引言 由于大功率電源負(fù)載需求的增加以及分布式電源系統(tǒng)的發(fā)展,開關(guān)電源的并聯(lián)應(yīng)用技術(shù)日益重要。但是并聯(lián)運(yùn)行的各個開關(guān)電源模塊特性并不一致,外特性好(電壓調(diào)整率小)的模塊可承擔(dān)更多的電流,甚至過載,從而使某些外特性較差的模塊運(yùn)行于輕載狀態(tài),甚至基本上是空載運(yùn)行。其結(jié)果必然加大了分擔(dān)電流多的模塊的熱應(yīng)力,從而降低了可靠性。但是并聯(lián)的開關(guān)電源在模塊間通常需要采用均流措施。它是實(shí)現(xiàn)大功率電源系統(tǒng)的關(guān)鍵,其目的在于保證模塊間電流應(yīng)力和熱應(yīng)力的均勻分配,防止一臺或多臺模塊運(yùn)行在自身的電流極限狀態(tài)。
1 高頻開關(guān)電源技術(shù)在通信行業(yè)的發(fā)展 通信用高頻開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展基本上可以體現(xiàn)在幾個方面:變換器拓?fù)洹⒔Ec仿真、數(shù)字化控制及磁集成。 1.1 變換器拓?fù)?/p>
上世紀(jì)60年代,開關(guān)電源的問世,使其逐步取代了線性穩(wěn)壓電源和SCR相控電源。40多年來,開關(guān)電源技術(shù)有了飛迅發(fā)展和變化,經(jīng)歷了功率半導(dǎo)體器件、高頻化和軟開關(guān)技術(shù)、開關(guān)電源系統(tǒng)的集成技術(shù)三個發(fā)展階段。 功率半導(dǎo)體器件從雙極型器件(BPT、SCR、GTO)發(fā)展為MOS型器件(功率MOSFET、 IGBT、IGCT等),使電力電子系統(tǒng)有可能實(shí)現(xiàn)高頻化,并大幅度降低導(dǎo)通損耗,電路也更為簡單。 自上世紀(jì)80年代開始,高頻化和軟開關(guān)技術(shù)的開發(fā)研究,使功率變換器性能更好、重量更輕、尺寸更小。高頻化和軟開關(guān)技術(shù)是過去20年國際電力電子界研究的熱點(diǎn)之一。 上世紀(jì)90年代中期,集成電力電子系統(tǒng)和集成電力電子模塊(IPEM)技術(shù)開始發(fā)展,它是當(dāng)今國際電力電子界亟待解決的新問題之一。 關(guān)注點(diǎn)一:功率半導(dǎo)體器件性能
關(guān)鍵字:開關(guān)電源 0 引言 開關(guān)電源作為電子設(shè)備的供電裝置,具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn),在數(shù)字電路中得到了廣泛的應(yīng)用,然而由于工作在高頻開關(guān)狀態(tài),屬于強(qiáng)干擾源,其本身產(chǎn)生的干擾直接危害著電子設(shè)備的正常工作。因此,抑制開關(guān)電源本身的電磁噪聲,同時提高其對電磁干擾的抗擾性,以保證電子設(shè)備能夠長期安全可靠地工作,是開發(fā)和設(shè)計開關(guān)電源的一個重要課題。 1 開關(guān)電源干擾的產(chǎn)生 開關(guān)電源的干擾一般分為兩大類:一是開關(guān)電源內(nèi)部元器件形成的干擾;二是由于外界因素影響而使開關(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 開關(guān)電源內(nèi)部干擾 開關(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程是產(chǎn)生EMI最常見的原因。這是因為工頻交流正弦波通過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 09:11 編輯 開關(guān)電源設(shè)計的一般考慮在設(shè)計開關(guān)電源之前,應(yīng)當(dāng)仔細(xì)研究要設(shè)計的電源技術(shù)要求。現(xiàn)以一個通信電源模塊的例子來說明設(shè)計要考慮的問題。該模塊的技術(shù)規(guī)范如下:
