開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應用于LED照明、儀器儀表、空氣凈化器、安防監控等領(lǐng)域,是利用現代電力電子技術(shù),控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩定輸出電壓的一種電源,一般由脈沖寬度調制(PWM)控制IC和MOSFET構成。
隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng )新,使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng )新。目前,開(kāi)關(guān)電源以小型、輕量和高 效率的特點(diǎn)被廣泛應用幾乎所有的電子設備,是當今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
現代開(kāi)關(guān)電源有兩種:一種是直流開(kāi)關(guān)電源;另一種是交流開(kāi)關(guān)電源。
這里主要介紹的只是直流開(kāi)關(guān)電源,其功能是將電能質(zhì)量較差的原生態(tài)電源(粗電),如市電電源或蓄電池電源,轉換成滿(mǎn)足設備要求的質(zhì)量較高的直流電壓。直流開(kāi)關(guān)電源的核心是DC/DC轉換器。
因此直流開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi)是依賴(lài)DC/DC轉換器分類(lèi)的。也就是說(shuō),直流開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi)與DC/DC轉換器的分類(lèi)是基本相同的,DC/DC轉換器的分類(lèi)基本上就是直 流開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi)。
下面介紹一些關(guān)于開(kāi)關(guān)電源經(jīng)典回答。
1、開(kāi)關(guān)電源變壓器如果用銅帶取代漆包線(xiàn),其允許通過(guò)的電流怎么算?比如說(shuō)厚度為0.1mm的銅帶,允許通過(guò)的電流怎么算?
●專(zhuān)家解答:如果開(kāi)關(guān)電源變壓器用銅帶取代漆包線(xiàn),銅帶(漆包線(xiàn))的渦流損耗可以大大降小,工作頻率可以相應提高,但直流損耗幾乎不變,銅帶允許通過(guò)的電流密度一般還是不要超過(guò)4.5A/平方毫米。電流密度等于電流除以導體的截面積,導體的截面積等于厚(0.1mm)乘以寬(銅帶的寬度)。
2、電源開(kāi)關(guān)交流回路和整流器的交流回路是最容易產(chǎn)生電磁干擾的嗎?
●專(zhuān)家解答:開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生電磁干擾最嚴重的地方是開(kāi)關(guān)變壓器的初、次級線(xiàn)圈組成的電路,但它的干擾會(huì )通過(guò)感應對其它電路產(chǎn)生輻射和傳導干擾,傳導干擾和輻射干擾最嚴重的地方是電源線(xiàn),因為電源線(xiàn)很容易成為輻射源的半波振子天線(xiàn),另外它又與外線(xiàn)路進(jìn)行連接,很容易把干擾信號傳輸給其它設備。所以在開(kāi)關(guān)電源的輸入端一定要對電源線(xiàn)進(jìn)行有效隔離。
3、降低變壓器的溫升有什么具體方法?
●專(zhuān)家解答:降低變壓溫升的方法一個(gè)是降低變壓器磁芯的最大磁通增量(Bm)的取值,因為變壓器磁芯的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)與磁通密度的平方成正比;另一個(gè)是降低開(kāi)關(guān)電源的工作頻率,因為變壓器磁芯的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)與工作頻率成正比;再一個(gè)是降低線(xiàn)圈的損耗,線(xiàn)圈的損耗(主要是渦流損耗),線(xiàn)圈的渦流損耗與集膚效應損耗也與工作頻率成正比,降低線(xiàn)圈的直流損耗必須降低導線(xiàn)的電流密度,一般漆包線(xiàn)的電流密度不能超過(guò)4.5A/平方毫米。
4、反激式開(kāi)關(guān)電源的占空比是如何變化的?
●專(zhuān)家解答:反激式開(kāi)關(guān)電源的占空比主要由輸入電壓和開(kāi)關(guān)電源管的耐壓來(lái)決定,當輸入電壓變化時(shí)占空比也要跟著(zhù)變化。例如當輸入電壓為AC260V時(shí),如果電源開(kāi)關(guān)管的耐壓為650V,則占空比為0.306;當輸入電壓為AC170V時(shí),占空比大約為0.5;當輸入電壓低于A(yíng)C170V時(shí),占空比大于0.5。但不管輸入電壓這樣變化,開(kāi)關(guān)電源都會(huì )通過(guò)改變占空比來(lái)達到穩定(或改變)輸出電壓的數值。
5、正激和反激的區別主要在哪?
