开关电源各个专业开关电源各个专业名词解释
开关电源基本术语
ATCA(Advanced Telecommunications Computing Architecture)高级电信计算架构:主要为了解决电信系统目前面临的系统带宽问题、可扩展性、可管理性问题、现场升级及可互操作问题,并最终降低成本。
Artesyn公司 ATC210-48D12-03J 二路(A路和B路)输入ATCA的总线变换器,输出功率达210W(12V/17.5A),带有一个 3.3V/6W 的独立管理电源,具有I2C和热插拔等功能。
AUX(Auxiliary power supply)辅助电源:在有些AC/DC电源和DC/DC变换器中,有一个辅助的电源,一般加上输入电压以后就会有输出 (少数辅助电源,例如,给风扇的电源也有受控的),它主要用作控制信号的电源,例如Cosel的DBS400B12,它是一个输入200-400Vdc,输出12V/400W的模块,它有三个开关控制端,一个是输入端RC1,负逻辑,把它和-Vin端短接。
这时可以利用AUX、RC2、RC3和-S之间的不同连接方法来控制模块的输出。
一般多个模块并联使用时,每个AUX输出端应该加接隔离二极管。
Brick“砖”:DC/DC变换器中,“Brick”是用来表示模块大小的“单位”,有所谓的全砖、半砖、1/4砖、1/8砖、1/16砖等,例如,密封的半砖模块,其大小为2.40×2.30×0.50(单位为英寸),而开架结构半砖模块的大小为2.40×2.28×0.30(单位为英寸)(高度还有0.34英寸等不同的数值)。
CB (Current Balance)均流端:为了增加输出功率,把多个具有相同输出电压和输出功率的电源并联使用,把它们的“CB”端连接在一起,以达到各个模块的输出电流大致相等,以免由于不均流而导致个别电流太大的模块损坏,均流端也有用“PC”,“SWP”,“ C Share”等表示。
CFM(Cube feet minute)、LFM(Line feet minute)立方英尺/分钟和英尺/分钟:风冷的流量单位,CFM=LFM×面积S。
开关电源的相关术语知识
开关电源的相关术语知识开关电源是一种将交流电转换为稳定直流电的电子设备,被广泛应用于各个领域,包括电子设备、通信设备、工业控制等。
了解开关电源的相关术语知识对于理解其工作原理和性能具有重要意义。
下面将介绍一些常用的开关电源术语。
1. 输入电压范围(Input Voltage Range):指开关电源能够正常工作的输入电压范围。
一般来说,开关电源的输入电压范围比较宽,可以适应不同的电源电压。
2. 输出电压(Output Voltage):指开关电源转换后的输出直流电电压。
开关电源的输出电压通常可以通过电压调节器进行调节,以满足不同设备的需求。
3. 输出电流(Output Current):指开关电源输出的电流大小。
输出电流的大小取决于设备的功率需求,一般以安培(A)为单位。
4. 输出功率(Output Power):指开关电源输出的电功率大小。
输出功率等于输出电压乘以输出电流,以瓦特(W)为单位。
5. 效率(Efficiency):指开关电源将输入电能转换为输出电能的效率。
开关电源的效率越高,能量转换的损耗就越小,通常以百分比表示。
6. 电流纹波(Ripple Current):指开关电源输出直流电的纹波大小。
电流纹波的大小影响到设备的稳定性,一般以安培(A)为单位。
7. 电压稳定性(Voltage Stability):指开关电源输出电压的稳定性能。
电压稳定性好的开关电源可以确保设备稳定运行,避免因电压波动而引起的故障。
8. 过载保护(Overload Protection):指开关电源在输出电流超过额定值时自动切断输出电路的保护功能。
过载保护可以避免因电流过大而损坏设备。
9. 过压保护(Overvoltage Protection):指开关电源在输出电压超过额定值时自动切断输出电路的保护功能。
过压保护可以避免因电压过高而损坏设备。
10. 短路保护(Short Circuit Protection):指开关电源在输出电路短路时自动切断电路的保护功能。
开关电源基本参数的概念及常见术语
开关电源基本参数的概念及常见术语一. 描述输入电压影响输出电压的几个参数。
1. 绝对稳压系数。
A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。
即: K=△U0/△UiB. 相对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。
即: S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。
它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。
3. 电压稳定度。
负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo(百分值),称为稳压电源的电压稳定度。
二. 负载对输出电压影响的几种指标形式。
1. 负载调整率(也称电流调整率)。
在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。
2. 输出电阻(也称等效内阻或内阻)。
在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL| 欧。
三. 纹波电压。
1. 最大纹波电压。
在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。
2. 纹波系数Y(%)。
在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,即:y=Umrs/Uo x100%3. 纹波电压抑制比。
在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。
注:噪声不同于纹波。
纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。
开关的专业术语
开关的专业术语一、概述开关是电力系统中常见的一种电器设备,用于控制电路的通断。
在电力系统中,开关发挥着至关重要的作用,它能够保护电器设备免受电流过大或故障短路等可能引发的事故损害,确保电路安全稳定运行。
开关的专业术语有许多,下面将对其中几个常见的进行详细介绍。
二、主要术语1. 单刀单 throw 模式单刀单 throw 模式是一种最常见的开关接线方式,简称为 SPST(Single Pole Single Throw)。
在这种模式下,开关只有一个可控制的触点,用于打开或关闭电路。
2. 单刀双 throw 模式单刀双 throw 模式是一种常见的开关接线方式,简称为 DPST(Double Pole Single Throw)。
在这种模式下,开关具有两组触点,每组触点可同时控制一个电路的通断。
单刀双 throw 开关通常用于需要同时控制两个电器设备的场合。
3. 双刀双 throw 模式双刀双 throw 模式是一种常见的开关接线方式,简称为 DPDT(Double Pole Double Throw)。
在这种模式下,开关具有两组触点,每组触点可同时控制两个不同的电路的通断。
双刀双 throw 的开关常用于需要同时控制多个电器设备的场合。
4. 变频开关在某些场合下,需要通过开关控制电路的频率变化,以实现对设备的精准控制。
这时就需要使用变频开关。
变频开关是一种能够实现对电路频率调节的特殊开关装置。
它可以将输入的电源频率转换为不同的输出频率,并通过合适的控制方式进行调节。
三、开关的工作原理开关的工作原理主要包括触点间的通断和触点的接触与断开:1.触点间的通断:开关通过控制触点的通断来控制电路的开关状态。
当开关处于闭合状态时,触点之间形成闭合回路,电流可以在电路中流动,电路实现通断。
当开关处于断开状态时,触点之间断开,电路中断,电流无法流动,电路实现断开。
2.触点的接触与断开:开关的触点在工作中需要频繁地进行接触与断开,因此触点的质量对开关的性能有很大影响。
开关电源知识
开关电源知识一、开关电源的概念和分类开关电源是一种将交流电转换为直流电供给电子设备使用的电源。
