开关型稳压电源教程
开关稳压电源控制电路
周期较长,甚至可能出现反复,有时一些参数的 确定需通过试验来得到。
二、控制电路结构及原理
控制电路的结构
uf if
反馈
调节器 u* i* 基准源
PWM
驱动
去主电路
封锁信号
保护
电压/电流/温度
并机均流
连接并机线
二、控制电路结构及原理
一、驱动电路
驱动电路是控制电路与主电路的接口,同开关电 源的可靠性、效率等性能密切相关。驱动电路需 有很高的快速性,能提供一定的驱动功率,并具 有较高的抗干扰和隔离噪声能力。
• 采用单一电源向负载供电。
• 特点:结构简单、成本低、但可靠性不高,一旦 电源发生故障,供电中断。
二、控制电路结构及原理
2、并联运行
• N个电源并联构成的电源系统向负载供电, 每个电源的功率为负载所需功率的1/N。 • 特点:每个电源发生故障时,供电不中断, 仅最大供电能力有所降低。电源数量多,成 本上升。用于可靠性要求较高的场合。
三、开关电源PWM控制原理
通常集成PWM控制器将误差电压放大器(EA)、振荡器
、PWM比较器、驱动、基准源、保护电路等常用开关电 源控制电路集成在同一芯片中,形成功能完整的集成电 路: • 基准源:提高稳定度的基准电压,作为电路中给定 的基准。 • 振荡器:产生固定频率的时钟信号,以控制开关频 率。 • 误差电压放大器:实际是一个运放,用来构成电压 或电流调节器。 • PWM比较器:将调节器输出信号uc转换成PWM脉冲的 占空比。
常用的集成PWM控制器:SG3525、TL494和UC3825、
UC3842/3/4/5/6、UC3875/6/7/8/9等。
《开关型稳压电源》PPT课件
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图 5 - 2 单相桥式整流电路输入电压和电流的波形
第5章 开关型稳压电源
功率因数较低的开关电源存在许多问题, 主要有: (1) 谐波电流污染电网, 干扰其他用电设备, 造 成测量仪表产生较大的误差, 还会使电动机产生较大 的噪声。 (2) 在输入功率一定的条件下, 输入电流有效值 较大, 因此必须增大输入熔断器、 断路器和电源线的 规格。 (3) 特别应当指出, 通信用开关型电源通常都采 用三相五线制供电, 三相基波电流可分别由下列各式 表示:
第5章 开关型稳压电源
5.1.2 目前, 通信和其他电子设备采用的稳压电源主要
有线性稳压电源、 相控型稳压电源和开关型稳压电路。 线性稳压电源中, 调整元件串联在负载回路中,
其作用就像一只可变电阻, 输入电压或负载变化时, 串联调整元件的压降改变, 从而使输出电压稳定不变。 当输入电压过高时, 串联调整管的功耗很大, 因此效 率很低。 当输入电压波动范围为±20 %时, 5 V稳压 器 的 典 型 效 率 只 有 35% , 输 入 电 压 波 动 范 围 小 于 ±16%时, 典型效率也只能达到50%。
第5章 开关型稳压电源
由此可知, 三相电流的三次谐波分量是同相位的, 同理, 三相电流的六次、 九次等谐波分量也是同相位 的。 由于三相电流都流过中线, 当功率因数为1时, 流过中线的电流为零; 当功率因数很低时, 中线内的 电流很大。 由于中线无过流保护装置, 所以, 中线有 可能因过热而着火。
IR为电网电流有效值; I1为基波电流有效值; VL为电网电压有效值; cosφ为基波电流与基波电压的位移因数。
第5章 开关型稳压电源
开关稳压电源设计流程
关稳压电源设计流程
一、初始规划
1.定义需求
2.确定输出参数
3.选择拓扑结构
二、电路设计
1.输入电路设计
(1)输入滤波电路
(2)输入保护电路
2.控制电路设计
(1)控制芯片选型
(2)反馈网络设计
3.输出电路设计
(1)输出滤波电路
(2)输出保护电路
三、PCB设计
1.布局设计
2.连接设计
3.复审与优化
四、元器件选型
1.稳压器件
2.滤波电容和电感
3.控制芯片和元件
五、原型制作与测试
1.PCB制作
2.元器件焊接
3.电路功能测试
六、调试与优化
1.输出参数调整
2.稳定性测试
3.效率优化
七、产品化与批量生产
1.设计文档整理
2.样品试制
3.批量生产前验证
八、后续维护与更新
1.用户反馈收集
2.硬件升级与改进
3.软件更新与优化。
全桥型开关稳压电源设计
电力电子课程设计说明书全桥型开关稳压电源设计摘要本次课程设计了一台输出电压为48V稳压范围宽、大功率的全桥型开关稳压电源、并给出了设计波形图。
该课程设计主要运用了软开关PWM技术。
给出了全桥整流电路、逆变电路驱动电路、控制电路的具体设计方法。
本全桥型开关稳压电源最大功率达1000W,输出电流约为20A,设计采用了AC/DC/AC/DC变换方案。
