当减小到75 mA的时候,QA断开,电路停止工作。这样,充电器就能避免电源浪费和安全隐患等问题。

    时间:2011-04-02 关键词: 安全节能 电源控制器

  • 具有异相同步功能的电源控制器

    0    引言     SC4808A/B是一个双端高频高集成度的PWM控制器,它能容易地配置成电流或电压工作方式,并且还包括了用于隔离应用的所有控制电路。SC4808虽然简单,却有完整的特性并且只需要很少的外部元器件。它的特性包括:可调置频率高达1MHz;内部斜率补偿;逐脉冲电流限制;输入欠压保护。用唯一个振荡器能够使两个SC4808一起同步和异相工作。输出驱动被配置成推挽式,两个输出之间死区时间的设置取决于定时元件的大小。SC4808的开启阈值为12V(SC4808A)和4.4V(SC4808B)。SC4808B可以应用在5V输入的电源上。两种器件都采用MSOP-10封装。 1    SC4808典型应用电路     图1是SC4808在12V输入、24V输出电源中的应用。 图1    SC4808在12V输入24V输出中的应用     SC4808可以作为峰值电流模式控制器,也可以作为电压模式控制器,这取决于斜率补偿的总量,只需一个电阻即可设置。SC4808的双输出驱动级是成推挽式。两个输出频率是振荡器频率的一半,每个输出级的占空比<50%。SC4808提供脉冲式和打嗝式过流保护。SC4808用脚CS检测电流信息(VCS)与525mV内置限流点进行比较。如果525mV的限流点被超过,则OUTA和OUTB占空比一直减小;而当脚CS电压达到第二个阈值950mV时,OUTA和OUTB被关断。在延迟140μs之后,SC4808开始进入内部软启动。软启动之后,除非过流情况仍然存在,否则器件重新达到正常工作状态。 2    交错并联     在对噪声敏感的应用中,需要振荡器频率和系统参考频率同步。脚SYNC是一个阈值电压为1.6V(SC4808A)和1.0V(SC4808B)的正边缘触发输入,能接收外部时钟。通过连接一个外部控制信号到脚SYNC,SC4808内部振荡器频率将会与外部控制信号的正边缘同步。单独一个控制器工作时,脚SYNC应该接地或接一个频率在SYNC频率范围内的外部同步时钟。在两相工作模式下,其中一个振荡器用来使两个SC4808一起同步和异相工作。这个特性只需要将一个SC4808的脚SYNC输入连接到另一个SC4808的脚RC就能实现。两个SC4808中较快的振荡器自动成为主控部分,强迫两个PWM异相工作。这个特性使电源的输入和输出纹波达到最小并且减少了输入和输出电容的数量。图2是由两个SC4808构成的异相同步电路。 (a)    电路 (b)    输出波形 图2    由2个SC4808构成的异相同步电路     从图2可以看出,由单个SC4808可产生两个180°相位差的输出信号。由两个SC4808组成的异相同步电路会产生4个90°相位差的输出信号。交错并联两组电源可以达到下列特性:     ——电源的输入和输出电流纹波互相抵销;     ——较小的输入和输出电容;     ——较小的输入和输出电感;     ——较小的功率损耗;     ——较小的功率变压器;     ——较低的功率器件温升;     ——更快的负载瞬态响应。     如图3所示,利用SC4808PSPICE模型可以清楚地看到,交错并联二组电源的输出电流纹波比单组电源减小很多。如图4所示,单组电源产生5A电流纹波(满载电流为20A),交错并联两组电源的输出电流纹波不到1A(满载电流同样为20A),这样便大大减小了所需的输出电容ESR值。由于交错并联两组电源输出开关频率是单组电源输出开关频率的2倍,而交错并联两组电源输出等效电感是单组电源输出电感的1/2,交错并联两组电源负载动态响应比单组电源负载动态响应更快。图5显示在负载电流从15A到20A转换过程中,交错并联两组电源输出电压过冲(Overshoot)和恢复时间(Settling Time)比单组电源减小了。 图3    2个推挽式电源交错并联 (a)    2个推挽式电源交错并联输出电感电流波形 (b)    1个推挽式电源输出电感电流波形 图4    推挽式电源交错并联输出电感电流波形比较 (a)    2个电源交错并联输出动态波形 (b)    1个电源输出动态波形 图5    输出动态波形比较     利用两个电源交错并联为一个负载提供电流,需要设计负载均流电路,以保证负载电流在两组电源中均匀分配。而电流型反馈的两组电源会自动互相均流。如图6所示,两组输出电感电流的电压取样(VCS1,VCS2)都会被同一个反馈电压(VFB)所控制。一旦VCS1和VCS2的峰值被控制,VCS1和VCS2的平均值会一样,从而达到流过二组电源的输出电流均流。SC4808内部不设误差放大器,只要将一个外部反馈电压接到二组SC4808的反馈端(FB)就可以了。 (a)    交叉电流均流波形    (b)    SC4808均流连接 图6    电流型反馈具有输出电流均流功能 3    结语     SC4808能达到新一代直流模块电源的要求。它独特的异相同步功能尤其适用在两组大输出电流开关电源。利用SC4808电流型反馈可以很容易达到两组输出电流均流。

