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LED照明开关电源规划原理及全过程

一、概论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

一、概论

开关电源是运用现代电力电子技能,操控开关管注册和关断的时刻比率,保持安稳输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)操控IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源比较,二者的本钱都跟着输出功率的添加而添加,但二者添加速率各异。线性电源本钱在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为本钱回转点。跟着电力电子技能的开展和立异,使得开关电源技能也在不断地立异,这一本钱回转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源供应了宽广的开展空间

电源有如人体的心脏,是一切电设备的动力。但电源却不像心脏那样办法单一。因为,标志电源特性的参数有功率、电源、频率、噪声及带载时参数的改动等等;在同一参数要求下,又有体积、分量、形状、功率、牢靠性等目标,人可按此去”刻画”和完美电源,因此电源的办法是极多的。

跟着电力电子技能的高速开展,电力电子设备与人们的作业、日子的联系日益亲近,而电子设备都离不开牢靠的电源,进入80年代核算机电源全面完成了开关电源化,首先完结核算机的电源换代,进入90年**关电源相继进入各种电子、电器设备范畴,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、操控设备电源等都已广泛地运用了开关电源,更促进了开关电源技能的迅速开展。开关电源是运用现代电力电子技能,操控开关晶体管注册和关断的时刻比率,保持安稳输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)操控IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源比较,二者的本钱都跟着输出功率的添加而添加,但二者添加速率各异。线性电源本钱在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一本钱回转点。跟着电力电子技能的开展和立异,使得开关电源技能在不断地立异,这一本钱回转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源供应了广泛的开展空间。

一般电力要经过转化才干契合运用的需求。转化的比如有:沟通转化成直流,高电压变成低电压,大功率中取小功率等等。

开关电源的作业原理是:

1.沟通电源输入经整流滤波成直流;

2.经过高频PWM(脉冲宽度调制)信号操控开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;

3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供应负载;

4.输出部分经过必定的电路反馈给操控电路,操控PWM占空比,以抵达安稳输出的意图。

开关电源规划全进程

1 意图

期望以简略的篇幅,将公司现在规划的流程做介绍,若有介绍不当之处,请不吝珠玉。

2 规划进程:

2.1 绘线路图、PCB Layout.

2.2 变压器核算。

2.3 零件选用。

2.4 规划验证。

3 规划流程介绍(以DA-14B33为例):

3.1 线路图、PCB Layout请参阅资识库中阐明。

3.2 变压器核算:

变压器是整个电源供应器的重要中心,所以变压器的核算及验证是很重要的,以下即就DA-14B33变压器做介绍。

3.2.1 决议变压器的原料及尺度:

依据变压器核算公式

B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)

Lp = 一次侧电感值(uH)

Ip = 一次侧峰值电流(A)

Np = 一次侧(主线圈)圈数

Ae = 铁心截面积(cm2)

B(max)依铁心的原料及自身的温度来决议,以TDK Ferrite Core PC40为例,100℃时的B(max)为3900 Gauss,规划时应考虑零件差错,所以一般取3000~3500 Gauss之间,若所规划的power为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss左右,以防止铁心因高温而饱合,一般来说铁心的尺度越大,Ae越高,所以能够做较大瓦数的Power.

3.2.2 决议一次侧滤波电容

滤波电容的决议,能够决议电容器上的Vin(min),滤波电容越大,Vin(win)越高,能够做较大瓦数的Power,但相对价格亦较高。

3.2.3 决议变压器线径及线数:

当变压器决议後,变压器的Bobbin即可决议,依据Bobbin的槽宽,可决议变压器的线径及线数,亦可核算出线径的电流密度,电流密度一般以6A/mm2为参阅,电流密度对变压器的规划而言,只能作为参阅值,终究应以温昇记载为准。  3.2.4 决议Duty cycle (作业周期):