一次整流后的直流电压,经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数,再经全桥变换电路逆变后,由高频变压器隔离降压,最后整流输出直流电压。
在设计中首先画出主电路图,主电路图由整流电路、逆变电路组成。
全桥电路的开关元件使用的是MOSFET。
全桥移相电路采用UC3875控制芯片,并作数据处理,MATLAB仿真作出了不同角度的仿真波形图。
并说明其工作原理,再通过基本计算,选择触发电路和保护电路的结构以及晶闸管的型号和变压器的变比及容量,完成本设计的任务。
关键词:开关电源;全桥;PWM控制电路;整流;逆变;高频变压器ABSTRACTThe curriculum design a output voltage 48V voltage wide range, high power full bridge switch regulated power supply and given the waveform diagram is designed.This course design mainly uses the soft switch PWM technology. The design method of the circuit and the control circuit of the whole bridge rectifier circuit and the inverter circuit are given.. The full bridge switch regulated power supply maximum power up to 1000W, output current is about 20a, designed using AC / DC / AC / DC converter scheme. A rectified DC voltage, by means of active power factor correction link to improve the power factor of the system, again after full bridge converter inverter circuit, by the high frequency transformer isolated buck. Finally, the output DC voltage.In the design, the main circuit diagram is drawn, the main circuit diagram is composed of the rectifier circuit and the inverter circuit.. The switching element of the whole bridge circuit is MOSFET. The full bridge phase shifted circuit uses UC3875 control chip, and data processing, MATLAB simulation to make a different angle of the simulation waveforms. And explain its working principle, again through the basic calculation, select trigger circuit and protection circuit structure and thyristor model and transformer ratio and capacity, complete the design task.Key words switching power supply; full bridge; PWM control circuit; rectifier; inverter; HF transformer目录第一章绪论 (1)1.1 开关电源概况 (1)1.2 本文设计内容 (2)第二章开关稳压电源电路设计 (3)2.1 开关稳压电源总体设计方案 (3)2.1.1 全桥稳压电路总体结构图及其说明 (3)2.1.2 总体方案论证 (3)2.2 开关稳压电源具体电路设计 (3)2.2.1 整流电路设计 (3)2.2.2 逆变电路设计 (4)2.2.3 驱动电路设计 (5)2.2.4 全桥移相开关控制电路 (5)2.3 高频变压器变比及容量 (8)2.4 系统仿真及波形 (9)2.4.1 MATLAB仿真软件介绍 (9)2.4.2 仿真电路图...............................................................10 2.4.3 仿真分析 (11)第三章课程设计总结 (14)参考文献 (15)致谢 (17)第一章绪论1.1开关电源概况随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。