開關(guān)電源的特點(diǎn)是會產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁噪聲,如果不嚴(yán)格控制,會產(chǎn)生很大的干擾。 下面介紹的技能有助于下降開關(guān)電源的噪聲,并可用于高度靈敏的模仿電路。 1.電路和設(shè)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,這也能夠下降開關(guān)管上的壓力。 這些電路包含ZVS(零電壓開關(guān)),ZCS(零電流開關(guān)),諧振模式。 (ZCS的一種),SEPIC(單端初級電感轉(zhuǎn)換器),CK(一組磁性結(jié)構(gòu),以其發(fā)明者的姓名命名)等。 削減切換時刻并不一定會導(dǎo)致功率提高,因為磁性元件的RF振動需求強(qiáng)大的損耗緩沖,最終能夠觀察到削弱的返回。 使用軟開關(guān)技能,雖然會略微下降功率,但在節(jié)省本錢和過濾/屏蔽所占空間方面具有更大的優(yōu)勢。 2.阻尼 為了
一、開關(guān)電源的電路組成開關(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。輔助電路有輸入過欠壓保護(hù)電路、輸出過欠壓保護(hù)電路、輸出過流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。開關(guān)電源的電路組成方框圖如下:二、輸入電路的原理及常見電路1、AC輸入整流濾波電路原理:
在進(jìn)行電器電路模塊設(shè)計或給新產(chǎn)品定型時,有時極少認(rèn)真考慮配套開關(guān)電源的選擇,直到發(fā)現(xiàn)問題出在開關(guān)電源部分,才重新評估這個問題。 一、選擇開關(guān)電源的基本依據(jù) 電壓和電流范圍,這是兩個最容易確定的指標(biāo),只要根據(jù)電路的功耗計算出即可。也應(yīng)考慮測試高、低供電電壓極值。 大多數(shù)固定電源允許輸出電壓±10%的范圍內(nèi)變化,如果這還不能滿足電路要求,可選用輸出可調(diào)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%由一個電源提供,不夠部分可并接兩個或更多電源。 二、開關(guān)電源的擴(kuò)展和安全性
開關(guān)電源的技術(shù)指標(biāo)有很多,包括電氣指標(biāo)、機(jī)械特性、適用環(huán)境、可靠性、安全性和生產(chǎn)成本等。本節(jié)重點(diǎn)討論電源的電氣指標(biāo)。 根據(jù)電源用途不同,指標(biāo)優(yōu)先考慮的重點(diǎn)也不同,但首先應(yīng)考慮電源的安全性。目前,許多國家都有相應(yīng)的開關(guān)電源安全規(guī)范。常用的國際安全規(guī)范為IEC950、 IEC65。 常見的開關(guān)電源電氣技術(shù)指標(biāo)有: (1)輸入電源的相數(shù)、頻率:根據(jù)輸出功率不同,可采用單相或三相電源供電。在輸出功率高于5kW時通常
高頻開關(guān)電源額定直流輸出電壓、浮充電壓、均充電壓、功率因數(shù)、穩(wěn)壓精度、效率、雜音電壓(不接蓄電池組)、電池溫度補(bǔ)償?shù)取?1、額定直流輸出電壓:指市電經(jīng)整流模塊變換后的額定輸出電壓,正選的電源電壓為-48V,電壓允許變動范圍-40—-57V。這種“-”型基礎(chǔ)電壓是指電源正饋電線接地,作為參考電位零伏,負(fù)饋電線裝接熔斷器后,與機(jī)架電源連接。 2、浮充電壓:在市電正常時,蓄電池與整流器并聯(lián)運(yùn)行,蓄電池自放電引起的容量損失便在全浮充過程被補(bǔ)足。根據(jù)電池特性及溫度所需補(bǔ)充損失電流的多少而設(shè)定的電壓。 3、均充電壓:為使蓄電池快速補(bǔ)充容量,視需要升高浮充電壓,使流入電池補(bǔ)充電流增加,這一過程整流器輸出得電壓為“均充”電壓。 4、功率因數(shù):有功功率對視在功率的比叫做功率因數(shù)。由于開關(guān)電源電