由以下公式可决议Duty cycle ,Duty cycle的规划一般以50%为基准,Duty cycle若超越50%易导致振动的发生。

NS = 二次侧圈数

NP = 一次侧圈数

Vo = 输出电压

VD= 二极体顺向电压

Vin(min) = 滤波电容上的谷点电压

D =作业周期(Duty cycle)

3.2.5 决议Ip值:

Ip = 一次侧峰值电流

Iav = 一次侧均匀电流

Pout = 输出瓦数

功率

PWM震动频率

3.2.6 决议辅佐电源的圈数:

依据变压器的圈比联系,可决议辅佐电源的圈数及电压。

3.2.7 决议MOSFET及二次侧二极体的Stress(应力):

依据变压器的圈比联系,能够开始核算出变压器的应力(Stress)是否契合选用零件的标准,核算时以输入电压264V(电容器上为380V)为基准。

3.2.8 其它:

若输出电压为5V以下,且有必要运用TL431而非TL432时,须考虑多一组绕组供应Photo coupler及TL431运用。

3.2.9 将所得资料代入 公式中,如此可得出B(max),若B(max)值太高或太低则参数有必要从头调整。

3.2.10 DA-14B33变压器核算:

输出瓦数13.2W(3.3V/4A),Core = EI-28,可绕面积(槽宽)=10mm,Margin Tape =? 2.8mm(每边),剩下可绕面积=4.4mm.

假定fT = 45 KHz ,Vin(min)=90V, =0.7,P.F.=0.5(cosθ),Lp=1600 Uh

核算式:

变压器原料及尺度:l

由以上假定可知原料为PC-40,尺度=EI-28,Ae=0.86cm2,可绕面积(槽宽)=10mm,因Margin Tape运用2.8mm,所以剩下可绕面积为4.4mm.

假定滤波电容运用47uF/400V,Vin(min)暂定90V.

决议变压器的线径及线数:

假定NP运用0.32ψ的线

电流密度=

可绕圈数=

假定Secondary运用0.35ψ的线

电流密度=

假定运用4P,则

电流密度=

可绕圈数=

决议Dutyl cycle:

假定Np=44T,Ns=2T,VD=0.5(运用schottky Diode)

决议Ip值:

决议辅佐电源的圈数:

假定辅佐电源=12V

NA1=6.3圈

假定运用0.23ψ的线

可绕圈数=

若NA1=6Tx2P,则辅佐电源=11.4V

决议MOSFET及二次侧二极体的Stress(应力):

MOSFET(Q1) =最高输入电压(380V)+ =

=463.6V

Diode(D5)=输出电压(Vo)+ x最高输入电压(380V)=

=20.57V

Diode(D4)=

= =41.4V其它:

因为输出为3.3V,而TL431的Vref值为2.5V,若再加上photo coupler上的压降约1.2V,将使得输出电压无法推进Photo coupler及TL431,所以有必要别的添加一组线圈供应回授途径所需的电压。

假定NA2 = 4T运用0.35ψ线,则

可绕圈数= ,所以可将NA2定为4Tx2P

变压器的接线图:

3.3 零件选用:

零件方位(标示)请参阅线路图: (DA-14B33 Schematic)

3.3.1 FS1:

由变压器核算得到Iin值,以此Iin值(0.42A)可知运用公司共用料2A/250V,规划时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超越保险丝的额外值。

3.3.2 TR1(热敏电阻):

电源发动的瞬间,由於C1(一次侧滤波电容)短路,导致Iin电流很大,尽管时刻很时刻短,但亦或许对Power发生损伤,所以有必要在滤波电容之前加装一个热敏电阻,以约束开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A,230V/60A),但因热敏电阻亦会耗费功率,所以不行放太大的阻值(否则会影响功率),一般运用SCK053(3A/5Ω),若C1电容运用较大的值,则有必要考虑将热敏电阻的阻值变大(一般运用在大瓦数的Power上)。