《S4-7开关型稳压电源》说课教案
为 了准确把握 章节内容 与前后知识内容的联 1 . 三极管的三种工作状态及其特 点 系 ,使预备 知识服务主题 中心。 2 . 磁感应原理 I I . 新课 引入 ( 1 O ’) 用 比较法从体积 、效率和稳压 范围等 方面引 强调开关 电源的地位和作用 ,以引起学生对开关 电源 学习的重视 。 出线 性电源 与开关电源各 自的特 点以及 二者 I I I . 讲授新 内容 的区别与联系 。 ( 实物展示 ) 开关型稳压 电源的基本结构和工作原理 ( 4 0 ’) 并联型开关稳压电源的基本结构 本次课 的重 点。采用 比较法将你 学过 的串联 结构:主要 由脉冲调宽和脉冲发生 电路取样 比较 电路、基准 电压、开关调整管及能电路等组成 。 型稳压 电源框 图 ( 图4 —4 2 )与并联型稳 压 ( 2 )特 点 储 能电感L 与 负载并联 电源框 图 ( 图4 —5 3 )进行 比较,找 出它们 ( 3 )各部分 的功能与作用 . 的异同点,可使 新老知识有机 的联系起来, 脉冲发生和脉冲调宽 使 学生对开关 电源 由陌生到很熟 悉。 脉冲电压 由脉冲发生 电路产生 ,其脉冲 的宽度 由脉冲 宽度 电路进 行宽度 调制,它控制着调整管的工作状态 。 取样比较和基准 电压 在 讲授各部分 的功能与作用 时,强调 并联型 取样比较 电路将一 部分输出电压和基准 电压进 行比较,当输 出的电压偏 离正常值时 ,则输 出偏 差信号, 由偏差信 号对脉 冲 开关 电源与 串联 型稳压 电源 的主要区别在 于 宽度 进行调整。 开关 电源采用 了线性 电源没有使 用的储 能电 开关调整管 能,而组成开关 电源 的另两部分 ( 取样和 比 开关调整管是工作在开关状态的功率三极管 ,通过调整管 的开关作 用,将输入 端的能量注入储能 电路 。 较 电路 ),其结 构和工作原理都 与线性稳压 储能电能 电源相类似 。 它接 受调整管传送来的 电能,并 向负载供 电,同时储 能电路对 负载而 言还起 到了双重的滤波作用,使输 出电压波形平滑 。 本次课 的重 点与难 点。 2 、并联型 开关稳 压电源 的工作原理 在讨 论稳压 原理 时,要将组 成并联型稳 压电 ( 1 )稳压 原理 源 各部分 的功能与作用和稳压 原理紧密联系 ①调整管的开关作用 ,将 电源输 出的能量注入储通 电能,由储 能电路滤波 后送到负载; 起 来讲,使 学生对 开关型稳压 电源有 一个整 ②调整管的开关时间受基极脉冲 电压控制 ,脉冲 电压 由脉冲发 生器 产生 ,受脉冲调宽电路控制: 体 的概念 ③脉冲宽度又受取样 电压与基准 电压 比较后 的偏差 电压控制 。 ( 2 )工作原理 在 讲述开关 电源 的工作原理 时须采用 两项措 调整管饱和导通期 间,储能电感储能 ,由储 能电容向负载供 电;调整管截 止期间,储能 电感释放 能量对储能 电容 充电,同 施 ;①对学生 说明教材 中在讨 论开关 电源 工 时向负载供电。即在调整管导通 ,截止一周期 内负载上始终有正常 的电压 。 作原理 以储 能电路为例 的原 因,强调储 能电 实用 开关稳压电源电路分析 ( 2 5 ) 路 的有无是 区别 开关 电源与线性 电源 的关键 ( 1 )电路结构 所在 。②仍 以串联 型稳压 电源 的工作原理进 图4 — 5 7 是 由集成运放控 制调整管工作的串联型开关稳压 电源。 电路中除调整v 1 、储能 电路 ( v 2 、L 和c )外,取样和 比较 电 行 比较 ,强调线性 电源 的调整管是连续 的工 路、脉冲 发生和脉冲调宽 电路等均 由集成运放和相关 的外 围元件组成 。 作在线性放大状态 ,而开关 电源 的调整 管是 ( 2 )工作原理 断续 的工作在 导通 和截止 的状态 。据 此,学 与并联型开关稳压 电路的工作原理相 同 即集成 运放输出低 电位时 ,调整 管饱和导通 ,向储 能电感提供能量 ,由储 能电容 生就 很容 易理解开 关电源 的工作 原理 了。 向负载供 电:当集成运 放翻转输 出高 电位时 ,调整管截止,储能 电感 向储 能电容充 电,同时 向负载供电,这样在 负载 上获 得平 稳的直流电压。 . 属应用实例 。