●專(zhuān)家解答:正激式開(kāi)關(guān)電源是電源開(kāi)關(guān)管導通的時(shí)候,電源向負責提供功率輸出,而關(guān)斷的時(shí)候沒(méi)有功率輸出。反激式開(kāi)關(guān)電源正好相反,電源開(kāi)關(guān)管導通時(shí)只向變壓器存儲能量,沒(méi)有給負載提供功率輸出,僅在電源開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)才向負載提供輸出。正激式開(kāi)關(guān)電源輸出電壓是取整流輸出電壓的平均值,反激式開(kāi)關(guān)電源輸出電壓是取整流輸出電壓的半波平均值,兩種電壓輸出的相位正好相反。
6、能具體講講環(huán)路設計嗎?
●專(zhuān)家解答:反饋環(huán)路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。當反饋環(huán)路的增益過(guò)高時(shí),輸出電壓會(huì )圍繞著(zhù)平均值來(lái)回跟蹤,輸出電壓上下波動(dòng)很厲害,增益越高,波動(dòng)的幅度就越大,嚴重時(shí)會(huì )出現振蕩;當反饋環(huán)路的增益過(guò)低時(shí),輸出電壓又會(huì )不穩定,因為電壓跟蹤不到位,會(huì )存在一個(gè)滯后誤差。
為了使輸出電壓穩定,但又不發(fā)生振蕩,一般都把反饋環(huán)路分成三個(gè)回路來(lái)組成,一個(gè)回路用來(lái)決定微分增益的大小,另一個(gè)回路用來(lái)決定積分增益的大小,還有一個(gè)是決定直流增益的大小。這樣做的目的是,在誤差信號很小的時(shí)候,環(huán)路增益很大,而在誤差消耗很大的時(shí)候環(huán)路增益又會(huì )變小,即誤差放大器的增益是動(dòng)態(tài)的。仔細調節這三個(gè)反饋環(huán)路的增益,就可以實(shí)現開(kāi)關(guān)電源既穩定,又不出現振蕩。
7、反激電源開(kāi)關(guān)MOS如何降到最 低?特別是在硬開(kāi)關(guān)條件下。
●專(zhuān)家解答:降低占空比,但占空比太低,電源的工作效率大大降低,電壓調整范圍也會(huì )減小。
8、銅箔損耗占電源損耗比例約為多少?
●專(zhuān)家解答:非常小,如果銅箔損耗大,銅箔的溫升會(huì )很高,如果超過(guò)80度,銅箔的油漆會(huì )發(fā)黃。但也只相當于一個(gè)1~3瓦左右的金屬膜電阻在同樣溫升時(shí)的損耗。
9、驅動(dòng)波形大小波問(wèn)題是什么原因引起的?我有款電源,在低壓AC85-120V的時(shí)候輸出驅動(dòng)都很正常,當電壓變?yōu)?20-150V的時(shí)候,驅動(dòng)出現大小波,輸出電流明顯下降。當電壓再次提升到150V-265V的時(shí)候,驅動(dòng)波形的頻率完全不對頭了,輸出也不對了。
●專(zhuān)家解答:如果你的驅動(dòng)電路采用電容或變壓器輸出,會(huì )出現這種情況,因為電容或變壓器傳輸波形(信號時(shí)),信號中不能含有直流分量,如果含有直流分量,輸出波形將出現嚴重失真,只有驅動(dòng)電路的輸出波形,其占空比為0.5時(shí),輸出波形才不會(huì )產(chǎn)生失真,而占空比過(guò)大或過(guò)小,都會(huì )出現失真。
10、想問(wèn)下關(guān)于整流橋的選擇,不同的功率選怎么樣的整流橋?還有就是我做了一款30W的電源,用了3A700V的整流橋,發(fā)現整流橋很燙,沒(méi)幾分鐘溫度就大約有60多度了。這個(gè)引起整流橋發(fā)燙的原因有哪些?
●專(zhuān)家解答:整流二極管的選擇主要是根據流過(guò)整流二極管的電流大小和耐壓還有工作頻率這三個(gè)參數來(lái)決定,進(jìn)行電路參數設計時(shí),流過(guò)整流二極管的電流一般只能取標稱(chēng)值(25℃時(shí))的三分之一,因為流過(guò)整流二極管的工作溫度可能會(huì )上升到80℃以上。如果整流二極管的導通和關(guān)斷速度很低,它在電壓反向的情況下還會(huì )導通一段時(shí)間,即反向電流非常大,這樣整流二極管也會(huì )發(fā)熱。你的整流橋發(fā)熱可能屬于后一種情況。