3.3.3 VDR1(突波吸收器):

当雷极发生时,或许会损坏零件,从而影响Power的正常动作,所以有必要在靠AC输入端 (Fuse之後),加上突波吸收器来维护Power(一般常用07D471K),但若有价格上的考量,可先疏忽不装。

3.3.4 CY1,CY2(Y-Cap):

Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容,若AC Input有FG(3 Pin)一般运用Y2- Cap , AC Input若为2Pin(只需L,N)一般运用Y1-Cap,Y1与Y2的差异,除了价分外(Y1较贵重),绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为两层绝缘,绝缘耐压约为Y2的两倍,且在电容的本体上会有”回”符号或注明Y1),此电路因为有FG所以运用Y2-Cap,Y-Cap会影响EMI特性,一般来说越大越好,但须考虑漏电及价格问题,漏电(Leakage Current )有必要契合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。

3.3.5 CX1(X-Cap)、RX1:

X-Cap为防制EMI零件,EMI可分为Conduction及Radiation两部分,Conduction标准一般可分为: FCC Part 15J Class B 、 CISPR 22(EN55022) Class B 两种 , FCC测验频率在450K~30MHz,CISPR 22测验频率在150K~30MHz, Conduction可在厂内以频谱分析仪验证,Radiation 则有必要到试验室验证,X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有用,一般来说X-Cap愈大,EMI防制造用愈好(但价格愈高),若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf),安规规则有必要要有泄放电阻(RX1,一般为1.2MΩ 1/4W)。

3.3.6 LF1(Common Choke):

EMI防制零件,首要影响Conduction 的中、低频段,规划时有必要一起考虑EMI特性及温昇,以相同尺度的Common Choke而言,线圈数愈多(相对的线径愈细),EMI防制造用愈好,但温昇或许较高。

3.3.7 BD1(整流二极体):

将AC电源以全波整流的办法转化为DC,由变压器所核算出的Iin值,可知只需运用1A/600V的整流二极体,因为是全波整流所以耐压只需600V即可。

3.3.8 C1(滤波电容):

由C1的巨细(电容值)可决议变压器核算中的Vin(min)值,电容量愈大,Vin(min)愈高但价格亦愈高,此部分可在电路中实践验证Vin(min)是否正确,若AC Input 规模在90V~132V (Vc1 电压最高约190V),可运用耐压200V的电容;若AC Input 规模在90V~264V(或180V~264V),因Vc1电压最高约380V,所以有必要运用耐压400V的电容

Re:开关电方规划过祘

3.3.9 D2(辅佐电源二极体):

整流二极体,一般常用FR105(1A/600V)或BYT42M(1A/1000V),两者首要差异:

1. 耐压不同(在此处运用差异无所谓)

2. VF不同(FR105=1.2V,BYT42M=1.4V)

3.3.10 R10(辅佐电源电阻):

首要用於调整PWM IC的VCC电压,以现在运用的3843而言,规划时VCC有必要大於8.4V(Min. Load时),但为考虑输出短路的状况,VCC电压不行规划的太高,防止当输出短路时不维护(或输入瓦数过大)。

3.3.11 C7(滤波电容):

辅佐电源的滤波电容,供应PWM IC较安稳的直流电压,一般运用100uf/25V电容

3.3.12 Z1(Zener 二极体):

当回授失效时的维护电路,回授失效时输出电压冲高,辅佐电源电压相对进步,此刻若没有维护电路,或许会形成零件损坏,若在3843 VCC与3843 Pin3脚之间加一个Zener Diode,当回授失效时Zener Diode会溃散,使得Pin3脚提早抵达1V,以此可约束输出电压,抵达维护零件的意图。Z1值的巨细取决於辅佐电源的凹凸,Z1的决议亦须考虑是否超越Q1的VGS耐压值,原则上运用公司的现有料(一般运用1/2W即可)。

