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直流开关电源运用多见疑问答复

2017-07-16 19:13分类:电工考证知识 阅读:

  开关电源有两种:一种是直流开关电源;另一种是沟通开关电源。这儿首要介绍的只是直流开关电源,其功用是将电能质量较差的原生态电源(粗电),如市电电源或蓄电池电源,改换成满意设备恳求的质量较高的直流电压。直流开关电源的基地是DC/DC改换器。因而直流开关电源的分类是依托DC/DC改换器分类的。也即是说,直流开关电源的分类与DC/DC改换器的分类是根柢相同的,DC/DC改换器的分类根柢上即是直 流开关电源的分类。开关电源大致由主电路、 操控电路、查看电路、辅佐电源四大部份构成。1、主电路冲击电流限幅:绑缚接通电源霎时间输入侧的冲击电流。输入滤波器:其效果是过滤电网存在的杂触及阻遏本机发作的杂波反响回电网。整流与滤波:将电网沟通电源直接整流为较滑润的直流电。逆变:将整流后的直流电变为高频沟通电,这是高频开关电源的基地有些。输出整流与滤波:依据负载需求,供应安稳牢靠的直流电源。2、操控电路一方面从输出端取样,与设定值进行比照,然后去操控逆变器,改动其脉宽或脉频,使输出安稳,另一方面,依据查验电路供应的数据,经维护电路差异,供应操控电路对电源进行各种维护办法。3、查看电路供应维护电路中正在作业中各种参数和各种外表数据。4、辅佐电源结束电源的软件(长途)主张,为维护电路和操控电路(PWM等芯片)作业供电。下面介绍一些关于开关电源经典答复。1、开关电源变压器假定用铜带替代漆包线,其容许经过的电流怎么算?比方说厚度为0.1mm的铜带,容许经过的电流怎么算?●专家答复:假定开关电源变压器用铜带替代漆包线,铜带(漆包线)的涡流损耗可以大大将小,作业频率可以相应跋涉,但直流损耗简直不变,铜带容许经过的电流密度通常仍是不要跨过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)。2、电源开关沟通回路和整流器的沟通回路是最简略发作电磁搅扰的吗?●专家答复:开关电源发作电磁搅扰最严峻的本地是开关变压器的初、次级线圈构成的电路,但它的搅扰会经过感应对其它电路发作辐射和传导搅扰,传导搅扰和辐射搅扰最严峻的本地是电源线,由于电源线很简略变成辐射源的半波振子天线,别的它又与外线路进行联接,很简略把搅扰信号传输给其它设备。所以在开关电源的输入端必定要对电源线进行有用阻隔。3、下降变压器的温升有啥详细办法?●专家答复:下降变压温升的办法一个是下降变压器磁芯的最大磁通增量(Bm)的取值,由于变压器磁芯的损耗(磁滞损耗和涡流损耗)与磁通密度的平方成正比;另一个是下降开关电源的作业频率,由于变压器磁芯的损耗(磁滞损耗和涡流损耗)与作业频率成正比;再一个是下降线圈的损耗,线圈的损耗(首要是涡流损耗),线圈的涡流损耗与集肤效应损耗也与作业频率成正比,下降线圈的直流损耗有必要下降导线的电流密度,通常漆包线的电流密度不能跨过4.5A/平方毫米。4、反激式开关电源的占空比是怎么改动的?●专家答复:反激式开关电源的占空比首要由输入电压和开关电源管的耐压来挑选,当输入电压改动时占空比也要跟着改动。例如当输入电压为AC260V时,假定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,占空比大概为0.5;当输入电压低于AC170V时,占空比大于0.5。但不论输入电压这么改动,开关电源都会经过改动占空比来大到安稳(或改动)输出电压的数值。5、正激和反激的差异首要在哪?●专家答复:正激式开关电源是电源开关管导通的时分,电源向担任供应功率输出,而关断的时分没有功率输出。反激式开关电源刚好相反,电源开关管导通时只向变压器存储能量,没有给负载供应功率输出,仅在电源开关管关断时才向负载供应输出。正激式开关电源输出电压是取整流输出电压的均匀值,反激式开关电源输出电压是取整流输出电压的半波均匀值,两种电压输出的相位刚好相反。6、能详细讲讲环路方案吗?●专家答复:反响环路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。当反响环路的增益过高时,输出电压会盘绕着均匀值来回盯梢,输出电压上下不坚决很凶狠,增益越高,不坚决的崎岖就越大,严峻时会呈现振动;当反响环路的增益过低时,输出电压又会不安稳,由于电压盯梢不到位,会存在一个滞后过失。为了使输出电压安稳,但又不发作振动,通常都把反响环路分红三个回路来构成,一个回路用来挑选微分增益的巨细,另一个回路用来挑选积分增益的巨细,还有一个是挑选直流增益的巨细。