在讲述此 内容时,用比较法 阐 ( 3 )稳压过程 明串联型开关 电源 ( 图4 —5 6 )与并联型 开 当输 出电压升高时 ,集成 运放 同相输入端的 电位 升高,集成运放输 出低 电位 的时间间隔缩短 ,调整管饱和导通时 间缩短 , 关 电源 ( 图4 —5 4 、图4 —5 5 )的区别 ,在 于 注入储 能电路能量减少,使输出 电压下降,从而使输 出电压稳定 :当输 出电压 降低引起的稳压变化过程与上述相反 。 并联 型开关 电源 的储能 电感与 负载并联 ,串 Ⅳ、课 堂小结 ( 5 ’) 联型开关 电源 的储 能电感与 负载 串联 ,强 调 强调开 关电源与线性电源的特点,串、并联型开关 电源的联系与 区别 ,开关 电源 的结构与工作原理等 。 无论是 串联型还是 并联型稳压 电源 只是储 能 V、作业布 置 ( 5 ’) 电感与续流二极管互换 了位置 ,它们 的电路 理论作业 构成及工作原理完全相 同。 线性 电源 与开 关电源 的联系与区别 串联型 与并联型开 关电源电路的识别 在讲述工作原理和稳压过程时避开教材 中的 实训练 习 波形分析法 ,而直接采用演示法用 自制 电源 用 自制 电源模 拟开关电源的稳压过程 带 白炽灯泡模拟开关 电源 的稳压过程 ,从 而 达到直观教学 的目的。 / 2 0 1 3 . 0 4 / 电子世界 一1 4
线性稳压电源和开关稳压电源详解
线性稳压电源和开关稳压电源详解根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。
而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。
开关电源是一种比较新型的电源。
它具有效率高,重量轻,可升、降压,输出功率大等优点。
但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。
?通过下图,我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。
如图所示,电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管),续流二极管D,储能电感L,滤波电容C等构成。
当开关闭合时,电源通过开关K、电感L给负载供电,并将部分电能储存在电感L以及电容C中。
由于电感L的自感,在开关接通后,电流增大得比较缓慢,即输出不能立刻达到电源电压值。
一定时间后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用),将保持电路中的电流不变,即从左往右继续流。
这电流流过负载,从地线返回,流到续流二极管D的正极,经过二极管D,返回电感L的左端,从而形成了一个回路。
通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。
如果通过检测输出电压来控制开、关的时间,以保持输出电压不变,这就实现了稳压的目的。
在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。
二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。
在实际的开关电源中,开关K由三极管或场效应管代替。
当开关断开时,电流很小;当开关闭合时,电压很小,所以发热功率U×I就会很小。
这就是开关电源效率高的原因。
什么是线性电源?线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
1000W全桥型开关稳压电源设计—课程设计
辽宁工业大学电力电子技术课程设计(论文)题目:1000W全桥型开关稳压电源设计课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:电气注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要本实验设计了一台输出电压为48V稳压范围宽、大功率的全桥型开关稳压电源,并给出了实验波形。
在实验中主要运用了软开关PWM 技术,给出了高频变压器、PWM 控制及移相控制全桥零电压开关-脉宽调制变换电路的详细设计方法。
开关电源采用功率半导体器件作为开关器件,通过周期性间断工作,控制开关器件的占空比来调整输出电压。
本设计中采用220v 的交流输入电压,反激式电源采用在100w 以下的电路,而本电源设计最大功率达到1000w,输出地额定电流为20A左右,设计采用了AC-DC-AC-DC 变换方案。