按照输出功率的大小,可以分为小功率开关电源和大功率开关电源。
按照工作方式的不同,可以分为单端开关电源和双端开关电源。
二、开关电源的工作原理1.整流滤波:将输入的交流电通过整流桥变成直流信号,再通过滤波器去除掉残留的交流成分,得到平滑的直流信号。
2.功率因数校正:由于负载变化导致输入功率因数不稳定,需要进行校正。
3.逆变:将直流信号通过高频变压器转换成高频交流信号。
4.输出整形:将逆变后得到的高频交流信号通过输出整形器转换成稳定的直流输出。
三、开关管1. MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管):具有低导通阻抗、高速度等优点,常用于低压、小功率开关电源中。
2. IGBT(绝缘栅双极性晶体管):具有大功率承载能力、可靠性好等优点,常用于大功率开关电源中。
3. 晶闸管:具有低导通阻抗、高稳定性等优点,常用于直流电机控制中。
四、开关电源的优缺点1. 优点:效率高、体积小、重量轻、稳定性好。
2. 缺点:噪音大、EMI(电磁干扰)严重,需要进行滤波处理。
五、开关电源的应用1. 通讯领域:手机充电器、路由器、交换机等。
2. 工控领域:PLC(可编程逻辑控制器)、伺服驱动器等。
3. 家用电器领域:LED灯带驱动器、音响等。
六、开关电源的故障及维修1. 故障表现:输出电压不稳定,有杂音或噪声等。
2. 维修方法:(1)检查输入端是否接触良好;(2)检查整流桥是否损坏;(3)检查滤波器是否失效;(4)检查输出整形器是否正常工作。
开关电源术语定义
由一个或几个开关组成的UPS开关。用以使电力从一个电源转换至另一个电源
electronic(power)switch
(电力)电子开关
至少含有一个可控阀器件,用于电力电子切换的运行单元
mechanicalUPS(power)switch
机械式UPS(电力)开关
一种机械开关装置,在一般电路状况下能接通、传输和切断电流,一般电路状况包括规定的过载运行状况,以及在规定的非正常电路状况(如短路)下承载规定时间的电流
冗余系统
为提高负载电力的连续性,在一个系统中增加功能单元或单元组
Partial redundant UPS
局部冗余UPS
逆变器或逆变器和/或其它功能单元有冗余量的UPS
Standby redundant UPS
备用冗余UPS
在运行中的UPS单元发生故障之前,就有一个或几个UPS保持备用状态的不间断电源设备
本标准采用下列定义。本标准未特别给出的通用性的定义,参见GB/T2900.33、GB/T3859和相关标准的定义。
English
Chinese
描述
systems and components
系统和部件
Uninterruptible power system(UPS)
不间断电源设备(UPS)
变流器、开关和储能装置(如蓄电池)组合构成的,在输入电源故障时,用以维持负载电力连续性的电源设备
a)主电源存在,并处于给定允差之内;
b)蓄电池已充好电,或者在给定的能量恢复时间内已再充电;
c)连续运行或可能连续运行;
d)锁相有效(如有锁相);
e)负载在给定范围之内;
f)输出电压在给定允差内;
g)在使用UPS开关的地方,旁路有效并在规定的允差之内。
开关电源相关名词解释
开关电源主要名词解释开关电源1.脉宽调制(Pulse Width Modulation–PWM)开关电源中常用的一种调制控制方式。
其特点是保持开关频率恒定,即开关周期不变,改变脉冲宽度,使电网电压和负载变化时,开关电源的输出电压变化最少。
2.占空比(Duty Cycle Ratio)一个周期T内,晶体管导通时间t oN所占比例。
占空比D=t oN/T。
3.硬开关(Hard Switching)晶体管上的电压(或电流)尚未到零时,强迫开关管开通(或关断),这是开关管电压下降(或上升)和电流上升(或下降)有一个交叠过程,因而,开关过程中管子有损耗,这种开关方式称为硬开关。
4.软开关(Soft Switching)使晶体管开关在其中电压为零时开通,或电流为零关断,从而在开关过程中管子损耗接近于零,这种开关方式称为软开关。
5.谐振(Resonance)谐振是交流电路中的一种物理现象。
在理想的(无寄生电阻)电感和电容串联电路输入端,加正弦电压源,当电源的频率为某–频率时,容抗与感抗相等,电路阻抗为零,电流可达无穷大,这一现象称为串联谐振。
同理,在理想的LC并联电路加正弦电流源时,电路的总导纳为零,元件上的电压为无穷大,称为并联谐振。
电路谐振时有两个重要参数:谐振频率–谐振时的电路频率,w0=1/√LC,称为谐振频率。
特征阻抗–谐振时,感抗等于容抗。
其值为:Zo=√L/C,称为特征阻抗。
当LC串联突加直流电压时,电路中电流按正弦规律无阻尼振荡,其频率即电路的谐振频率,或称振荡频率.6.准谐振(Quasi–Resonance)对于有开关的LC串联电路,当电流按谐振频率振荡时,如果开关动作,使电流正弦振荡只在一个周期的部分时间内发生,电流呈准正弦,这一现象称为准谐振。
同样,在LC并联电路中,借助开关动作,也可获得准谐振。
7.零电压开通(Zero–V oltage–Switching,简称ZVS)利用谐振现象,在开关变换器中器件电压按正弦规律振荡到零时,使器件开通,称为ZVS。
开关电源的技术指标及术语
开关电源的技术指标及术语一、输入特性:1. 输入电压相数对AC/DC、AC/AC型变换器,一般都是采用单相二线和三相三线,也有采用单相三线或三相四线式的。
该供电方除供给电源的相数外,还要标明包括漏电流规格在内的输入线的使用条件,例如单相三线或三相四线中的一线和中线及供电系统的接地条件等。
2. 输入电压范围A.交流输入中国及欧洲的供电电压是AC220V,美国是ACl20V,日本有ACl00V和AC200V。
不同的国家和地区有差异,变动范围一般是±10%,考虑配电线路和各国不同的电源情况,其改变范围多为-15%到+10%,但在我国农村及边远地区,供电条件要恶劣得多,要考虑为±20%。
如至尊金格600W电源输入电压范围为176-264V,电压范围广能应对恶劣条件。
3. 输入频率工业用额定频率有50Hz和60Hz。
开关电源对频率变动范围等特性影响不大,多为47到63Hz。
作为特殊标准,船舶及飞机等用的是400Hz。
4. 输入电流开关电源输入电流的最大值发生于输入电压的下限和输出电压电流的上限,因此要标明该条件下的有效输入电流。
额定输入电流是指输入电压和输出电压、电流在额定条件下的电流。
三相输入时各相电流会发生失衡现象,应取其平均值。
5. 输入冲击电流接通电源时交流回路的最大瞬时电流值。
受输入功率限制,100W以下为20A~30A;100W~400W为30A一50A;400w以上大于50A。
6. 功率因数a.前级不带Pfc电路,功率因数=I cosa/Li.输入基波电流L:非正弦波电流有效值cosa:位移因数b.前级带PFC电路功率因数=Volo/VNLNVo.输出电压DC lo:输出电流DCVn.输入电压AC Ln:输入电流AC由干AC—Dc、AC—AC型开关电源的输入部分大多采用整流加电容滤波的方式,因此输入电流的波形为脉冲状而不是正弦波,因而其功率因数只有0.6左右。
采用了功率因数补偿(无源或有源)后,功率因数可达0.93—0.99。
开关电源专业电子中英文词汇