3.3.13 R2(发动电阻):

供应3843榜首次发动的途径,榜首次发动时透过R2对C7充电,以供应3843 VCC所需的电压,R2阻值较大时,turn on的时刻较长,但短路时Pin瓦数较小,R2阻值较小时,turn on的时刻较短,短路时Pin瓦数较大,一般运用220KΩ/2W M.O

3.3.14 R4 (Line Compensation):

高、低压补偿用,使3843 Pin3脚在90V/47Hz及264V/63Hz挨近共同(一般运用750KΩ~1.5MΩ 1/4W之间)。

3.3.15 R3,C6,D1 (Snubber):

此三个零件组成Snubber,调整Snubber的意图:1.当Q1 off瞬间会有Spike发生,调整Snubber能够确保Spike不会超越Q1的耐压值,2.调整Snubber可改进EMI.一般来说,D1运用1N4007(1A/1000V)EMI特性会较好。R3运用2W M.O.电阻,C6的耐压值以两头实践压差为准(一般运用耐压500V的陶质电容)。

3.3.16 Q1(N-MOS):

现在常运用的为3A/600V及6A/600V两种,6A/600V的RDS(ON)较3A/600V小,所以温昇会较低,若IDS电流未超越3A,应该先以3A/600V为考量,并以温昇记载来验证,因为6A/600V的价格高於3A/600V许多,Q1的运用亦需考虑VDS是否超越额外值。

3.3.17 R8:

R8的作用在维护Q1,防止Q1出现浮接状况。

3.3.18 R7(Rs电阻):

3843 Pin3脚电压最高为1V,R7的巨细须与R4合作,以抵达凹凸压平衡的意图,一般运用2W M.O.电阻,规划时先决议R7後再加上R4补偿,一般将3843 Pin3脚电压规划在0.85V~0.95V之间(视瓦数而定,若瓦数较小则不能太挨近1V,防止因零件差错而顶到1V)。

3.3.19 R5,C3(RC filter):

滤除3843 Pin3脚的杂讯,R5一般运用1KΩ 1/8W,C3一般运用102P/50V的陶质电容,C3若运用电容值较小者,重载或许不开机(因为3843 Pin3瞬间顶到1V);若运用电容值较大者,或许会有轻载不开机及短路Pin过大的问题。

3.3.20 R9(Q1 Gate电阻 ):

R9电阻的巨细,会影响到EMI及温昇特性,一般来说阻值大,Q1 turn on / turn off的速度较慢,EMI特性较好,但Q1的温昇较高、功率较低(首要是因为turn off速度较慢);若阻值较小, Q1 turn on / turn off的速度较快,Q1温昇较低、功率较高,但EMI较差,一般运用51Ω-150Ω 1/8W.

3.3.21 R6,C4(操控振动频率):

决议3843的作业频率,可由Data Sheet得到R、C组成的作业频率,C4一般为10nf的电容(差错为5%),R6运用精细电阻,以DA-14B33为例,C4运用103P/50V PE电容,R6为3.74KΩ 1/8W精细电阻,振动频率约为45 KHz.

3.3.22 C5:

功用相似RC filter,首要功用在於使高压轻载较不易振动,一般运用101P/50V陶质电容

3.3.23 U1(PWM IC):

3843是PWM IC的一种,由Photo Coupler (U2)回授信号操控Duty Cycle的巨细,Pin3脚具有限流的作用(最高电压1V),现在所用的3843中,有KA3843(SAMSUNG)及UC3843BN(S.T.)两种,两者脚位相同,但发生的振动频率略有差异,UC3843BN较KA3843快了约2KHz,fT的添加会衍生出一些问题(例如:EMI问题、短路问题),因KA3843较难买,所以新机种规划时,尽量运用UC3843BN.