一次整流后的直流电压,经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数,再经全桥变换电路逆变后,由高频变压器隔离降压,最后整流输出直流电压。
在设计中,首先画出主电路图,主电路图由整流电路、全桥电路组成。
全桥电路的开关元件使用的是MOSFET。
并说明其工作原理,再通过基本计算,选择触发电路和保护电路的结构以及晶闸管的型号和变压器的变比及容量,完成本设计的任务。
关键词: 开关电源;PWM技术;移相控制;高频变压器第1章绪论1.1 电力电子技术概况电力电子技术这一名称是在20 世纪60 年代出现的。
电力电子技术,顾名思义,就是应用于店里领域的电子技术。
电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,店里变化通常可分为四大类,即交流变直流(AC-DC)、直流变交流(DC-AC)、直流变直流(DC-DC)、交流变交流(AC-AC)。
在我国的学科分类中,电气工程是一个一级学科,它包含五个二级学科,即电力系统及其自动化、电机与电器、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术。
KXN系列 开关型直流稳压电源 ≤ 350W 使用说明书
目录常规安全概要 1前言 2 主要功能2入门知识2标准配件2技术参数2-3操作要求4安装系统 4 清洁5操作基础6前面板概览6后面板概览7负载线的连接8恒压/恒流特性8恒压操作8恒流/限流操作8保险丝更换9常规安全概要详细阅读下列安全性预防措施,以避免人身伤害,并防止损坏本产品或与本产品连接的任何产品。
为避免可能的危险,请务必按照规定使用本产品。
只有合格人员才能执行维修过程。
避免火灾或人身伤害使用合适的电源线。
请只使用本产品专用并经所在国家/地区认证的电源线。
使用正确的电压设置。
接通电源之前,请确保线路选择器置于当前使用电源相应的位置。
将产品接地。
本产品通过电源线的接地导线接地。
为避免电击,必须将接地导线与大地相连。
在对本产品的输入端或输出端进行连接之前,请务必将本产品正确接地。
遵守所有终端额定值。
为避免火灾或电击,请遵守产品上的所有额定值和标记。
在对产品进行连接之前,请首先查阅产品手册,了解有关额定值的详细信息。
断开电源。
电源开关可以使产品断开电源。
请参阅有关位置的说明。
不要挡住电源开关;此电源开关必须能够随时供用户使用。
切勿开盖操作。
请勿在外盖或面板打开时运行本产品。
怀疑产品出现故障时,请勿进行操作。
如果怀疑本产品已损坏,请让合格的维修人员进行检查。
远离外露电路。
电源接通后,请勿接触外露的线路和元件。
使用合适的保险丝。
只能使用为本产品指定的保险丝类型和额定指标。
请勿在潮湿环境下操作。
请勿在易燃易爆的环境中操作。
请保持产品表面清洁干燥。
请适当通风。
有关如何安装产品使其保持适当通风的详细信息,请参阅手册中的安装说明。
本手册中的术语本手册中可能出现以下术语:警告:“警告”声明指出可能会造成人身伤害或危及生命安全的情况或操作。
注意:“注意”声明指出可能对本产品或其他财产造成损坏的情况或操作。
产品上的符号和术语产品上可能出现以下术语:■“危险”表示当您阅读该标记时会立即发生的伤害。
■“警告”表示当您阅读该标记时不会立即发生的伤害。
《开关稳压电源》课件
不断试验
持续学习
常见问题与解决方案
问题1
01
电源发热严重
原因
02
可能由于电路设计不合理或元件性能不佳。
解决方案
03
优化电路设计,更换性能更好的元件。
常见问题与解决方案
问题2
电源效率低下
原因
可能由于损耗过大或电路结构不合理。
解决方案
降低损耗,对电路结构进行优化。
常见问题与解决方案
问题3
输出电压不稳定
应用
广泛应用于各种电子设备中,如音频功率放大器、逆变器等。
升降压型开关稳压电源
• 总结词:同时具有升压和降压功能的开关稳压电源。
• 详细描述:升降压型开关稳压电源是一种较为特殊的开关稳压电源类型,其工作原理是通过控制开关管的导通和截止时 间,既可以降低输入电压来降低输出电压,也可以增加输入电压来提高输出电压,具有双重调节功能。
空调
在空调中,开关稳压电源 用于控制压缩机和风扇的 运行,保持室内温度的恒 定。
冰箱
冰箱的开关稳压电源确保 冷藏和冷冻系统的正常运 行,保持食品的新鲜。源自通信领域的应用手机
手机的开关稳压电源为通 话、数据传输和各种功能 提供稳定的电力。
路由器
在路由器中,开关稳压电 源为处理数据和信号传输 提供稳定的电力。
初步检查
检查电路中各元件是否正常,无损坏。
调试步骤与注意事项
通电测试
逐步通电,观察各部分工作是否正常 。
调整参数
根据需要调整相关参数,如电压、电 流等。
调试步骤与注意事项
安全第一
确保调试过程中人员和设备安全。