开关电源专业电子中英文词汇Absorber Circuit 吸收电路AC/AC Frequency Converter 交交变频电路AC power control交流电力控制AC Power Controller交流调功电路AC Power Electronic Switch交流电力电子开关Ac Voltage Controller交流调压电路Asynchronous Modulation异步调制Baker Clamping Circuit 贝克箝位电路Bi-directional Triode Thyristor双向晶闸管Bipolar Junction Transistor-- BJT双极结型晶体管Boost-Buck Chopper 升降压斩波电路Boost Chopper 升压斩波电路Boost Converter 升压变换器Bridge Reversible Chopper 桥式可逆斩波电路Buck Chopper 降压斩波电路Buck Converter 降压变换器Commutation 换流Conduction Angle 导通角Constant Voltage Constant Frequency --CVCF 恒压恒频Continuous Conduction—CCM (电流)连续模式Control Circuit 控制电路Cuk Circuit CUK 斩波电路Current Reversible Chopper 电流可逆斩波电路Current Source Type Inverter--CSTI 电流(源)型逆变电路Cycloconvertor 周波变流器DC-AC-DC Converter直交直电路DC Chopping 直流斩波DC Chopping Circuit 直流斩波电路DC-DC Converter 直流-直流变换器Device Commutation 器件换流Direct Current Control 直接电流控制Discontinuous Conduction mode (电流)断续模式displacement factor 位移因数distortion power 畸变功率double end converter 双端电路driving circuit 驱动电路electrical isolation 电气隔离fast acting fuse 快速熔断器fast recovery diode 快恢复二极管fast revcovery epitaxial diodes快恢复外延二极管fast switching thyristor 快速晶闸管field controlled thyristor 场控晶闸管flyback converter 反激电流forced commutation 强迫换流forward converter 正激电路frequency converter 变频器full bridge converter 全桥电路full bridge rectifier 全桥整流电路full wave rectifier 全波整流电路fundamental factor 基波因数gate turn-off thyristor——GTO可关断晶闸管general purpose diode普通二极管giant transistor——GTR电力晶体管half bridge converter 半桥电路hard switching 硬开关high voltage IC 高压集成电路hysteresis comparison 带环比较方式indirect current control 间接电流控制indirect DC-DC converter 直接电流变换电路insulated-gate bipolar transistor-----IGBT绝缘栅双极晶体管intelligent power module-------IPM智能功率模块integrated gate-commutated thyristor------IGCT集成门极换流晶闸管inversion 逆变latching effect 擎住效应leakage inductance 漏感light triggered thyristo---LTT光控晶闸管line commutation 电网换流load commutation 负载换流loop current 环流Schottky Barrier Diode 肖特基二极管。
开关电源及一些电子专业术语解释
1.开关电源组成:输入电路、变换器、控制电路、输出电路组成。
2.V/F转换(VFC):电压频率转换。
将模拟电压或电流转换成与逻辑电路(TTL)兼容的脉冲串或方波。
3.大电容滤低频,小电容滤高频:一般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF 左右的用来滤除低频的纹波(指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量。
)干扰,还可以起到稳压的作用。
4.去耦电容:为阻止后级信号正反馈藕合送回前级循环放大产生自激!由电容在该点回路入地!该电容称去耦电容!
5.旁路电容:将混有高频信号和低频信号的信号中的高频成分通过电子元器件(通常是电容)过滤掉,只允许低频信号输入到下一级,而不需要高频信号进入。
6.尽量选用硅半导体器件,少用半锗导体器件?
7.低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声。
高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量。
带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。
带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过。
?
8.钳位二极管。
开关电源基础知识学习资料
2011-7-23
开关电源最常用的三种拓朴电路9—Buck-Boost Converter 计算 开关电源最常用的三种拓朴电路 公式
输出电压为: D/1Vo/Vi = -D/1-D 这里给出电感的计算公式: L=(Vin-Vout)/((∆I*f)*(Vout-Vin))
总结: 总结:如何区分以上三种拓朴?这取决于电感的连接方式。 设置合适的参考地后,可以得到三个不同的端子,输入端,输出端, 参考地。若电感一端与地连接,则得到BUCK-BOOST电路;若电感 一端与输入端连接,则得到 BOOST电路;若电感一端与输出端连接, 则得到 BUCK电路。
I1 +
IL (VIN)(tON) IL= ----------L I1
0
time, t
2011-7-23
开关电源最常用的三种拓朴电路7—Buck-Boost Converter 工作 开关电源最常用的三种拓朴电路 原理
其主要元件:开关Q、二极管D、电感L、电容C2和负载 电阻。
2011-7-23
开关电源最常用的三种拓朴电路8—Buck-Boost Converter 工作 开关电源最常用的三种拓朴电路 原理
工作原理 1、当开关管Q导通Ton时,输入的直流电压Vi全部加在电感L两端,电 感上的电压是上正下负,电感中的电流方向是由上向下流的,在原 来的基础上线性增加,此时的电感储存能量; 2、当开关管Q截止Toff时,电感中的磁能变成电能,电感L两端相当于 一个电源变压器的绕组两端一样向外供电,电感中的电流方向与原 来方向相同,仍由上向下流动,但电压极性是上负下正,这个负电 压,通过二极管D整流和电容器C2滤波后,输出负的直流电压加在 负载RL上。 特点: 1、 所谓反转式,就是输入电压的正负极性颠倒后输出。输出和输入相 比可升可降。 2、buck-boost 是唯一纯“反激”拓朴,即从输入到输出的所有能量必 须先存储在电感中,其他电路都不具备此特性。
开关电源专业词汇解释
辅助电源/AUX(Auxiliary power supply):在有些AC/DC电源和DC/DC变换器中,有一个辅助的电源,一般加上输入电压以后就会有输出(少数辅助电源,例如,给风扇的电源也有受控的),它主要用作控制信号的电源。
“砖”/Brick:DC/DC变换器中,“Brick”是用来表示模块大小的“单位”,有所谓的全砖、半砖、1/4砖、1/8砖、1/16砖等,例如,密封的半砖模块,其大小为2.40×2.30×0.50(单位为英寸),而开架结构半砖模块的大小为2.40×2.28×0.30(单位为英寸)(高度还有0.34英寸等不同的数值)。
均流端/ CB (Current Balance):为了增加输出功率,把多个具有相同输出电压和输出功率的电源并联使用,把它们的“CB”端连接在一起,以达到各个模块的输出电流大致相等,以免由于不均流而导致个别电流太大的模块损坏,均流端也有用“PC”,“SWP”,“ C Share”等表示。
立方英尺/分钟和英尺/分钟/CFM(Cube feet minute)、LFM(Line feet minute):风冷的流量单位,CFM=LFM×面积S。
风速的另一个单位为米/秒。