3.3.24 R1、R11、R12、C2(一次侧回路增益操控):

3843内部有一个Error AMP(差错扩大器),R1、R11、R12、C2及Error AMP组成一个负回授电路,用来调整回路增益的安稳度,回路增益,调整不恰当或许会形成振动或输出电压不正确,一般C2运用立式积层电容(温度持性较好)。

3.3.25 U2(Photo coupler)

光耦合器(Photo coupler)首要将二次侧的信号转化到一次侧(以电流的办法),当二次侧的TL431导通後,U2即会将二次侧的电流依份额转化到一次侧,此刻3843由Pin6 (output)输出off的信号(Low)来封闭Q1,运用Photo coupler的原因,是为了契合安规需求(primacy to secondary的间隔至少需5.6mm)。

3.3.26 R13(二次侧回路增益操控):

操控流过Photo coupler的电流,R13阻值较小时,流过Photo coupler的电流较大,U2转化电流较大,回路增益较快(需求承认是否会形成振动),R13阻值较大时,流过Photo coupler的电流较小,U2转化电流较小,回路增益较慢,尽管较不易形成振动,但需留意输出电压是否正常。

3.3.27 U3(TL431)、R15、R16、R18

调整输出电压的巨细, ,输出电压不行超越38V(因为TL431 VKA最大为36V,若再加Photo coupler的VF值,则Vo应在38V以下较安全),TL431的Vref为2.5V,R15及R16并联的意图使输出电压能微调,且R15与R16并联後的值不行太大(尽量在2KΩ以下),防止形成输出禁绝。

3.3.28 R14,C9(二次侧回路增益操控):

操控二次侧的回路增益,一般来说将电容扩大会使增益变慢;电容放小会使增益变快,电阻的特性则刚好与电容相反,电阻扩大增益变快;电阻放小增益变慢,至於何谓增益调整的最佳值,则能够Dynamic load来量测,即可获得一个最佳值。

3.3.29 D4(整流二极体):

因为输出电压为3.3V,而输出电压调整器(Output Voltage Regulator)运用TL431(Vref=2.5V)而非TL432(Vref=1.25V),所以有必要多添加一组绕组供应Photo coupler及TL431所需的电源,因为U2及U3所需的电流不大(约10mA左右),二极体耐压值100V即可,所以只需运用1N4148(0.15A/100V)。

3.3.30 C8(滤波电容):

因为U2及U3所需的电流不大,所以只需运用1u/50V即可。

3.3.31 D5(整流二极体):

输出整流二极体,D5的运用需考虑:

a. 电流值

b. 二极体的耐压值

以DA-14B33为例,输出电流4A,运用10A的二极体(Schottky)应该能够,但经点温昇验证後发现D5温度偏高,所以有必要换为15A的二极体,因为10A的VF较15A的VF 值大。耐压部分40V经验证後契合,因此最後运用15A/40V Schottky.

3.3.32 C10,R17(二次侧snubber) :

D5在截止的瞬间会有spike发生,若spike超越二极体(D5)的耐压值,二极体会有被击穿的风险,调整snubber可恰当的削减spike的电压值,除维护二极体外亦可改进EMI,R17一般运用1/2W的电阻,C10一般运用耐压500V的陶质电容,snubber调整的进程(264V/63Hz)需留意R17,C10是否会过热,应防止此种状况发生。

3.3.33 C11,C13(滤波电容):

二次侧榜首级滤波电容,应运用内阻较小的电容(LXZ,YXA…),电容挑选是否洽当可依以下三点来断定:

a. 输出Ripple电压是契合标准

b. 电容温度是否超越额外值

c. 电容值两头电压是否超越额外值

3.3.34 R19(假负载):

恰当的运用假负载可使线路更安稳,但假负载的阻值不行太小,否则会影响功率,运用时亦须留意是否超越电阻的额外值(一般规划只运用额外瓦数的一半)。

3.3.35 L3,C12(LC滤波电路):

LC滤波电路为第二级滤波,在不影响线路安稳的状况下,一般会将L3 扩大(电感量较大),如此C12可运用较小的电容值。

4 规划验证:(可分为三部分)

a. 规划阶段验证

b. 样品制造验证

c. QE验证4.1 规划阶段验证

规划试验阶段应该养成记载的习气,记载能够验证试验成果是否与电气标准相符,以下即就DA-14B33规划阶段验证做阐明(验证项目视标准而定)。

4.1.1 电气标准验证:

4.1.1.1 3843 PIN3脚电压(full load 4A) :

90V/47Hz = 0.83V

115V/60Hz = 0.83V

132V/60Hz = 0.83V

180V/60Hz = 0.86V

230V/60Hz = 0.88V

264V/63Hz = 0.91V

4.1.1.2 Duty Cycle , fT:

4.1.1.3 Vin(min) = 100V (90V / 47Hz full load)

4.1.1.4 Stress (264V / 63Hz full load) :

Q1 MOSFET:

4.1.1.5 辅佐电源(开机,满载)、短路Pin max.:

4.1.1.6 Static (full load)

Pin(w) Iin(A) Iout(A) Vout(V) P.F. Ripple(mV) Pout(w) eff

90V/47Hz 18.7 0.36 4 3.30 0.57 32 13.22 70.7

115V/60Hz 18.6 031 4 3.30 0.52 28 13.22 71.1

132V/60Hz 18.6 0.28 4 3.30 0.50 29 13.22 71.1

180V/60Hz 18.7 0.21 4 3.30 0.49 30 13.23 70.7

230V/60Hz 18.9 0.18 4 3.30 0.46 29 13.22 69.9

264V/60Hz 19.2 0.16 4 3.30 0.45 29 13.23 68.9

4.1.1.7 Full Range负载(0.3A-4A)

(验证是否有振动现象)

4.1.1.8 回授失效(输出轻载)

Vout = 8.3Vê90V/47Hz

Vout = 6.03Vê264V/63Hz

4.1.1.9 O.C.P.(过电流维护)

90V/47Hz = 7.2A

264V/63Hz = 8.4A

4.1.1.10 Pin(max.)

90V/47Hz = 24.9W

264V/63Hz = 27.1W

4.1.1.11 Dynamic test

H=4A,t1=25ms,slew Rate = 0.8A/ms (Rise)

L=0.3A,t2=25ms,slew Rate = 0.8A/ms (Full)

90V/47Hz

264V/63Hz

4.1.1.12 HI-POT test:

HI-POT test一般可分为两种等级:

输入为3 Pin(有FG者),HI-POT test为1500Vac/1minute.Y-CAP运用Y2-CAP

输入为2 Pin(无FG者),HI-POT test为3000Vac/1minute.Y-CAP运用Y1-CAP

DA-14B33属於输入3 PIN HI-POT test 为1500Vac/1 minute.

4.1.1.13 Grounding test:

输入为3 Pin(有FG者),一般均要测接地阻(Grounding test),安规规则FG到输出线材(输出端)的接地电阻不能超越100MΩ(2.5mA/3 Second)。

4.1.1.14 温昇记载

规划试验定案後(暂定),需针对整体温昇及EMI做评价,若温昇或EMI无法契合标准,则需从头试验。温昇记载请参阅附件,D5本来运用BYV118(10A/40V Schottky barrier 肖特基二极管 ),因温昇较高改为PBYR1540CTX(15A/40V)。

4.1.1.15 EMI测验:

EMI测验分为二类:

Conduction(传导搅扰)

Radiation(幅射搅扰)

前者视标准不同而有差异(FCC : 450K – 30MHz,CISPR 22 :150K – 30MHz),前者可运用厂内的频谱分析仪验证;後者(规模由30M – 300MHz,则因厂内无设备有必要到试验室验证,Conduction,Radiation测验资料请参阅附件) .