1.前言 隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,開關(guān)電源得到了廣泛應(yīng)用,而日新月異的高科技產(chǎn)品也對開關(guān)電源提出了更高的要求。開關(guān)電源的模擬控制技術(shù)也發(fā)展了很多年,各方面都比較成熟,但其無法克服固有的缺點(diǎn):控制電路復(fù)雜,元器件比較多,不利于小型化的發(fā)展;控制電路一旦成型,很難修改,調(diào)試不方便;控制不靈活,復(fù)雜的控制方法也難以用模擬方法實(shí)現(xiàn)。 2. 數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
本帖最后由 catherine-kitty 于 2013-5-29 09:24 編輯 開關(guān)電源的基本工作原理 開關(guān)電源是利用時間比率控制(Time Ratio Control,縮寫為TRC)的方法來控制穩(wěn)壓輸出的。按TRC控制原理,有以下三種方式: 1) 脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,縮寫為PWM)。開關(guān)周期恒定,通
1 基本理論 開關(guān)電源的輸出電壓Vo是由一個控制電壓Vc來控制的,即由Vc與鋸齒波信號比較,產(chǎn)生PWM波形。根據(jù)鋸齒波產(chǎn)生的方式不同,開關(guān)電源的控制方式可分為電壓型控制和電流型控制。電壓型的鋸齒波是由芯片內(nèi)部產(chǎn)生的,如LM5025,電流型的鋸齒波是輸出電感的電流轉(zhuǎn)化成電壓波形得到的,如UC3843。對于反激電路,變壓器原邊繞組的電流就是產(chǎn)生鋸齒波的依據(jù)。 輸出電壓Vo與控制電壓Vc的比值稱為未補(bǔ)償?shù)拈_環(huán)傳遞函數(shù)Tu,Tu=Vo/Vc。一般按頻率的變化來反映Tu的變化,即Bode圖。 電壓型控制的電源其Tu是雙極點(diǎn),以非隔離的BUCK為例,形式為:
銀聯(lián)寶科技高頻開關(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(shù),以高頻開關(guān)電源的專用芯片U6201來說,它的基準(zhǔn)振蕩頻率為65KHZ。高頻開關(guān)電源芯片有著很多優(yōu)點(diǎn):1、體積小、重量輕。老式100來瓦的電器,僅僅電源部分的大電源變壓器就有幾斤重,占機(jī)箱很大一個位置。而開關(guān)電源只有幾百克,巴掌大一小塊。2、節(jié)約材料。開關(guān)電源節(jié)約了大量的銅、鐵。3、穩(wěn)定可靠。開關(guān)電源有多重保護(hù)措施,傳統(tǒng)電源基本就是保險絲了。4、電壓調(diào)整范圍寬,輕松就能實(shí)現(xiàn)大范圍電壓調(diào)整,傳統(tǒng)電源就不可比擬了。5、開關(guān)電源芯片能效比高。6、開關(guān)電源芯片消除了傳統(tǒng)電源討厭的50周交流聲。開關(guān)電源芯片有如此多的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用逐步取代了傳統(tǒng)電源。銀聯(lián)寶科技的開關(guān)電源芯片U6201,滿載固定65KHz開關(guān)頻率,輕載Burst Mode。是一款高性能電流模式PWM控制器,適用于離線反激式轉(zhuǎn)換器應(yīng)用。該IC內(nèi)置通用
在任何開關(guān)電源方案設(shè)計中,PCB板的物理設(shè)計都是最后一個環(huán)節(jié),如果設(shè)計方法不當(dāng),PCB可能會輻射過多的電磁干擾,造成電源工作不穩(wěn)定,以下開關(guān)電源方案的6點(diǎn)PCB設(shè)計技巧。1.從原理圖到PCB設(shè)計流程建立元件參數(shù)——>輸入原理網(wǎng)表->設(shè)計參數(shù)設(shè)置->手工布局->手工布線->驗證設(shè)計——>復(fù)查->CAM輸出。2.參數(shù)設(shè)置3.元器件布局4.布線5.檢查6.設(shè)計輸出12V1A開關(guān)電源方案U6773S的圖片: 芯片采用的是是內(nèi)置MOS的一款國產(chǎn)芯片U6773S ,具有較高
開關(guān)電源技術(shù)
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