逐步进行
不要一次性将所有参数调整到位,应逐步调整。
全桥开关稳压电源解读
目录第一章前言 (1)1.1 开关电源技术的发展状况 (1)1.2 开关电源定义 (2)1.3 开关电源的发展历史及其应用范围 (2)1.4 开关电源控制技术分析研究 (4)1.5 全桥开关电源应用技术 (4)1.6 本设计的内容及参数 (4)第二章电子元器件及部分电路介绍 (6)2.1 二极管组成电路分析 (6)2.1.1 整流桥电路 (7)2.1.2 稳压管稳压电路 (8)2.2 三极管及其组成电路分析 (9)2.2.1 图腾柱驱动电路 (10)2.2.2 共射放大电路 (10)2.3 场效应管及其组成电路分析 (12)2.3.1 场效应晶体管组成的开关驱动电路 (12)第三章全桥拓扑原理 (14)3.1基本工作原理 (14)3.2 全桥变换器设计 (16)3.2.1 最大导通时间、初级绕组圈数选择 (16)3.2.2 初级电流、输出功率、输入电压的关系 (16)3.2.3 初级线径的选择 (16)3.3 变压器初级隔直电容的选择 (17)第四章 UC3895芯片外围电路设计 (18)4.1 UC3895介绍 (18)4.1.1 UC3895原理框图及特点 (18)4.1.2 UC3895引脚功能 (19)4.2 UC3895 外围电路计算 (20)第五章全桥开关电源硬件设计 (22)5.1 稳压恒流电路的设计 (22)5.2 辅助电源的设计 (23)5.3 主功率板总图 (25)5.4 驱动电路设计 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)摘要:本文重点介绍了由UC3895构成的相移谐振PWM 控制器的工作原理和他的应用,进一步设计了由UC3895构成的全桥移相零电压开关(ZVS)PWM 开关电源。
全桥开关电源采用了图腾柱驱动电路,并且驱动电路以隔离的方式驱动MOS开关管,以此来提高电源的稳定性;UC3895采用了ZVS技术使开关管的导通损耗减小,提高了整个电路的工作效率。
课件:第28讲 开关型稳压电源
(1)脉冲宽度调制 (脉宽调制型最为常用 )
(2)脉冲频率调制
(3)混合调制型(稳压效果较为理想 )
3、按功率开关电路的结构形式分
(1)降压型 (2)升压型
(3)反相型 (4)变压器型
(按开关管输出电路的形式不同)
单端式 单端正激式
变压器型
单端反激式
四、基本电路结构
串联型脉宽调制(PWM)式开关稳压器
(1) 电路结构 ①功率开关管。 ②储能电感。 ③续流二极管。 ④滤波电容。 ⑤负载。
(2)工作原理
(2)工作原理
(UI UO )Ton UOToff
即
UO
UI
Ton Ton Toff
UI
Ton T
kUI
k Ton T
时间比例系数
式中:
• T为开关管开关工作周期
(即开关脉冲周期);
• ton为开关管饱和导通,开关闭合 时间(即开关脉冲的宽度);
• toff=T-ton为开关管截止,开关断 开时间。
UO
ton T
UI
dUI
d为占空比
★直流输出电压Uo与开关 器件的开关占空系数d成正比, 改变占空系数便可控制直流 输出电压的大小。
★开关稳压电路正是利用 这一作用来实现电压的稳定和 调节。
★由方框图知:开关稳压电路 各组成部分实际上构成一个闭环 负反馈系统。
开关稳压电源基本组成方框图
★ 当电网电压或负载变化
使输出电压Uo变化时,通过
取样并与基准电压进行比较, 产生一误差信号,经放大后
去控制开关脉冲的宽度或频率 (即周期),从而调整开关器件 导通与截止的时间比例,即
稳压电源使用作业指导书
稳压电源使用作业指导书
一.作业事项:
1.开机前检查电源线是否连接良好,按下主机电源开关"ON"键机器处于打开状态。
2、直流输出正端子接负载正极,直流输出负端子接负载负极,GND 端子可根据不同试验强度自由选择接地。
3、电源作为稳流源使用时开机后先将稳压调节旋钮“COARSE”粗调和“FINE”细调顺时针调至最大,稳流调节旋钮“COARSE”粗调和“FINE”细调逆时针调至最小,再顺时针调节稳流调节旋钮至所需电流值电流指示灯被点亮。
4、电源作为稳压电源使用时开机前先将稳流调节旋钮“COARSE”粗调和“FINE”细调顺时针调至最大,开机后先用稳压调节旋钮粗调把电压调至所需电压值附近,再用细调稳压旋钮调节电压到准确值,此时稳压状态指示灯被点亮。
5、当接负载连接时面板左侧表显示的为输出电流值,右侧表显示的为输出电压值,电源处于稳压状态时电压指示灯亮;若输出电流指示超出额定值,电压指示灯灭,电流指示灯点亮此时电源为限流保护状态,需调节负载使其电源恢复正常。
6.电源使用完毕应关掉电源开关。
二.管理项目
1、仪器上不允许放置任何物品。