    时间:2011-03-22 关键词: 电源控制器

  • 基于FPGA和NiosII的逆变焊接电源控制器

    摘要:设计了基于FPGA和NioslI软核的全数字逆变焊接电源控制器,采用变参数PID和改进的I-I型双闭环电流-弧长控制策略,并应用于数字化MIG焊接电源系统中。介绍了该电源控制器各模块的功能及设计方案,分析了MIG焊接电流和弧长的控制问题,并进行了仿真和实际焊接试验。 关键词:FPGA;NioslI;变参数PID;双闭环控制;数字MIG逆变电源 1 概述     脉冲金属惰性气体保护焊(pulsed metal inert gas welding),简称MIG焊。MIG焊在工艺上具有以下优点:焊接保护作用好,焊缝金属纯净,焊接过程稳定,焊缝成形好等。目前,国内逆变焊机多采用以DSP为核心或以MCU+DSP为核心的控制结构。当需要实时采集焊接数据并传送到上位机上时,单个DSP将难以胜任,以DSP为核心控制器的一种改进的处理方案是采用MCU+DSP或者多个DSP配合完成焊接控制和实时通信等环节。该方案无疑增加了系统的成本和复杂程度。     采用高密度的FPGA取代传统的模拟驱动型控制芯片,可大大提高控制器电路设计的集成度,同时提高逆变电源控制器设计的灵活性和电源系统的抗干扰能力、控制精度。但是,FPGA作为核心控制器也存在缺点,其存储能力和软件的扩展接口能力有限。     NioslI软核可以根据用户的要求来定制和拓展,FPGA内部引入NioslI软核采用SOPC的设计思路,可以弥补单独使用FPGA的缺陷,使得基于FPGA硬件逻辑的并行快速性充分发挥的同时,软件接口和扩展通信能力也大大加强。本文采用嵌入NioslI软核的FPGA作为逆变电源的核心控制结构。 2 逆变电源控制器的硬件设计     全数字逆变焊接电源控制系统的硬件结构如图1所示。主要分为两部分:焊接电源主回路和控制回路。主回路的工作过程为:380 V工频交流电整流滤波后变为520 V左右直流电,经逆变环节变为高频方波交流电,经中频降压变压器和输出整流-滤波环节后变为低压直流电供焊接使用(受控环节为桥式逆变过程)。控制回路的核心器件为FPGA,其内部设计包括:FPGA硬件逻辑部分、NiosII软核部分,以及DPRAM和接口逻辑。 2.1 FPGA硬件逻辑设计     FPGA硬件逻辑设计主要包括ADC采样控制器、DPWM控制器以及双闭环控制算法的设计。 2.1.1 ADO采样控制器     全数字逆变焊机工作频率为20~40 kHz,采样速度要求较快;为了满足电源输出控制的精度,要求采样精度要足够高。另外,由图1可知,系统需要同时采集电源的输出电压和电流两路信号。采用ADI公司的AD7863。     其转换速率为175 ksps,并行输出接口,转换精度最高为14位,内置两个独立A/D转换器。根据其数据手册中提供的ADC转换时序,可以将ADC控制器分为7个状态:S0,空闲状态;S1,启动转换;S2,A/D正在转换,Busy信号置高电平;S3,转换完成,Busy信号置低,发送读取命令;S4,读取第一个转换值;S5,读完第一个转换值,发送第二个读命令;S6,完成第二个通道的读取,转移至S0。     根据以上的设计思路,采用VHDL语言描述、以状态机的形式设计ADC控制器。 2.1.2 DPWM控制器     数字PWM(DPWM)控制器作为连接控制算法与焊接电源主回路的桥梁,作用至关重要。在以DPWM方式控制的逆变电源系统中,DPWM一般可以分为电压型DPWM和电流型DPWM两种方式。电流型DPWM反馈电流和锯齿波叠加后,与控制信号直接比较,DPWM信号可以迅速输出电流的变化,动态性能较好,因此本文采用电流型设计方案。     DPWM控制器一般需要满足:占空比可变,而且PWM占空比更新快;有足够的死区时间保证IGBT可靠关断;能快速抑制不正常输出电流的突变,以防止焊接电源负载在短路、焊接电弧、断路之间切换时造成系统不稳定;当出现过流等异常现象时,能快速封锁DPWM驱动信号,保护主回路。     