共模噪声/Common Mode Noise :指两导体对某个基准点具有大小基本相等,方向相同的噪声,通常指交流输入L线和N线对地的噪声,可通过共模电感和Y电容来抑制它们。
降额/Derating当环境温度较高时(例如50℃以上),有的电源必须要降低使用的输出功率,另外,有些电源在规定的输入电压范围的低端,不能满足所有的输出参数(例如:电压可调范围或功率),要降额使用。
动态响应/Dynamic Response :当负载出现突变时,电源的输出电压会出现瞬间的过冲,然后回到正常输出状态,动态响应关心的是过冲幅度的大小和响应时间的长短。
电磁兼容/EMC(Electromagnetic compatibility) :指电源在工作中产生的电磁发射要限制在一定的范围内,另外它本身也要有一定的抗干扰能力。
开关电源常用术语解释
VO
14
数字电源设计技术交流
2016年9月25日星期日
ESR导致的纹波
ESR是输出高频电压纹波的罪魁祸首,当电容储能和释能时,电流方 向相反,因此输出在VO=VC+VESR,和VO=VC+VESR之间切换,ESR越 大,纹波电压越大。
VO VC VESR
15
数字电源设计技术交流
2016年9月25日星期日
直流值 输出 最大纹波
0
2
数字电源设计技术交流
2016年9月25日星期日
纹波产生的原因
开关电源的纹波来自2个地方:
低频纹波:来自AC输入的周期,电源对输入的抑制比不是完美的,当输入 变化,输出也会变化。 高频纹波:来自开关切换的周期,开关电源不是线性连续输出能量,而是 将能量组成一个个包来传输,因此会存在和开关周期相对应的纹波。
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数字电源设计技术交流
2016年9月25日星期日
电容ESR
开关电源都需要在输出加一个电容,将切换电路投递过来的断续能量 平滑成稳定的线性输出,这个电容的重要性不言而喻。 一个非理想因素就是所有的电容都有等效串联电阻(ESR),这个电阻会 导致一系列问题。
电容稳压的原理就是当VO电压上升时,吸入电流,将能量存储于电容,当 VO电压下降时,吐出电流,释放能量。这个过程中,电流始终流过ESR。
压敏电阻
12
数字电源设计技术交流
2016年9月25日星期日
效率和待机功耗
这两个概念很简单,但有一点需要厘清,就是电源在工作时:
效率 总功耗 - 待机功耗 总功耗
虽然待机功耗就是电源本身的全部损耗,但是在电源带负载时,电源 本身的功耗要大于待机功耗。
开关的专业术语
开关的专业术语
开关专业术语:
1、接触器:接触器是一种用来控制电路转换和断开的电气元件,目的是使用有限的能量控制传输大量能量。
它的工作原理是将电流从一端传输到另一端,也可以在中间断开或接通电路。
2、自动开关:手动继电器自动装置,其特点是可用于连续供电,不断控制电路常开常闭。
它可以检测输入信号并根据设定的规则自动断开或连接输出信号。
3、分合闸:分合闸是用于控制电路连接断开的设备,通常会用到组合式分合开关,由一个操作部分和刀片部分组成,操作部分用来控制分合闸的断开连接,而刀片部分则用于断开电源。
4、漏电保护开关:漏电保护开关可以在漏电流超过一定限值后将电源断开,从而有效地防止危害人身健康和设备安全。
它有时也被称为熔断器,它的功能是在电路中流通的电流超过一定值后自动断开电源,从而有效地保护人员及设备免受漏电的危害。
5、脉冲开关:脉冲开关是一种电气装置,通过控制信号的脉冲宽度来控制电路的断开接通,从而控制电子电路及其他设备的动作。
它主要用于控制电动机的启动和停止,以及调节电路的功率等,是实现电气控制的重要元件之一。
6、智能开关:智能开关是一种新型的开关,它可以根据外界变化情况自动调节接通或断开状态,可以运行许多普通开关不可能实现的复杂操作。
它具有智能化的特点,可以实现自动控制照明灯、空调、家电设备等,从而提高安全性和经济性。
7、电磁开关:电磁开关是一种利用电磁力控制开关断开接通的装置,当导体与磁铁接触时,就会产生磁通,从而产生电磁力。
当控制信号发出时,磁力会改变,使电路断开或接通。
开关电源变压器常用术语
开关电源变压器常用术语开关电源变压器常用术语电源,特别是开关电源变压器,是一门相对比较新且发展很快的工程学科。
因此,描述它们的专用术语也一样仍在发展中,尚未取得共识和完整的定义。
下面所列的术语清单虽然不够全面,但也给出了一般的简单认识。
在某些情况下,一个术语的普通含义可能不同于电源应用中的特殊含义。
在这种情况下,就首先给出“普通含义”,接着给出电源应用的“特殊含义”。
1. 环境温度(Ambient Temperature)。
普通含义:开关电源工作的环境温度特殊含义:对于对流冷却电源而言,是指直接在空气自由流动位置电源下方的空气温度。
对于风扇冷却的电源是指风扇入口处的空气温度。
对于传导冷却部件是指热交换器表面的温度。
2. 带宽(Bandwidth)。
普通含义:它描述了一个系统的频率响应,通常是指高频率的半功率点(下降3Db)和较低频率的半功率点(下降3dB)之间的频率差或者下降3dB的频率范围。
特殊含义:当用在开关电源中时,它通常时指一个频率段,在这个频率段上指定或者测量输出纹波和噪声分量。
3. 泄放电阻(Bleeder Resistor)。
其主要目的时提供负载。
为安全起见它可作电容器放电或者在开关电源输出端负载预置,以防止外部负载撤离后输出电压升得过高。
它又叫做假负载电阻或预置负载电阻。
4. 扼流圈(Choke)。
一种专门设计用来传送大直流电流分量的电感,为了防止磁饱和,扼流圈通常有一个带气隙的磁芯或者特殊的低导磁率磁芯。
5. 共模纹波和噪声(Common-Mode Ripple and Noise)。
纹波和噪声的电压或电流分量,它存在于输入或输出线路和一个指定的接地端之间。
6. 传导型电磁干扰(Constant-Current Limit)。
一部分不需要的干扰能量沿着开关电源输入或者输出端传导。
传导型EMI由国家和国际标准规定。
7. 恒流限制(Constant-Current Limit)。
特殊含义:一种过载保护的方法,不管在过载保护范围内的负载电阻如何变化,都能时输出电流保持额定不变。
开关电源电子电路专业术语
绝对额定最大值,元件:如果超过将导致永久性的器件损坏的规定值. 这不是连续额定值,并不表示适当的操作.Ae, 有效区域:对于给定几何尺寸的磁芯,是指具有同样磁性的同种原料的圆柱形磁芯的横截面积.周围温度Ambient Temperature (1):目标温度和SMPS周围静止空气的温度,在距离电源最小为4" (100mm)处测得.周围温度Ambient Temperature (2):根据MIL-STD-810E: 除了必要的支撑点,测试单元应完全出于空气的包围中.周围空气的温度梯度应为测量温度的2℃之内且不超过1℃每米.安培匝数Ampere Turns (NI):流过线圈的电流与线圈匝数的乘积.ATP:验收测试步骤(Acceptance Test Procedure).BABT:英国无线电通讯认证部(The British Approvals Board for Telecommunications).对英国市场上的无线电通讯设备进行认证的肚里组织.BABT 对测试实验室进行认证和授权.行为模型(Behavioral Model):用数学关系表达的电路模块的模型.是最高的仿真层次.BJT:双极结晶体管(Bipolar Junction Transistor.).BOM:物料清单(Bill of Material).升压式(Boost):一种基本的开关电源结构,在开关导通时能量存储到电感中,在开关断开时能量转移到输出端.它把不规则的输入电压转换成比输入电压更高的规则的输出电压.面包板(Breadboard):电路的首次物理实现.它可能是不完整的,甚至与最终的产品的外观完全不一致.BS:英国标准(British Standard).BSI:英国标准协会(British Standards Institution (United Kingdom)). 一个制定产品兼容性标准的协会.降压式(Buck):一种基本的开关电源结构,串联的开关将输入电压变成脉冲,并把脉冲加到一个LC虑波器上.降压式调整器会产生比输入电压低的电压输出.升降压式(Buck-Boost):参见返驰式.