AC-AlternaTIng current 是沟通的意思 ,DC-Direct current 是直流的意思,AC/DC改换是将沟通改换为直流,AC/DC转化器便是将沟通电变为直流电的设备,其功率流向可所以双向的,功率流由电源流向负载的称为“整流”,功率流由负载回来电源的称为“有源逆变”。
一:AC/DC转化器的作业原理-作业原理
沟通电转化为直流电称为整流,而直流电转化为沟通电称为逆变。逆变要比整流杂乱得多。常用的有两种办法,一种是先经过SPWM办法,调制出正弦波波形(假如方波也能够的话,这步能够省掉),然后经过一个H桥切换输出电压极性,这要求H桥的切换与SPWM电路同步,技能上较杂乱但这种办法的功率如同很高,所以不少逆变器都是这种办法。
将直流电源转变为沟通电运用的设备便是叫“逆变器”原理根本是将直流电送到用于逆变输出的三极管,运用接在该管子回路上的变压器等元器材对管子构成正反馈而使管子发生“震动”电流(起振)而变为沟通输出,假如需求比较“严厉”的电流输出波形,则还要接入有关电子元器材,组成对输出波形进行整形的电路。
一般经过二极管整流电路或电子开关电路,都可将沟通电转化为直流电。
AC/DC转化器的作业进程图
整流电路,是将工频沟通电转化为脉动直流电;
滤波电路,将脉动直流中的沟通成分滤除,削减沟通成分,添加直流成分;
稳压电路,选用负反馈技能,对整流后的直流电压进一步进行安稳。
1整流–即把沟通调整成直流,换句话便是使沟通的正玄波调整到的X轴上方。可是现在还仅仅脉冲的。首要元件是二极管。整流办法: 全波整流(桥式整流,有专门的元件或用4个二极管) 、半波整流(x以下的波损失掉,电流不是接连的。用一个二极管做)。
2滤波–把波形调整成平稳的直流(可用电容) 另:根据需求的电压,能够在整流之前做变压。
一般来讲整流电路有如下几种办法:
半波整流电路:半波整流便是运用二极管的单向导电功用,使经变压器出来的电压Vo只要半个周期能够抵达负载,如下:
单相桥式整流电路是最根本的将沟通转化为直流的电路,在剖析整流电路作业原理时,整流电路中的二极管具有单向导电性。当正半周时,二极管D1、D3导通,在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时,二极管D2、D4导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正、负半周经过组成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。
假如是输出220伏的直流电,必需求一个“桥式整流”电路,有时候这个电路集成成一个块,然后在输出端的正负极衔接一个耐必定电压、容量足够大的的电容,此刻输出端的电流根本便是稳压的直流了,电容起安稳电压的效果;
假如输出低压直流,先得要一个变压器,再接一个“桥式整流”电路,有时候这个电路集成成一个块,然后在输出端的正负极衔接一个耐必定电压、容量足够大的的电容,此刻输出端的电流根本便是稳压的直流了,电容起安稳电压的效果。
假如AC/DC转化器输入为50/60Hz的沟通电,因有必要经整流、滤波,因而体积相对较大的滤波电容器是必不行少的,一起因遇到安全规范(如UL、CCEE等)及EMC指令的约束(如IEC、FCC、CSA),沟通输入侧有必要加EMC滤涉及运用契合安全规范的元件,这样就约束AC/DC电源体积的小型化,别的,由于内部的高频、高压、大电流开关动作,使得处理EMC电磁兼容问题难度加大,也就对内部高密度设备电路规划提出了很高的要求,由于相同的原因,高电压、大电流开关使得电源作业耗费增大,约束了AC/DC改换器模块化的进程,因而有必要选用电源体系优化规划办法才干使其作业功率到达必定的满意程度。
AC/DC改换按电路的接线办法可分为,半波电路、全波电路。按电源相数可分为,单项、三相、多相。按电路作业象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。
二:AC/DC转化器的作业原理-典型运用电路图
220V变直流12V的电源原理图
FAN3224,运用倍流整流器完成自驱动同步整流(SR)
上图所示的双路4AFAN3224驱动器,就能够准确给出经过MOSFST米勒平整区的电平转化和高峰值驱动电流