此外,为了避免系统输出出现极限震荡现象,要求DPWM控制信号的分辨率要高于采样分辨率。本设计中,ADC有效采样分辨率设置为10位,采用150 MHz的计数频率和30 kHz的逆变器开关频率,由式(1)可推算出DPWM控制信号的分辨率:         其中,fCLK为计数(时钟)频率,fSW为逆变器开关频率,为DPWM控制信号的分辨率。代入实际数据可得,计数上限为5000,即至少13位的分辨率,高于ADC的采样分辨率。综合上述分析,电流型DPWM控制器的结构如图2所示。 2.1.3 双闭环控制算法     (1)电流控制方案     脉冲MIG焊一般采用带后中值的焊接电流波形,如图3所示。焊接过程的要求各阶段电流稳定,且峰值电流Ip、基值电流Ib、中值电流Im以及电流变化斜率都应精确控制,以保证焊缝质量。因此,保证控制脉冲参数的精度为电流控制的基本要求。闭环形式的PID算法最为常用,但是各阶段的电流变化斜率不尽相同,即使反复选择PID算式的kp、ki、kd参数,也只能折中各阶段的控制指标。变参数PID控制则可以分段设定kp、ki、kd参数,优化控制效果。本文采用变参数PID作为控制方案。     根据波形的6个阶段,将PID参数分为6组,分别分段调试取优后存储。工作时控制器根据当前的焊接电流阶段选择最优PID参数,以充分保证焊接电流的各个指标。这里采用增量式PID方案,变参数PID电流环控制方案如图4所示。     (2)弧长控制方案     焊接电弧的稳定对于焊接质量的提高和保证焊接电源适应不同的焊接工况十分重要。由于焊接电弧电压直接影响弧长的变化,而电弧电压随着焊接电流的改变而变化,因此弧长控制和电流控制是关联的。     当前对焊接电弧的调节主要有2种方式:以脉冲峰值电流Ip和基值电流Ib均保持不变的I-I方式,以及脉冲电压Up和基值电流Ib保持不变的U-I方式。I-I方式由于Ip和Ib均为恒流外特性,可以达到稳定的熔滴过渡,并且通过控制脉冲电流波形可以精确地控制熔滴过渡行为。但I-I方式是通过调节脉冲频率来实现电弧长度的调节,存在调节速度慢且弧长变化时脉冲周期剧烈变动等缺点。本文采用在不影响熔滴过渡过程的前提下对Ip和Ib进行阈值范围内微调变化的方式,不但可以减小电流脉冲频率变化的剧烈程度,而且可以加快电弧动态调节过程。这样电流控制构成内环,弧长(压)控制构成外环。双闭环控制算法如图5所示。 2.2 NiOSIl软核设计     NiosII是专门针对Altera公司FPGA的32位嵌入式CPU。它是一个完全由Altera FPGA的逻辑单元和嵌入式RAM块实现的RISC结构的软核CPU。NiosIICPU提供3种不同的配置:NioslI/f(快速型)、NiosII/s(标准型)和NiosII/e(经济型)。可以通过SOPC Builder来选择所需的NiosII软核,根据具体的应用需求来定制它的外围设备,还可以通过自定义指令和外围模块来增加NiosII系统的功能。这里考虑到功能需要和FPGA内部资源占用率,选用NioslI/e型CPU。     在本设计中,NiosII/e型CPU任务有:与面板通信,将电流波形和其他焊接参数传送到FPGA的DPRAM中,并且读取DPRAM中的焊机数据传送到面板上;负责保护气体起停、快送丝、慢送丝等焊接的时序控制。因此NiosII软核的软件设计包括:与DPRAM接口、焊接时序控制,以及控制送丝机和面板通信。根据上述要求,通过SOPC Builder配置的NioslI软核系统资源如图6所示。 2.3 DPRAM和接口逻辑设计     NioslI和FPGA硬件逻辑之间的数据交换可以采用DPRAM、SPI和SCI等形式。DPRAM采用并行传输,传输速度快,通信协议简单,而且FPGA中一般有DPRAM的宏模块可供使用。因此,本文采用DPRAM作为各种焊接波形数据和工艺参数的存储媒介。采用FPGA内部DPRAM宏模块,只需根据需要修改位数、容量等参数。考虑本设计的需要,DPRAM选择16位,容量为1K字。