烧机(Burn-In):一种将开关电源运行一段时间的步骤,目的是减少其短时间内损坏率,并通过老化使开关电源稳定.在此期间可能包括温度循环和功率循环.C1, 磁芯常数(Core Constant):同一个截面面积划分的各部分电路的磁路长度的总和.CENELEC:欧洲电气技术标准委员会(Comite pour Europeen de Normalisation Electronic (European Committee for Electrotechnical Standardization)). 包括17个欧洲国家组成的制定欧共体标准的组织.CE标志:表明完全兼容于所有的欧盟标准.CFM:立方英尺每分钟.CISPR:国际射电干扰专业委员会(Committee International Special des Perturbations Radioelectriques).公共(Common):超过两个电路以上的共用的通路.也称为反射.不能用于定义接地端.恒电流(Constant Current):一种输出电流根据输出负载变化而调整的工作模式.常电压(Constant Voltage):一种输出电压根据输出负载变化而调整的工作模式.对流(Convection):一种传热方式,发生在固体表面于周围静止空气的交界处.自然对流(Convection, Natural):当热的表面被冷的自然流动的空气包围时.强制对流(Convection, Forced):由风扇或其它机械方式产生的气流顺着热表面流动或流过热表面周围时.变换器(直流/直流)Converter (DC/DC):一种把直流输入电压转换为不同的直流输出电压的开关电源.交叉调整率(Cross Regulation):在多输出电源中指由于一个输出负载的改变而引起的另外一个输出电压改变的百分比.短路器(Crowbar):一种过压保护电路,放置在检测到过压的两点之间的接近短路的电路.CSA:加拿大标准联合会(Canadian Standards Association).为加拿大市场制定标准和执行安全测试的独立组织.CSA 22.2 No. 950:参见UL1950.Cuk:一种来自升降压式的开关电源结构,它可以产生非常低的输出纹波.居里温度(Curie Temperature):指一个转变温度,铁磁体高于磁温度时变为反磁性体.电流模式控制(Current Mode Control):一种利用双环电路调整PWM运行的控制方法.最大额定输出电流(Current, Maximum Rated Output):在规定的条件下开关电源设计最大输出电流,如:周围温度、进口空气温度、海拨、气流噪声、环境其它元件的热辐射、输出电压、输出功率.DEMKO:丹麦电子委员会(Dansk Electroteknisk Komite. (Denmark)).降级(Derating):为了促进稳定性规定的操作参数的特定降低.通常对于开关电源来说,是指超过环境温度或输入电压低于额定值等时最大输出功率的降低、DF:介质损耗角(Dissipation Factor).DHHS:健康与公共事业部(美国)(Department of Health and Human Services (USA)).漂移Drift:在其它工作参数如输入电压、负载和周围环境温度保持恒定时,开关电源在规定时间段内随着温度上升,输出电压的改变.ECO:工程学改造订单Engineering Change Order.效率Efficiency:用百分比表示的总输出功率对有源输入功率的比率.通常在满负载、额定输入电压和25℃的环境温度时定义.电磁兼容性EMC, Electromagnetic Compatibility:设备在电磁环境下良好工作的能力,同时不应对环境或周围其它设备引入不可忍受的干扰.EMI:电磁干扰(Electromagnetic Interference).开关电源传导或辐射的有害能量. EN:欧洲标准(Euro Norme).ESL:等效串联电感(Equivalent Series Inductance).与理想电容串联的电感值,它们一起模拟真正的电容的特性.ESR:等效串联电阻(Equivalent Series Resistance). 与理想电容串联的电阻值,它们一起模拟真正的电容的特性.EUT:在测设备(Equipment Under Test).法拉第屏蔽Faraday Shield:变压器输入和输出的静电屏蔽.这是为了减少主级对次级的耦合电容,该电容可以导致输出端的共模噪声.FCC:(美国)通信委员会.Federal Communications Commission (USA).前馈Feed Forward:一种控制技术,用于开关电源通过直接检测输入电压来调整电路压差.FET:场效应晶体管Field Effect Transistor.磁通密度Flux Density, Magnetic:通过垂直于磁路的单位面积的磁场.磁通密度取决于磁场强度和介质的导磁率.焊锡膏Flux, Soldering:对金属表面焊锡时加入的一种物质,加热后,它可以阻止氧化并有助于锡的流动.返驰式变换器Flyback Converter:一种隔离的升降压式开关电源结构,在开关周期的第一个阶段,能量被存储到电感中,在第二个阶段,能量被转移到同一个电感的不同的绕组中及负载中.返送电流限制Foldback Current Limiting:一种过流保护电路,在过载增加时输出电流减少,减少开关电源元器件的压力.正向变换器Forward Converter:一种来自降压变换器的开关电源结构,在开关晶体管导通时,能量被转移到变压器次级绕组及负载中.傅立叶分析Fourier analysis:利用傅立叶级数计算复杂波形的谐波分量.傅立叶级数Fourier Series:一种数学级数,显示了任何一个周期函数都是正弦和余弦函数的组合.全桥变换器Full Bridge Converter:一种开关电源变换器,里面的四各晶体管连接成桥结构以驱动变压器主级.砷化镓GaAs:砷化镓Gallium Arsenide.良好接地Ground Benign:理想的实验室环境.应用于测试和医学设备、实验室仪器等.固定接地Ground Fixed:比理想环境稍差.应用于机架固定件,或用于非加热厂房.移动接地Ground Mobile:应用于安装在轮式或轨式车辆的设备.半桥变换器Half Bridge Converter:一种开关电源结构,与全桥变换器相近,它只用了两个晶体管,其它的两个用电容代替.H.A.L.T.:高度加速寿命测试(Highly Accelerated Life Testing).H.A.S.S.:高度加速应力采样(Highly Accelerated Stress Sampling).散热器Heat Sink:通常是一种金属板,挤压成形的、等用于转移敏感元件的热量.打嗝模式Hiccup Mode:一种由故障条件触发的开关电源的工作模式,此模式下开关电源周期性的开和关.高电位测试Hi-Pot Test:高电位测试(High Potential Test).确定电路或元件的击穿电压是否超出最小需求的测试.延续时间Holdover Time:参见延迟时间(Hold-Up Time).延迟时间Hold-Up Time::在去掉输入功率后开关电源输出电压维持在规定范围内的时间.热插拔Hot Plug-In::开关电源接入电力线或从电力线断开(输入和输出)而不导致损坏的能力.IEC:国际电气技术委员会(The International Electrotechnical Commission).制定电子产品和元器件的标准的组织.不进行任何测试.IMQ:意大利安全局(Safety agency, Italy).启动电流Inrush Current:在开关电源启动时引起的瞬间的峰值输入电流.基本绝缘(IEC定义)Insulation, Basic (IEC Definition):绝缘,此绝缘失效后会导致电击的危险.双绝缘(IEC定义)Insulation, Double (IEC Definition):由基本绝缘和辅助绝缘组成的绝缘.加强绝缘(IEC定义)Insulation, Reinforced (IEC Definition):提供的对电击保护不低于双绝缘的绝缘.它可能包含多个不能单独作为基本绝缘或辅助绝缘的层次.