这么做的意图是,在过失信号很小的时分,环路增益很大,而在过失小号很大的时分环路增益又会变小,即过失拓宽器的增益是动态的。细心调度这三个反响环路的增益,就可以结束开关电源既安稳,又不呈现振动。7、反激电源开关MOS怎么降到最低?分外是在硬开关条件下。●专家答复:下降占空比,但占空比太低,电源的作业功率大大下降,电压调整方案也会减小。8、铜箔损耗占电源损耗份额约为多少?●专家答复:十分小,假定铜箔损耗大,铜箔的温升会很高,假定跨过80度,铜箔的油漆会发黄。但也只恰当于一个1~3瓦摆布的金属膜电阻在相同温升时的损耗。9、驱动波形巨细波疑问是啥要素致使的??我有款电源,在低压AC85-120V的时分输出驱动都很正常,,当电压变为120-150V的时分,驱动呈现巨细波,输出电流显着下降。当电压再次跋涉到150V-265V的时分,驱动波形的频率完全不仇人了,输出也不对了。●专家答复:假定你的驱动电路选用电容或变压器输出,会呈现这种状况,由于电容或变压器传输波形(信号时),信号中不能富含直流重量,假定富含直流重量,输出波形将呈现严峻失真,只需驱动电路的输出波形,其占空比为0.5时,输出波形才不会发作失真,而占空比过大或过小,都会呈现失真。10、想问下关于整流桥的挑选,纷歧样的功率选怎么的整流桥?还有即是我做了一款30W的电源,用了3A700V的整流桥,发现整流桥很烫,没几分钟温度就大概有60多度了。这个致使整流桥发烫的要素有哪些?●专家答复:整流二极管的挑选首要是依据流过整流二极管的电流巨细和耐压还有作业频率这三个参数来挑选,进行电路参数方案时,流过整流二极管的电流转常只能取标称值(25℃时)的三分之一,由于流过整流二极管的作业温度或许会上升到80℃以上。假定整流二极管的导通和关断速度很低,它在电压反向的状况下还会导通一段时间,即反向电流十分大,这么整流二极管也会发热。你的整流桥发热或许归于后一种状况。11、反响环路方案 以及 抵偿 怎么下手?还望教师耐性答复。●专家答复:反响环路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。当反响环路的增益过高时,输出电压会盘绕着均匀值上下不坚决,增益越高,不坚决的崎岖就越大,严峻时会呈现振动;当反响环路的增益过低时,输出电压又会不安稳。为了使输出电压安稳,但又不发作振动,通常都把反响环路分红三个回路来构成,一个回路用来挑选微分增益的巨细,另一个回路用来挑选积分增益的巨细,还有一个是挑选直流增益的巨细。细心调度这三个反响环路的增益,就可以结束开关电源既安稳,又不呈现振动。12、近期在做DC TO DC功率有点低,怎么处理呢?●专家答复:把作业频率下降,或把电源开关管换成一个高速开关管,别的还可以把变压器的体积加大,把最大磁通密度(Bm)的取值下降,即把开关变压器初级线圈的匝数添加,由于开关变压器的磁滞损耗和涡流损耗与作业频率成正比,与最大磁通密度增量的平方成正比。13、教师您好,您是怎么核算最小直流电压的?我看了好几个版别一贯找不到最适合的。●专家答复:这儿我不太了解你说的“最小直流电压”是指哪方面?假定是开关电源的最小输入直流电压,通常可依据最低输入沟通电压换算得来,比方,最低输入沟通电压为AC100V(有用值),则换算为最低直流输入电压大概为120V(取均匀值),由于整流滤波后最大值为140V,最低值为100V,取均匀值即是120V。假定最小直流电压为晶体管自激式开关电源的正反响电压,则此电压最佳选为晶管导通时作业电压的2倍,而留1倍作为可调整的余量用。假定最小直流电压为场效应管驱动电路的最小作业电压,则此作业电压最低不能小于16V,由于,大功率场效应管深度饱满需求的驱动电压都在12V以上(最佳为20V)。14、教师您好,我做的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相同,怎么消除毛刺呢?●专家答复: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满,这种电感的磁回路不能用封闭式的,有必要要留有很大的气隙。15、教师您好!反激式电源开关频率怎么优化挑选? VOR反激电压怎么优化设置,在啥状况下最适合?谢谢!匝比方何 最优化核算?谢谢。●专家答复:反激式开关电源作业频率的挑选首要与开关电源的作业功率和体积巨细有关,而开关电源的作业功率又首要与开关电源管、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。开关电源管的损耗首要由注册损耗(导通时间损耗)和关断损耗(关断时间损耗)构成,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。