2、仪器应在通风散热环境下使用。
3、每天工作完成后,测试人员须用干布将仪器表面的
灰尘擦干净。
4、未经许可严禁拆卸仪器。
三.异常发生时的处理
1、如遇紧急情况,应立即停止试验;
2、使用机器及工具有异常时,通知技术人员处理
3、感觉身体不舒服,停止实验到通风场所休息。
四.注意事项
1.仪器电源线必须良好接地。
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S.P.S. 的输入电压有限制于一定范围内使用,如 超出范围外(过高或过低)将会造成内部损毁, 请于额定范围内使用。
重工业机器ON/OFF时会对附近电压造成变动, 时常超出 S.P.S. 规格值造成破坏,因此 S.P.S. 于 AC/N、AC/L 与 FG 间务加一突波吸
收器。
4.2 泄漏电流 内部的杂讯滤波电容(图二 C2、C3YCAPACITOR)会 产生泄露电流,电流的安全标准值在各国安全规 范已有规定(IEC-950 规定为 3.5mA),假如多台 使用,泄露电流会增加,甚至有触电的危险,请
※ 讯。 S.P.S.P之端子台配线要使用适合的端子、线
c. 材、工具。
吸气
图五 多台使用时需考虑通风距离
3.1.2 输出减额 输出功率依操作温度,需降低 S.P.S 的输出功 率,参考图六。
输出 输入
图八 配线及连接
3.2.2 接地 用粗短的配线,连接 S.P.S. 的地端与设备的机 架可确保安全和防止杂讯与漏电流。
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设备外壳
a. 内部设计有并联功能(PS 系列),将 P 点 连接在一起即可,如图十二示。
3. 安装、配线、连接
即使是最好的 S.P.S.,如组装、配线或连接不适当的 话,也无法发挥其功能。在使用 S.P.S. 前,请依制 造高提供之安装、配线和连接说明。
3.1 安装 3.1.1 散热 a.每一台均有适当的通风。 b.正确的组装方向及位置。 c.每一台均有适当的热传导。 d. 多台使用时,须有足够的空间。 e. 强制空气对流可有效改善热源(如加风扇)
压降。
绞线避免杂讯干扰
确认线径避免压降过高
图十二
b.无并联功能,可于每台电源输出正端各串 加二极体(如图十三),份只 适合备用功能,使用者应自行实验其合适性)。
图十 遥控开关及侦测配线图
3.2.3 突出电流抑制回路 S.P.S 于多台使用时,突入电流增大,将超出 允许规格值,下列延迟电路能有交抑制多台使 用之突入电流。
图九 接地方式
3.2.3 遥控开关和遥控侦测配线 遥控开关: 将一 TTL 控制讯号连接到 P.S.U. 的
+RC、-RC 端点可控制 P.S.U. 的输出,当 +RC、-RC 短路时(OV),S.P.S. 为 ON 输 出。当开路时(或两端电压 >1V),S.P.S. 为 OFF 无输出。
遥控侦测: 将 +S、-S 端点连接到负载点,可补偿线
5. 电磁干扰
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e.CONSTANT CURRENT SHUTDOWN: 过负载时电流保持一固定值,电压快速下
※组装机器时所使用的S.P.S.各国安全规定不同, 请与供应商确认文件是否符合。
传导(CONDUCTION)限制值
负载 A 负载 B
VDE-0871 辐射(RADIATION)限制值
请确认输入电压 图十八
4.3.2 电源配线线材选用请参照(表一)、 (表二)。 4.3.3 接地线
设备的机架应以粗短的线确实接地。
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图十七
图十五
3.2.7 涟波杂讯抑制 a. 差模杂讯抑制 如图十六附加 C1~C4 能有效降低杂讯,C1、 C3 使用电解电容 ( 参考值:47 μ F~100 μ F), C2、C4 使用高频特性良好的电容器(参考值: 0.01 μ F~0.1 μ F)。一般接 C3、C4 即能有 效改善。 b. 共模杂讯抑制 如图十六附 L1 与 C5、C6 均能有效抑制杂
排气 排气
3.1.3 固定螺丝 当组装 S.P.S.时,须确认螺丝长度及扭力,以 确保绝缘和稳固性。
设备外壳
S.P.S 外壳 螺丝
扭力
长度
图七
3.2 配线和连接
3.2.1 输入和输出配线
a. 输入、输出线宜分开配置,以避免输入之突波 或输出之涟波杂讯互相干扰。
b. 输出线宜使用粗短的配线,并符合耐电流量。 在负载端加一小容量电容,能有效的去除杂
降。
图六
图四
2.2.2 回复方式 a. 解除过电流(过负载)状态后,自动回复。 b. 解除过电流(过负载)状态后,重新开机。