辅助绝缘(IEC定义)Insulation, Supplementary (IEC Definition):附加于基本绝缘的独立绝缘,目的是在万一基本绝缘失效后提供抗电击保护.逆变器Inverter:一种输入为直流输出为交流的电源.ISO:国际标准组织(International Standards Organization).隔离电压Isolation Voltage:可以连续加到开关电源两个部分之间的最大交流或直流电压.拉普拉斯变换Laplace Transform:一种数学运算,通过化简特定的差分方程的方法求解代数方程.le, 有效长度Effective Length:对于给定几何尺寸的磁芯,是指具有与之同样磁场的假设的螺旋管芯的磁路的长度.寿命(开关电源)Lifetime (SMPS):在开关电源保持其电气特性和合理的平均故障间隔时间(MTBF)的时间.线路调整率Line Regulation:在输入电压的变化超过规定的范围,且其它参数保持恒定时,百分比表示的输出电压的变化.LISN:线路阻抗稳定网络(Line Impedance Stabilization Network).负载调整率Load Regulation:当负载从最小变化到最大,其它参数保持恒定时,百分比表示的输出电压的变化.MIL-STD:美国军队标准(US military standards).MIL-STD-202F:描述了自然环境和条件下的确定元件阻抗的测试方法.常用于小元件如电阻.MIL-STD-202F, Method 103:描述了湿度测试.85%的相对湿度,无冷凝,85℃环境温度,240小时.MIL-STD-202F, Method 107:定义了热冲击.200个循环,-40℃到125℃,15分钟保留时间.MIL-STD-202F, Method 108:定义了加速寿命.100小时,60℃环境,最大功率.MIL-STD-461C:描述了电子设备电磁辐射和磁化系数特征的设计和文档要求.覆盖了四各方面:传导辐射、传导磁化率、放射辐射和放射磁化率.MIL-STD-462C:描述了用于验证MIL-STD-416C规定的EMC兼容性的方法.MIL-STD-704D:定义了在电源系统和电子设备之间的空间飞行器系统的传导电力功率的特性.它保证了空间飞行器设备和地面支持设备之间的兼容性.MIL-STD-810E:环境测试方法和工程指导.定义了军用设备的自然环境和感应环境的测试方法.MIL-STD-883D, 方法2002.3:定义了机械冲击.条件A,500G,1毫秒,半正弦波,5次冲击,2个方向,3轴,总共30次冲击.适合于封装的低功率模块.MIL-STD-883D, 方法2007.2:定义了机械振动.4个四分钟扫描,4次每轴,总时间为48小时,20到2000Hz对数增加.适合于封装的低功率模块.MIL-STD-1275A:描述了军用交通工具中使用的28V直流驱动的电路的瞬太电压特性和稳态范围.MIL-T-28800E:湿度,振动.最小负载Minimum Load:开关电源要满足所有规定所需要的最小的输出电流. MOSFET:金属氧化硅场效应晶体管(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor). MTBF:平均故障间隔时间(Mean Time Between Failure).用小时表示的开关电源的故障率,通常在25℃和良好接地环境中用MIL-HDBK-217F计算.NEC:国家电气规范(美国)(National Electrical Code (USA)).NEMCO:挪威电子技术委员会Norsk Electroteknisk Komite (Norway).NFC:国家火灾安全规范(美国)National Fire Safety Code (USA).NEMKO:挪威电子材料控制Norges Elektriske Materiell Kontroll (Norway).共模噪声Noise, Common Mode:开关电源中相对于地的与输入(输出)线路伴随的噪声分量.差模噪声Noise, Differential Mode:在两输入导线或两输入导线之间测得的噪声分量.离线开关电源Off-Line SMPS:整流和虑波之前没有变压器,直接离开交流线路工作的开关电源.输出阻抗Output Impedance:输出电压变化对输出负载电流变化的比率.OVP:过压保护(Over Voltage Protection).开关电源电路的一个特征,在输出端出现不正常的高电压时保护开关电源和负载.OVE:澳大利亚安全局Safety agency, Austria.PARD:周期性和随机漂移(Periodic and Random Deviation).用于总结在制定频带内测得的纹波和噪声分量的术语,可以用峰峰值或RMS值表述.PFC:功率因数角校正(Power Factor Correction).电源Power Supply:通常指从交流输入电压得到的直流功率源可编程电源Power Supply, Programmable:输出(电压或/和电流)可以通过外部模拟信号(阻抗、电压和电流)或数字信号控制的电源.原型Prototype:该词语最初用于生产的第一个产品,它用于在全面的生产开始之前设计阶段的最终检查.工程原型Prototype, Engineering:在生产线外手工之作的原型,但是电路、物理结构和PCB都接近于最终的产品.PWM:脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation).一种开关电源使用的电压调整方法,指仅通过改变脉冲序列的宽度控制输出.推挽式变换器Push-Pull Converter:一种开关电源结构,通常使用中间抽头的变压器和两个分别处于开和关状态的开关.热传递辐射Radiation, Heat Transfer:温度在0K以上的物体所固有的电磁(红外)辐射引起的热传递.额定输出电流Rated Output Current:在规定条件下开关电源设计提供的最大的负载电流.电源恢复时间Recovery Time, Power Supply:在阻性负载变化后电源输出电压稳定所需要的时间.冗余Redundancy:多电源系统中一个或多个电源失效后继续为公共负载提供功率的能力.开关电源应当从与冗于系统设计兼容的设计开始.系统设计者应规定系统的冗于等级(N个电源中的M个失效后系统仍能为负载提供足够的功率.当然,M调整率Regulation:开关电源在输入电压和输出负载变化时维持输出电压在规定范围内的能力.可靠性Reliability:为标称的时间段及条件时开关电源保持其功能和指标的能力.输出电压调整分辨率Resolution, Output Voltage Adjustment:通过调整可以达到的输出电压的最小变化量.谐振变换器Resonant Converter:利用谐振腔把能量从输入传输到输出的开关电源结构.回路Return:公共端的名称.电压反接保护Reverse Voltage Protection:输入或输出端电压反结时提供保护的开关电源特征.RFI:射频干扰(Radio Frequency Interference).输出纹波和噪声Ripple and Noise, Output:在规定的带宽内,开关电源输出交流电压的幅度,通常用毫伏级的峰峰值或RMS值表示.反射纹波电流Ripple Current, Reflected:开关操作引起的在开关电源输入端产生的交流电流,用峰峰值或RMS值表示.带式变换器Royer Converter:在低成本低功率设计中使用一种自振荡的推挽变换器.次级侧Secondary Side:隔离开关电源的输出侧.SEMKO:Svenska Elektriska Kommissionen (Sweeden).远程传感Sensing, Remote:一种使用单独的一对引线检测电压的调整开关电源负载输出电压的技术,SETI:Electrical Inspectorate Finland (Finland).SEV:Schweizerischer Elektrotechnischer Verein (Switzerland).短路保护Short Circuit Protection:在短路时限制开关电源的输出电流到一个安全值以保护开关电源不受损坏.