采用DPRAM作为通信中间环节,关键问题是如何合理解决以下2个问题:     ①DPRAM与NiosII的接口。可以通过为NiosII添加I/O口以模拟DPRAM读写时序进行接口,也可以直接利用NiosII中的Avalon总线和DPRAM互连。采用I/O口模拟读写时序速度较慢且浪费FPGA的内部逻辑资源,本文采用自定义逻辑模块将Avalon总线与DPRAM进行连接,根据Avalon总线的读写时序设计接口模块。     ②DPRAM与FPGA硬件逻辑的接口。本文结合SOPC Builder帮助文件中给出的DPRAM读写时序,设计简单的逻辑实现接口。 3 仿真与实验 3.1 ADC控制器仿真     ADC控制器可以使用QuartusII自带的SignalTapII逻辑分析仪进行仿真验证。SignalTapII逻辑分析仪可以直观地观测ADC控制器采集到的当前ADC的转换结果,准确而高效。为了加快仿真速度,对ADC的转换值不加滤波处理;为避免最低位剧烈抖动,仿真时仅仅采用高12位,去掉最低两位的结果。参考电压5 V,将电压通道接到了模拟地(理论值为0000h),电流通道连接到2.54 V左右的模拟电压(理论值为0820h)。  SignalTapII仿真结果如图7所示。     可见,所设计的ADC控制器能够稳定地控制AD7863工作,除了稍有抖动之外(未加滤波环节),采样结果准确可靠。 3.2 DPWM控制器仿真     为了验证所设计的DPWM控制器是否合理,在保证仿真有效的前提下做如下约定:保护清除按键和DPWM启动按键信号均以直接数字量置位来代替;将算法输出信号ALG_IN视作给定;反馈电流数字量设为恒值500;死区时间设定为3.0μs,最小脉宽占空比为2.4%。     仿真环境为QuartusII-7.2,仿真结果如图8所示。启动信号STRT有效之前DPWM输出全部封锁,输出均为低电平;STRT有效后,在给定小于最小脉宽时输出最小脉宽,随着给定的增大,脉宽变大;当检测到过流信号(OV_C)时,4路DPWM输出立即置低(即全部被封锁),且置低状态能一直持续到保护信号PRTCT_CLR清除后才结束。可见DPWM的输出严格受控。 3.3 焊接试验波形 3.3.1 静态负载焊接试验     在静态负载条件下,NioslI通过DPRAM给定定频100 Hz和带后中值的脉冲电流。电流脉冲参数为:峰值300 A,峰值时间4 ms;中值100 A,中值时间1 ms;基值电流30 A。采用6段PID参数。实际输出的电流和电压波形如图9所示。     图9中,上面为通道1,波形为输出电流,每格1 V,代表实际焊接电流100 A;下面为通道2,波形为输出电压,每格1 V,代表实际焊接电压10 V。可见,焊接电流波形与给定的脉冲波形(如图3所示)基本一致。 3.3.2 动态负载焊接试验     双闭环控制策略下,死区时间3.0μs,最小脉宽占空比为2.4%。电流脉冲参数为:峰值450 A,峰值时间3 ms;中值150 A,中值时间2 ms;基值电流50 A。6段PID参数。给定平均电弧电压为30 V,保护气体成分为20%CO2+80%Ar,保护气体流量为25 L/min,碳钢焊丝直径为1.2 mm,送丝速度为4.5 m/min。试验结果表明,当焊枪大范围抖动时,为了调节电弧的平均电压以保证焊接电弧稳定,电源系统实时地稳定电弧,且电流脉冲的频率变化均匀,峰值、基值分别随焊枪的抖动而上下微调。 4 结论     本设计采用FPGA+NioslI软核为控制核心,设计了全数字化脉冲MIG逆变焊接电源控制器。试验结果证明:数字化的设计思路增强了系统的稳定性和灵活性;一块FPGA在保证控制器功能的前提下,大大降低了开发成本,缩短了开发周期;在FPGA内部实现6段变参数PID以及改进的I-I电流-电弧双闭环的控制策略,脉冲电流跟踪效果良好,焊接电弧调节稳定,动态性能良好,实际焊接效果出色。本设计的核心逻辑都是基于统一性较好的VHDL语言设计,并采用模块化的设计方案,因此便于推广和移植。