通常大功率开关电源管的导通时间和关断时间都比小功率开关电源管的导通时间和关断时间长许多,所以大功率开关电源的作业频率通常都获得比照低。在思考开关电源的作业功率时,假定从开关电源的体积和本钱等方面思考,最佳选作业功率为80%摆布较为适合,此刻,开关电源管的损耗大概占总损耗的50%,开关变压器的损耗大概占总损耗的30%,别的电路的损耗大概占总损耗的20%。开关变压器的匝数比与输入输出电压的比值有关,与开关电源的占空比有关。16、教师您好! 前期峰值电流IP 和反激电压VOR 以及最优化的反激电源占空比 怎么设定,谢谢!●专家答复:反激式开关电源的初、次级线圈发作的反激电压的巨细均与开关电源的占空比有关,以及与输入电压有关,在挑选开关电源的占空比时,有必要思考,初、级线圈发作的反激电压峰值与作业电压(输入电压)之和不能跨过电源开关管耐压Bvmax的0.7倍,依据此条件(Bvmax)就可以核算反激式开关电源在最高输入电压时的最大占空比Dmax。例如,Bvmax为650V的电源开关管,在输入电压为AC260V时,其占空比只能选为0.306摆布。17、教师您好!反激式电源开关频率怎么优化挑选? VOR反激电压怎么优化设置,在啥状况下最适合?谢谢!匝比方何 最优化核算?●专家答复:反激式开关电源作业频率的挑选首要与开关电源的作业功率有关,而开关电源的作业功率又首要与开关电源管、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。开关电源管的损耗首要由注册损耗(导通时间损耗)和关断损耗(关断时间损耗)构成,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。通常大功率开关电源管的导通时间和关断时间都比小功率开关电源管的导通时间和关断时间长许多,所以大功率开关电源的作业频率通常都获得比照低。在思考开关电源的作业功率时,假定从开关电源的体积和本钱等方面思考,最佳选作业功率为80%摆布较为适合,此刻,开关电源管的损耗大概占总损耗的50%,开关变压器的损耗大概占总损耗的30%,别的电路的损耗大概占总损耗的20%。开关变压器的匝数比与输入输出电压的比值有关,与开关电源的占空比有关。18、教师您好,我做的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相同,怎么消除毛刺呢?●专家答复: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满,这种电感的磁回路不能用封闭式的,有必要要留有很大的气隙。19、教师您好,您是怎么核算最小直流电压的?我看了好几个版别一贯找不到最适合的?●专家答复:这儿我不太了解你说的“最小直流电压”是指哪方面?假定是开关电源的最小输入直流电压,通常可依据最低输入沟通电压换算得来,比方,最低输入沟通电压为AC100V(有用值),则换算为最低直流输入电压大概为120V(取均匀值),由于整流滤波后最大值为140V,最低值为100V,取均匀值即是120V。假定最小直流电压为晶体管自激式开关电源的正反响电压,则此电压最佳选为晶体管导通时作业电压的2倍,而留1倍作为可调整的余量用。假定最小直流电压为场效应管驱动电路的最小作业电压,则此作业电压最低不能小于16V,由于,大功率场效应管深度饱满需求的驱动电压都在12V以上(最佳为20V)。20、近期在做DC TO DC功率有点低,怎么处理呢?●专家答复:把作业频率下降,或把电源开关管换成一个高速开关管,别的,还可以把变压器的体积加大,把最大磁通密度(Bm)的取值下降,即把开关变压器初级线圈的匝数添加,由于开关变压器的磁滞损耗和涡流损耗与作业频率成正比,与最大磁通密度增量的平方成正比。21、疑问: 反响环路方案以及抵偿怎么下手?还望教师耐性答复。●专家答复:反响环路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。当反响环路的增益过高时,输出电压会盘绕着均匀值上下不坚决,增益越高,不坚决的崎岖就越大,严峻时会呈现振动;当反响环路的增益过低时,输出电压又会不安稳。为了使输出电压安稳,但又不发作振动,通常都把反响环路分红三个回路来构成,一个回路用来挑选微分增益的巨细,另一个回路用来挑选积分增益的巨细,还有一个是挑选直流增益的巨细。细心调度这三个反响环路的增益,就可以结束开关电源既安稳,又不呈现振动。

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