单一故障条件Single Fault Condition (IEC Definition):处于该条件下即意味着对危害的保护已失效.注意:如果某单一故障条件是不可避免的由另外一个单一故障条件引起的,则两个故障被当作一个单一故障条件.SMT:表面安装技术(Surface Mount Technology).缓冲器Snubber:通过限制峰值电压或电流,dV/dt,dI/dt减少元件压力而在开关电源中使用的元件或电路包括有源或无源、消耗或再生的.软启动Soft Start:开关电源的一种特性,在启动时,逐渐的升高输出电压到它的最终值,以便保护电源和负载.长期稳定性Stability, Long Term:用百分比表示的开关电源输出电压的变化,通常只考虑由于时间引起的,而其它因素保持恒定.有时也包括其它因素.环境介质温度Temperature, Ambient:围绕在开关电源周围的物体的温度(不必是入口空气的温度).温度系数Temperature Coefficient:由温度变化引起的输出电压变化的平均百分数(规定为在规定的温度范围内的每百万分之几每摄氏度).入口空气温度Temperature, Intake Air:用于冷却开关电源入口空气的温度.通常入口空气的主要任务是冷却散热器和磁芯.其次是冷却其它元件入集成电路、电阻、电容.工作环境温度Temperature, Operating Ambient:开关电源可以合理的电气指标和稳定性工作的温度范围.除非规定如此,否则不要认为开关电源在整个的温度范围内都可以输出满功率,也不是说开关电源在整个工作温度范围内都能保持同样的电气指标.传输函数Transfer Function:一个数学表达式,显示了在不同的地点或不同的时间两个实体或事件如何相互作用.瞬态恢复时间Transient Recovery Time:在输出负载电流发生阶越变化后,变换器输出返回到规定的范围所需要的时间.TUV:Technisher Uberwachungs-Verein (Germany). 一个测试机构,被授权认证产品和VDE标准.UL:保险实验室公司(Underwriters Laboratories, Inc.).美国的一家独立的非盈利的测试产品安全性的组织.UL94:UL 对塑料材料的易燃性标准,UL1012:UL电源标准.UL 1262:UL 实验室设备标准.UL1950:信息技术设备安全.UPS:不间断电源(Uninterruptible Power Supply).在交流输入电压掉电后可以持续供电的电源.VDE:德国电气工程师协会(Verband Deutscher Elektrotechniker).一个制定产品安全和噪声辐射标准以及对设备进行相应标准的测试和认证的私人组织.预热漂移Warm-up Drift:开关电源从打开到额定线路在满负荷和25℃环境温度时达到热平衡期间输出电压的初始变化.预热时间Warm-up Time:开关电源从打开到额定线路在满负荷和25℃环境温度时达到热平衡所需的时间.通常估计为30分钟.隔离线轴缠绕Winding, Split Bobbin:一种变压器的缠绕方式,主级和次级绕组通过绝缘隔离带隔离后并行的绕在一个轴上.X电容X Capacitors:RFI电容用在确保失效后任何接触机箱的人不会收到伤害的地方.X电容跨接在线路电感的两端.有三种子级别的X电容:X1,X2和X3.最常见的是X2子级别的,用于IEC-64安装目录II.X2电容额定用于小于或等于2.5KV的峰值脉冲电压.Y电容Y Capacitors:RFI电容用在确保失效后任何接触机箱的人不会收到伤害的地方.Y电容在电力线和地/公共端之间跨接.有四种子级别的Y电容.Y1,Y2,Y3和Y4.最常见的是Y2子级别,用于基本或辅助的绝缘.Y2电容额定用于额定工作电压低于或等于250Vac且疲劳实验之前的峰值脉冲电压小于或等于5KV.因为安全标准规定了不同应用的对地的最大电流,因此Y电容的电容值必须限制于特定值,这取决于电容应用的设备类型.零电压切换Zero Voltage Switching:开关电源中的开关在其电压为零时导通的技术,目的是尽量减少开关瞬间噪声和开关损耗.。
电器开关专业术语
1
2 CRD 1 2
CSD 2 1
DYA
1-动触头 2-静触头
负载(LOAD)
在电路中负载是吸收电能的装置,它 将电能转换成我们所需的其它形式能量。 如电灯、电动机、电热器等分别将电能转 换成光能、机械能和热能。在图1中的简 单电路上,电灯L、电动机M及电阻R,我 们均称之为负载。 负载又可分为电阻负载(Resistive Load)和电感负载(Inductive Load)两类 。电阻负载在工作中将电能转换成光能、 图1 热能等,线路一旦断开,电流将随之消失 。而电感负载在电路断开的一瞬仍有电 能贮存在磁力区,当开关断开时,在开关触点上的电源电压比已开路时的 高。因此,电感电路比电阻电路更容易在开路时由于还有能量存在而产生
静触头
Stationary Contact
触头材料有很多种,如右图德丰 产品中,CRD使用镀银触头,CSD使用 纯银触头,而DYA的静触头为铜触头 。另外,根据不同的要求,有时还选 用黄金、白金、钯、铱、镍等金属作 为接触材料。 综合多方面因素考虑,银被认为 是目前最理想的接触材料之一,因此 我们所见的很多触头均是纯银或镀银 的。但在H2S存在的潮湿空气中,银 又很容易被腐蚀,所以在这种环境中 只能采用昂贵的金来作触头材料。如 果在开关使用的环境中会有松香或油 漆亦或是油脂喷射至开关触头,则会 导致接触不良或者根本无法导通,这 个问题需要通过使用封闭式开关来解 决。
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开关电源各个专业纹波与噪声 纹波
■开关电源的输出并不是真
上去就和水纹一样,称为纹
纹波可以是电压或电流纹波■通常用2个参数来描述纹最大纹波电压:纹波的峰峰纹波系数:交流分量的有效纹波产生的原因
■开关电源的纹波来自低频纹波:来自AC 输入的周输出也会变化。
高频纹波:来自开关切换的量组成一个个包来传输,■如果是线性电源,是没有关电源各个专业名词解释不是真正恒定的,输出存在着周期性的抖动,称为纹波。
流纹波。
描述纹波: 的峰峰值。
的有效值与直流分量之比。
2个地方:
入的周期,电源对输入的抑制比不是完美的,当输切换的周期,开关电源不是线性连续输出能量,因此会存在和开关周期相对应的纹波。
是没有开关纹波的,只有低频纹波。
解释
,这些 抖动看
当输入 变化,能量,而是 将能
纹波的影响
■最大纹波会决定输出的峰
的影响,使得输出的峰值比比如,对LED 来说,过高的■过大的纹波系数会使得输求。
比如,对LED 来说,过大的■如果开关电源用来驱动电是驱动IC 这种高速型负载纹波与噪声
■纹波是由于AC 周期或开的高频信号,是不一样的调整率
■电源在使用时,有两个明
输入和负载发生变化时,出的峰值,本来输出是稳定的某个电压或电流峰值比平均值高,这可能会损坏负载。
过高的电流会减少LED 的寿命。
使得输出的能量不均衡平滑,从而偏离了直流输过大的纹波系数会使得LED 亮度变化,造成闪烁驱动电池,LED 灯这种负载,低频纹波的影响更型负载,高频纹波的影响更大。
期或开关周期引起的输出抖动,而噪声是随机耦合样的。
两个明显变化的外部条件:输入和负载。
好的电,依然能维持恒压或恒流。
电流,由 于纹波直流输出 这个要成闪烁。
影响更大, 如果机耦合到 输出上
好的电源 应该在
■将输入或负载变化时,输出偏离额定输出的程度称为调整率,比如输 入在最大最小值之间变化,测量输出的偏差比率,为一个百分比,比 如5%,就称为调整率为±5% 。
■注意区分调整率和纹波,纹波是输出的动态特征,而调整率是让电源 工作在极限外部条件下,输出的极限偏差。
调整率类型
■输入调整率
其他条件不变,调节输入时,输出的偏差,对于AC电源来说,是以AC线的 有效电压作为变化区间,比如以180~264作为上下限来变化。
有时还会调节AC的频率,来看输出是否有偏差,比如从47~63Hz区间。
■负载调整率
其他条件不变,调节负载时,输出的偏差。
■综合调整率
同时调节输入和负载,找出最差的偏差。
恒流
LED恒流驱动
■为什么照明用LED都是电流驱动?