2.2.3 注意事项 请避免长期的过载或短路,会造成电源供应器 寿命减短或损坏。
2.3 过温度保护
过温度保护系为因环温过高、过载或电源供应器异 常时(例如风扇损坏),造成内部温升过高。过温 度保护时,需先排除故障原因,待内部温度降低后 自动回复或重新开机。
输入电压×功率因数×效率
开关电源的功率因数典型值一般介于 0.4~0.6 之间。
突入电流防止回路
S.P.S.内部有保险丝保护,万一保险丝熔断 时,内部一定有异常状况产生,如更换保险丝 (型式、规格需相符),电源亦无法回复正常,此 时请连络供应商送修。
2.输出
2.1 最大输出功率
最大输出功率值规定为 V0 × A0,当提升 V0 时, A0应降至最大输出电流值经下使用。 例: 规格电压 5V,最大输出电流 10A,当使用
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1. 输入
1.1 输入电压
S.P.S.电源(开关电源)已被广泛的使用于国内和世 界各国,根据产品种类分有直流和交流两种输入方 式。使用前需先确认输入电源是交流、直流、电压 范围、输入切换的方式以及其它外在需配合的条件。 假如输入电压超出使用范围,将有可能造成电源供 应器损毁,另虽然输入电压在范围内,但输入电压 波形是失真的波形,电源供应器亦有可能无法正常 运作。 安规机型申请之输入电压范围参照各机型之贴纸标 示。
3.2.11 充电使用
S.P.S. 当成充电器使用时,需于输出端串接一 二极管,如 3.2.5 并联(图十三),以防电池电 压高于 S.P.S. 的输出电压,造成 S.P.S. 损毁。 此项使用方式易造成 A.P.A.或电池损坏,请先 洽供应商。
4. 安全
图十六
3.2.8 最低负载需求 多组输出 S.P.S. 为了确保副回路(CH2~CH4) 稳压率及稳定性,必需在主回路(CH1)的输 出上加一负载,它的最小值不可低于一额定 值。 例:D-120B 规格 5V/6A、24V/4A,当 5V/0A、 24V/4A 时,24V 输出电压偏低,约 22.5V~ 23V,此时若 5V 依规格书加 1A(可并联 5 Ω / 10W 电阻)最低负载,则 24V 输出电压可上升 至 23.5V~24V。
输入滤波电容 2.2 过电流(过负载)保护
图二 输入整流滤波电路
1.3 突入电流 当电源进入开关电源供应器时,会有峰值电流 流经内部的输入滤波电容器,这电流称为“突 入电流”。突入电流的大小与输入起动时间及 有无突入电流抑制回路有关。
电源输出电流超出额定电流时,保护电路动作。 过电流特性分为下列几种: 2.2.1 保护方式
3.2.9 输入突波与雷击抑制
一般来说 S.P.S. 是为了与其它机器搭配使用而制 造出的特殊直流安定化电源,为避免内部高电压 电击与高温,仅适合组装于机器内使用(ES)系 列除外)。 电击危险: 一般交换式电源供应器输入与输出
电路径由变压器绝缘。初级电路 具有 2~4 倍 AC 输入电压之可能, 非专业技术人员禁止拆装碰触。 高温危险: 交换式电源供应器全载工作时内部 零件温度有超过 100℃可能,请 勿碰触且远离易燃油气品。
a. FOLDBACK CURRENT LIMITING: 过负载时电流与电压依比例下降。
b. CONSTANT CURRENT LIMITING: 过负载时电流保持一固定值,电压依比 例下降。
c. OVER POWER LIMITING: 过负载时电流愈高,电压依比例愈低。
d. FOLDBACK CURRENT SHUTDOWN: 过负载时电流保持一固定值,电压快速 下降。
输入电压 输入电流
突入电流
图三 突入电流
1.4 输入保险丝
图一 世界各地区的电源电压(A) 1.2 输入电流
标准的电源供应器通常从交流输入直接整 流,而且绝大部份都是电容滤波,于是就会 有无效电流流经滤波电容。 因此输入电流值与输出功率、输入电压、功 率因数和效率之间关系如下:
输出功率 输入电流 =
讯,C5、C6 使用高频特性良好的电容器。
3.2.10 低温使用
S.P.S.如使用热敏电阻为突入电流抑制或 一些交换元件易受温度影响,会造成低温下 (如 -10℃)无法起动,可参考以下方法: a. 保持备用状态(AC 常 ON 后再切换输出
ON/OFF)。 b. 使用加温器使S.P.S.环温升高。 c. 降低负载。
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开关型稳压电源使用手册
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