    时间:2011-02-16 关键词: FPGA niosii 逆变焊接 电源控制器

  • HiperPLC系列电源控制器IC(PI)

    Power Integrations公司(PI)宣布推出其HiperPLC(名称涵义为高功率、功率因数校正、LLC及控制器)系列电源控制器IC。HiperPLC是高度集成、高效率及高功率的HiperTM产品系列的首个成员。它集连续导通模式(CCM) PFC控制器、LLC谐振转换器及高压(800V)半桥驱动器于一个IC封装中。它也是Power Integrations公司针对200至600瓦高功率、高效率离线式功率转换器应用所推出的第一款产品,可广泛应用于平板电视;所谓的效率分别在80%以上的铜级、85%以上的银级和90%以上的金级PC主电源和工作站电源;以及最新一代的高亮度LED路灯。由于新器件将PFC(功率因数校正)和LLC控制、高压驱动功能及大量支持电路全部集成到了单个IC封装中,因此可以节省一定成本。通过利用PFC和LLC控制器之间的通信、减少外围元件数量、降低磁性元件的成本和减小昂贵的高压大容量电容的尺寸,可以进一步实现成本节省。PFC和LLC控制的集成还可以确保整个电源维持一个开关频率,从而降低差模噪音和减少EMI谐波频谱成分,进一步降低输入滤波器的成本。此外,再加上LLC架构的天然优势、器件的高集成度以及PI方便易用的支持工具,使用HiperPLC可以实现高效率电源设计的快速开发。 HiperPLC集成了连续模式功率因数校正(PFC)级、LLC半桥控制器和内置的高压(800V)高端/低端驱动电路。该器件还可以为两个功率级提供必要的保护功能,从而提高可靠性和减少元件数。连续模式PFC通过限制AC磁通量、省去输入扼流圈中昂贵的利兹线以及降低输入到PFC大容量电容中的纹波电流,可以降低PFC磁芯的成本。在单个IC中同时集成PFC和LLC控制器可以节省大量的成本,比如,频率和锁定的相位可以促使纹波电流抵消,减少谐波成份,从而降低EMI滤波器要求。这种相位锁定关系可以防止“边缘冲突”并降低噪音敏感度,因此可以极大地简化PCB布局和加快设计速度。 其他特性包括:全面的PFC和LLC故障处理、电流限制以及短路保护功能可以为功率元件提供保护;高效率的零电压开关(ZVS) LLC;关断时间PFC控制可省去AC输入检测元件;可配置的精确的死区时间控制和频率限制可防止MOSFET硬开关;LLC占空比严格对称,使输出整流管电流平衡;以及具有内部PFC电流检测低通滤波器。 与此同时,Power Integrations还发布了相关参考设计套件(RDK-189),介绍如何使用HiperPLC器件来设计用于LCD电视的300瓦电源。设计师还可以从Power Integrations的网站 (http://www.powerint.cn/hiperplcproduct.zh-cn.htm) 找到设计范例报告 (DER-189)、完整的数据手册。基于10,000片的订货量,HiperPLC可立即供货,单价为每片2.00美元。RDK-189将于12月15日起提供,每套100美元。

    时间:2008-11-11 关键词: hiperplc 电源控制器

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