上图为归于整流根本品种的全波整流,以及半波整流的效果。不管哪方,都是将输入的AC电压和二极管相接,抓到负向波的振幅。半波整流只运用1个二极管,来抓到负向波的振幅,因而负向波消失,只剩下一半的波形,故称半波。全波整流运用了由4个二极管组成的桥式二极管,能旋转负向波,让它出现在正向波区域内,而能显现全波形的便是DC。
三:AC/DC转化器的作业原理-AC/DC电源操控芯片的效果
1)阻隔:
1、安全阻隔:强电弱电阻隔\IGBT阻隔驱动\浪涌阻隔维护\雷电阻隔维护(如人体触摸的医疗电子设备的阻隔维护)
2、噪声阻隔:(模仿电路与数字电路阻隔、强弱信号阻隔)
3、接地环路消除:长途信号传输\分布式电源供电体系
2)维护:短路维护、过压维护、欠压维护、过流维护、其它维护
3)电压改换: 升压改换\降压改换\交直流转化(AC/DC、DC/AC)\极性改换(正负极性转化、单电源与正负电源转化、单电源与多电源转化)
4)稳压:沟通市电供电\长途直流供电\分布式电源供电体系\电池供电
5)降噪:有源滤波
四:AC/DC转化器的作业原理-AC/DC转化器的参数目标
电源功率
电源功率和电源规划线路有亲近的联系,高功率的电源能够进步电能的运用功率,在必定程度上能够下降电源的本身功耗和发热量。
额外电压
用来标定器材,可持久地加在过压维护器两头的电压。
额外功率
额外功率一般指能够接连输出的有用功率;也便是在正常的作业环境下能够继续作业的最大功率。额外功率应该是一款电源最重要的参数规范,假如电源的额外功率无法满意你电脑的需求,种种不行预知的问题恐怕就会接踵而来。
脉冲电流宽度
根据规范DIN VDE 0675 part1的过压维护设备的测验电流,被测设备有必要能接受20次这样的电流。
输入电压规模
即UPS答应市电电压的改变规模,由于当地的电压动摇状况直接影响UPS的运转,特别是有些区域电网比较恶劣,白天和晚上的电压相差很大。假如UPS 要24小时作业,在如此大的改变规模里,UPS能否作业至关重要。如不能作业,只要转电池,这样一则电池并没有用于真实的断电,二则频频转电池会影响电池的寿数。假如该UPS的转电池设备为继电器,则对继电器的损坏特别严重,大大添加了UPS的故障率。
电源功率
电源功率越小,机器所发生的热量就小,这样机器接连投影时刻就长。为了运用安全,投影机里一般装有过热维护设备。
噪音和滤波
这项目标需求经过专业仪器才干直观量化判别,首要是220V沟通电经过开关电源的滤波和稳压改换成各种低电压的直流电,噪音标志输出直流电的滑润程度,滤波质量的凹凸直接联系到输出直流电中沟通重量的凹凸,也被称为波纹系数,这个系数越小越好。一起滤波电容的容量和质量也联系到电流有较大改变时电压的安稳程度。
阻抗
阻抗(Impedance):留意与电阻意义的差异,在直流电(DC)的国际中,物体对电流阻止的效果叫做电阻,可是在沟通电(AC)的领域中则除了电阻会阻止电流以外,%&&&&&%及电感也会阻止电流的活动,这种效果就称之为电抗,而咱们日常所说的阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
回波损耗
在高频场合,反映行波在维护设备的过渡点处被反射的份额。 在这一参数下可直接衡量, 维护器材与体系的涌波阻抗的匹配程度。关于数据传输体系,为避免位过错,体系的回波损耗有必要大于20dB.
最大放电电流(Imax)
避雷器有必要接受8/20波形(参看DIN VDE 0432/10.78 part3)的测验电流, 而不引起损坏。维护器有必要能接受2次这样的大电流。
断电维护
功用所谓断电维护功用,即切换设备在正常作业时可存储最终的通道切换指令,当因突发状况发生断电后,设备仍将保存此指令,待接电后设备主动康复为原有的切换状况。
漏电维护
当被维护线路的相线直接或经过非预期负载对大地接通,而发生近似正弦波形而且其有用值是缓慢改变的剩下电流,当该电流大于必定数值时,维护器堵截该线路。
短路维护
当被维护线路趋于短路,而发生大于5倍额外电流时,维护器堵截该线路。
过流维护
当被维护线路负载增大,而发生大于1.4倍额外电流时,维护器延时后堵截该线路。
过压维护
当被维护线路的电源电压高于必定数值时,维护器堵截该线路;当电源电压康复到正常规模时,维护器主动接通。