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開關(guān)電源的優(yōu)勢
開關(guān)電源的輸入多半是交流電源(例如市電)或是直流電源,而輸出多半是需要直流電源的設(shè)備,例如個(gè)人電腦,而開關(guān)電源就進(jìn)行兩者之間電壓及電流的轉(zhuǎn)換。
開關(guān)電源的高轉(zhuǎn)換效率是其一大優(yōu)點(diǎn),而且因?yàn)殚_關(guān)電源工作頻率高,可以使用小尺寸、輕重量的變壓器,因此開關(guān)電源也會(huì)比線性電源的尺寸要小,重量也會(huì)比較輕。
若電源體積及重量是考慮重點(diǎn)時(shí),開關(guān)電源比線性電源要好。不過開關(guān)電源比較復(fù)雜,內(nèi)部晶體管會(huì)頻繁切換,若切換電流尚加以處理,可能會(huì)產(chǎn)生噪聲及電磁干擾影響其他設(shè)備,而且若開關(guān)電源沒有特別設(shè)計(jì),其電源功率因數(shù)可能不高。
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開關(guān)電源要這樣設(shè)計(jì)才合理
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開關(guān)電源已經(jīng)成為了我們電路設(shè)計(jì)當(dāng)中的主角,甚至可以說已經(jīng)成為了與行業(yè)發(fā)展密不可分的一部分。與傳統(tǒng)線性電源相比,在某一輸出功率點(diǎn)上線性電源的成本要高于開關(guān)電源,常見的開關(guān)電源可以分為兩種,隔離與非隔離。
在本篇文章當(dāng)中,我們將主要對(duì)隔離式開關(guān)電源的拓?fù)湫问竭M(jìn)行探討。所以在下面的文章當(dāng)中,如果沒有任何特殊的說明,文中提及的電源將均指隔離電源。除功能性考慮以外,工程師必須保證設(shè)計(jì)的魯棒性,以符合成本目標(biāo)要求以及熱性能和空間限制,當(dāng)然同時(shí)還要保證設(shè)計(jì)的進(jìn)度。隔離電源按照結(jié)構(gòu)形式不同,可分為兩大類:正激式和反激式。反激式指在變壓器原邊導(dǎo)通時(shí)副邊截止,變壓器儲(chǔ)能。原邊截止時(shí),副邊導(dǎo)通,能量釋放到負(fù)載的工作狀態(tài),一般常規(guī)反激式電源單管多正激式指在變壓器原邊導(dǎo)通同時(shí)副邊感應(yīng)出對(duì)應(yīng)電壓輸出到負(fù)載,能量通過變壓器直接傳遞。按規(guī)格又可分為常規(guī)正激,半橋、橋式電路都屬于正激電路。
常用的電源模塊并聯(lián)應(yīng)用均流方法
1、輸出阻抗法或稱斜率法、下垂法。原理是調(diào)節(jié)輸出內(nèi)阻實(shí)現(xiàn)均流,缺點(diǎn)是電壓調(diào)整率差。
2、主從法,非標(biāo)定做開關(guān)電源,原理是從中選定一個(gè)當(dāng)主模塊,訂做開關(guān)電源,其它模塊為輔,缺點(diǎn)是如果主模塊出現(xiàn)異常,整個(gè)系統(tǒng)將無法工作。
3、平均電流自動(dòng)均流法,原理是將模塊的電流放大后通過一個(gè)電阻連接到公用的均流母線上,按照均流母線上的平均電壓實(shí)現(xiàn)調(diào)整均流。缺點(diǎn)是如果均流母線短路或者某一個(gè)模塊故障,將會(huì)導(dǎo)致母線電壓下降。
4、外接控制法,原理是使用控制器調(diào)節(jié)電流實(shí)現(xiàn)均流。缺點(diǎn)是要付加連線和均流控制器。
5、自動(dòng)均流法,原理是讓輸出較大電流的模塊自動(dòng)成為主模塊,其它模塊輸出向主模塊靠近。
6、熱力自動(dòng)均流法,原理是讓溫度低的模塊輸出電流大,溫度高的模塊輸出電流小來實(shí)現(xiàn)均流。
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開關(guān)電源變壓器的分類
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開關(guān)電源變壓器分單激式開關(guān)電源變壓器和雙激式開關(guān)電源變壓器,兩種開關(guān)電源變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)并不是一樣的。電路設(shè)計(jì),散熱片引腳的孔做成長方形橢圓形(經(jīng)驗(yàn)值:2*1mm)。單激式開關(guān)電源變壓器的輸入電壓是單極性脈沖,而其還分正反激電壓輸出;而雙激式開關(guān)電源變壓器的輸入電壓是雙極性脈沖,一般是雙極性脈沖電壓輸出。
開關(guān)電源變壓器特性參數(shù)
電壓比:指變壓器的初級(jí)電壓與次級(jí)電壓的比值.
直流電阻:即銅阻.
效率:即輸出功率/輸入功率*100[%]
絕緣電阻:變壓器各繞組之間及對(duì)鐵心之間的絕緣能力.
抗電強(qiáng)度:變壓器在1秒或1分鐘之內(nèi)能承受規(guī)定電壓的程度.