4.1.1.16 组织尺度:

规划阶段即应对组织尺度验证,验证的项目包含 : PCB尺度、零件限高、零件禁置区、螺丝孔方位及孔径、外壳孔寸…,若规划阶段无法验证,则有必要在样品阶段验证。

4.1.2 样品验证:

样品制造完结後,除温昇记载、EMI测验外(是否需从头验证,视状况而定),每一台样品都应经过验证(包含电气及组织尺度),此阶段的电气验证能够以ATE(Chroma)测验来完结,ATE测验有必要与电气标准相符。

4.1.3 QE验证:

QE针对工程部所供应的样品做验证,工程部应供应以下交件及样品供QE验证。

开关电源的优缺陷

1、功耗小,功率高。在开关电源电路中,晶体管V在鼓励信号的鼓励下,它替换地作业在导通-截止和截止-导通的开关状况,转化速度很快,频率一般为50kHz左右,在一些技能先进的国家,能够做到几百或许近1000kHz.这使得开关晶体管V的功耗很小,电源的功率能够大幅度地进步,其功率可抵达80%.

2、体积小,分量轻。从开关电源的原理框图能够清楚地看到这儿没有选用粗笨的工频变压器。因为调整管V上的耗散功率大幅度下降后,又省去了较大的散热片。因为这两方面原因,所以开关电源的体积小,分量轻。

3、稳压规模宽。从开关电源的输出电压是由鼓励信号的占空比来调理的,输入信号电压的改动能够经过调频或调宽来进行补偿。这样,在工频电网电压改动较大时,它仍能够确保有较安稳的输出电压。所以开关电源的稳压规模很宽,稳压作用很好。此外,改动占空比的办法有脉宽调制型和频率调制型两种。开关电源不只具有稳压规模宽的长处,并且完成稳压的办法也较多,规划人员能够依据实践运用的要求,灵敏地选用各种类型的开关电源。

滤波的功率大为进步,使滤波电容的容量和体积大为削减。开关电源的作业频率现在基本上是作业在50kHz,是线性稳压电源的1000倍,这使整流后的滤波功率简直也进步了1000倍;即便选用半波整流后加电容滤波,功率也进步了500倍。在相同的纹波输出电压下,选用开关电源时,滤波电容的容量仅仅线性稳压电源中滤波电容的1/500~1/1000.电路办法灵敏多样,有自激式和他激式,有调宽型和调频型,有单端式和双端式等等,规划者能够发挥各种类型电路的专长,规划出能满意不同运用场合的开关电源。

开关稳压电源缺陷:

开关稳压电源的缺陷是存在较为严峻的开关搅扰。开关稳压电源中,功率调整开关晶体管V作业在开关状况,它发生的沟通电压和电流经过电路中的其他元器材发生尖峰搅扰和谐振搅扰,这些搅扰假如不采纳必定的办法进行按捺、消除和屏蔽,就会严峻地影响整机的正常作业。此外因为开关稳压电源振动器没有工频变压器的阻隔,这些搅扰就会串入工频电网,使邻近的其他电子仪器、设备和家用电器遭到严峻搅扰。

现在,因为国内微电子技能、阻容器材生产技能以及磁性资料技能与一些技能先进国家还有必定的距离,因此造价不能进一步下降,也影响到牢靠性的进一步进步。所以在我国的电子仪器以及机电一体化仪器中,开关稳压电源还不能得到非常广泛的遍及及运用。特别是关于无工频变压器开关稳压电源中的高压电解电容器、高反压大功率开关管、开关变压器的磁芯资料等器材,在我国还处于研讨、开发阶段。

在一些技能先进国家,开关稳压电源尽管有了必定的开展,但在实践运用中也还存在一些问题,不能非常令人满意。这暴露出开关稳压电源的又一个缺陷,那便是电路结构杂乱,故障率高,修理费事。对此,假如规划者和制造者不予以充沛注重,则它将直接影响到开关稳压电源的推广运用。当今,开关稳压电源推广运用比较困难的首要原因便是它的制造技能难度大、修理费事和造价本钱较高。

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