LED是二极管,而二极管的PN结的正向导通阻抗是负温度系数,随着温度 的升高,二极管正向导通阻抗降低。
如果用恒压源驱动LED,随着LED工作,温度开始升高,温度升高后,正 向导通阻抗降低,由于I=U/R,电流升高,且由于功率P=U*I,功率也增加, LED发热更厉害,进一步刺激温度升高,陷于恶性循环,直到LED损坏。
恒压源驱动时,温度和电路是一对正反馈。
所以照明LED都是恒流驱动,如果是非照明,LED几乎没有温升,此时可 以用恒压驱动。
恒流精度
■恒流精度和其他电影的恒压效果一样,体现在几个方面。
当负载发生变化时,电源输出的电流的恒定程度。
在实际应用时,多个不同的LED串不可能阻抗特性完全相同,将这些不同的负载 接到电源上后,电流的误差就定义为恒流精度。
不光是多负载,同一个LED,温度不同时,阻抗特性也不同,不同温度下电流也 是有误差的,但这和前面的条件本质还是一样,都是负载变化。
因此在测试恒流精度时,需要使用电子负载,让负载在合理的范围内变化,测量 电压的电流误差。
当电源内部元件参数变化时,电源输出的电流的恒定程度。
这并不是标准的恒流精度的定义,但目前很多电源都是有这个要求,其中一个重 要的指标是储能元件,比如电感,或变压器,感值存在误差时,电源输出电流的 恒定度。
考虑到成本因素,储能元件在加工时偏差是很大的,所以,电源应当设计成对储 能元件的感值不敏感。
锂电池恒流驱动
■便携式设备所用的锂电池,在不同电量的情况下,电压是不同的,以 手机所用的锂电池为例,电池在满能量时约4.2V,低能量时约2.5V。
■如果使用恒压源对电池充电,当电池电量较低时,充电电流会极大, 相当于电压源接到电容上,会损坏电池。
损坏的原因是大电流带来的大发热。
■为了限制大电流,目前的充电器都是使用恒流-恒压充电,当电池电压 低时,使用恒流输出。
冲击与浪涌
冲击电流
■如果负载为一个容性负载,将一个电压源直接加到负载上时,会产生 一个非常大的电流,这个电流就称为冲击电流。
过大的冲击电流会使得交流线上的保护电路识别为短路,会导致空气开关 跳闸,熔断保险丝等问题。
■对于AC电源来说,将电源接到AC线上的一瞬间,AC电源本身就是一 个容性负载,假如此时电源的负载处在满负荷状态,且AC线正处在峰 值电压处,会产生最大的冲击电流。
浪涌(电压)
■闪电,雷击等会在电网上制造时间非常短的高电压脉冲或者高能量脉 冲。
这种过压通常是由专门的保护器进行保护,比如浪涌放电器。
■大功率设备断开或接入电网时,会使得电网电压上升或跌落。
为了保 护电源,有时会使用一个压敏电阻接在输入端。
压敏电阻的组织和其上的电为什么压敏电阻不能包含雷在L 线和N 线上的。
效率和待机功耗
效率和待机功耗
■这两个概念很简单,但有■虽然待机功耗就是电源本功耗要大于待机功耗。
电源本身的功耗主要来自于这些损耗都和切换频率有关率降低以节能,所以电源本但是效率是随着负载消耗增负载时,电源本身功耗的增
上的电压有关,当电压变高时,阻值降低。
包含雷击等产生的脉冲,因为这种浪涌有可能是但有一点需要厘清,就是电源在工作时: 电源本身的全部损耗,但是在电源带负载时,
来自于电感/变压器的损耗,开关管的损耗,二极率有关,而目前的开关电源,在输出功率很低时电源本身的功耗在带负载工作时和待机时是完全消耗增加而升高的,这个很好理解,待机时效率
耗的增加跟不上负载消耗的增加。
可能是同时 出现
,电源 本身的二极管的损耗,很低时,都会将频是完全不同的。
时效率为0,
而带
ESR
电容ESR
■开关电源都需要在输出加一个电容,将切换电路投递过来的断续能量 平滑成稳定的线性输出,这个电容的重要性不言而喻。
■一个非理想因素就是所有的电容都有等效串联电阻(ESR),这个电阻会 导致一系列问题。
电容稳压的原理就是当VO电压上升时,吸入电流,将能量存储于电容,当 VO 电压下降时,吐出电流,释放能量。
这个过程中,电流始终流过ESR。
ESR导致的纹波
■ESR是输出高频电压纹波的罪魁祸首,当电容储能和释能时,电流方 向相反,因此输出在VO=VC VESR,和VO=VC VESR之间切换,ESR越 大,纹波电压越大。
电解电容ESR的危害
■为了降低成本,通常输出电容会使用偏移的电解电容,但是电解电容 的ESR 是较高的。
ESR大小:电解电容 > 钽电容 > 陶瓷电容。
■对于电解电容来说,高纹波电压倒在其次,要命的是ESR会导致电容 发热,电流越大,发热越厉害,发热越厉害,电解电容的电解液蒸发 得越快,随着电解液的蒸发,ESR加大,发热更高,陷入恶性循环。
电解电容本身就寿命不高,是电源系统中寿命最短的器件,由于ESR导致 的发热,会加快电解电容报废,所以开关电源随着时间的推移,纹波电压 会越来越大。
解决ESR的问题
■解决方法是降低ESR阻值或降低流过ESR的电流,降低流过ESR的电流 比较麻烦,比较简单的方法是降低ESR阻值。
可以采用低ESR的电解电容替代普通电容,或者用多个电容并联来替代单 个电容。
多个电容并联的方法缺点是有时会用陶瓷和电解电容并电容。
动态
动态响应
■通常动态响应特指电源的常的过程。
AC电源的输入为不间断交流于描述负载在一定范围内变
■通常定义空载为0%,满载定义负载变化。
常用的负载变化有0-100,1要热插拔的应用,最大的变
动态响应的指标
■动态响应一般有2个指标过冲幅度定义为输出偏离稳稳定时间是负载开始变化到
动态响应和阶跃响应
■阶跃响应,指的是输入阶跃,输出跟着阶跃,也就是说输出要尽快的 变到目标值,而动态响应指的是负载阶跃,输出要尽快的稳定下来。
这两者在形式上不同,但本质是相同的。
以恒压输出为例,当负载突变时,为了维持电压恒定,需要调整电流,电 流调整的过程,通过负载就会表现出电压的波动,所以,负载的动态响应, 其本质就是负载-输出电流这个传递函数的阶跃响应。
动态响应的系统框图
■将Load视为输入,IOUT和VOUT视为输出。
将Load视为输入后,REF就是固定值,整个系统的传递函数变为Load-IOUT 的传递函数。
对于负载非阻性的应用,比如电池等,也将其模拟为电阻。
■将一般性电源系统适用于动态响应的系统框图重画如下:。