电源设计要点
12V直流稳压电源的设计要点
内容摘要本设计是关于土12V简易直流稳压电源的设计,论题方向是以单相桥式整流及三端集成稳压器为主,设计一台具有实用价值的小容量简易直流稳压电源。
要求:输入电压AC220V输出电压土12V、输出电流1A、容量24W输入端须设上电指示灯、输出端须具备短路和过流保护功能。
按照所学知识和相关指导书及补充的写作要求,综述了目前常用直流稳压电源的分类、各自适用范围及优缺点,完整详细地设计了土12V简易直流稳压电源电路,并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。
关键词:直流稳压电源;集成稳压器;小容量;设计;分析内容摘要目录 (I)1直流稳压电源的分类..............关键词:直流稳压电源;集成稳压器;小容量;设计;分析 (I)2设计规范及任务 (3)2.1 设计规范 (3)2.2 设计任务 (3)2.3 要求掌握 (3)3各电路组成的工作原理及设计的采用 (4)3.1 指示电路 (4)3.2 变压电路 (4)3.3 整流电路 (4)3.4 滤波电路 (5)3.5.1 结构与符号 (7)3.5.2 线性三端集成稳压器的分类及型号 (7)3.5.3 三端集成稳压器的工作原理 (7)3.5.4 三端集成稳压器的基本应用电路 (10)4基本原理 (12)4.1 电路的基本组成 (12)4.2 组成部件的功能 (12)5各电路组成的元件选择与参数确定 (13)5.1 指示电路 (13)5.2 变压电路 (13)5.3 整流电路 (13)5.4 滤波电路 (14)5.5 稳压电路 (14)5.6 稳压电源的保护电路 (14)6电路图及电路的工作原理 (15)6.1 ± 12V简易直流稳压电源电路图 (15)6.2 ±2V简易直流稳压电源电路的工作原理 (15)7主要元器件清单 (16)参考文献 (17)引言人类的经济活动已经进入工业经济时代,并正在转入高新技术产业迅猛发展的时期,电源是位于市电与负载之间,向负载提供优质电能的供电设备,是工业的基础,而稳压电源技术是一种应用功率半导体器件,综合电力变换技术、现代电子技术、等多学科技术。
通信机房配套标准化电源设计要点
通信机房配套标准化电源设计要点以《通信机房配套标准化电源设计要点》为标题,实施电源设计是通信机房设计的重要组成部分之一,通信机房设计中的配电系统设计要求比较高,设计中既要安全又能满足业务的要求,要采取合理的电源解决方案,保证机房操作运行的稳定性和可靠性。
一、通信机房配套标准化电源设计(1)电源模块的选择1.1确定电源模式当前机房配套标准化电源设计主要有双元电源、三相电源和交流电源等三种模式。
根据用电量、配电系统结构、电源系统环境等考虑,确定机房用电量,确定可以选择哪种电源模式,以便下一步进行配电系统设计。
1.2定电源型号电源型号的选择要根据电源模式的选择,可以采用逆变器和UPS 电源系统,也可以选择稳压电源和蓄电池等,通常情况下,对于高容量及关键节点的电源,一般采用UPS电源系统,而低容量及非关键节点的电源,一般采用立式稳压电源,低容量电源可以考虑节能、静音产品优先考虑。
1.3定电源运行模式机房配套标准化电源设计时,需要根据机房实际使用情况确定电源的运行模式,一般有普通运行模式、紧急模式和临时模式等。
普通运行模式是指机房设备正常运行,采用稳压电源或UPS电源;紧急模式是指机房设备正常运行,同时采取蓄电池措施;临时模式是指机房用电量暂时增加,但时间不长,只采取紧急模式等。
二、机房配套标准化电源设计(2)电源模块的布设2.1源线路布设电源线路布设要确保供电质量,有利于电源系统长期稳定运行。
根据机房设备的实际电源需求,将电源线路布设到主要设备,以满足机房电源供应的要求。
2.2源模块的调试电源模块的调试是机房配套标准化电源设计的最后一步。
主要包括模块的安装、内部线路的调试、电气参数的测试、调节及保护功能的调整及系统联调等环节,为了确保系统的运行稳定,要认真负责。
系统调试完成后还要进行安装调试现场报告和电源合格证书等,以便确保电源系统的合格运行。
三、结论机房配套标准化电源设计是重要组成部分,要安全又能满足业务的要求,首先要确定电源模式,确定电源型号,确定电源运行模式,然后布设电源线路,完成机房配套标准化电源设计,最后要进行调试和报告,以确保系统的正确运行。
设计高品质实验室电源的要点与技巧
设计高品质实验室电源的要点与技巧实验室电源作为科学研究和工程实践的重要工具,对于科研人员和工程师来说至关重要。
设计高品质实验室电源需要考虑多个因素,包括可靠性、稳定性、安全性和易用性等方面。
本文将探讨设计高品质实验室电源的要点与技巧,并提供一些实用建议。
首先,对于实验室电源的设计,可靠性是最重要的考量因素之一。
一个可靠的电源应当具备稳定的输出电压和电流特性,以及较长的使用寿命。
在电源设计时,应选用质量可靠的元器件,并进行合理的散热设计,以保证电源的稳定性和可靠性。
其次,稳定性也是设计高品质实验室电源的关键要素之一。
实验室电源的输出应当能够在负载变化的情况下保持稳定,以满足实验和测试的要求。
在设计中,应采用负反馈控制技术和滤波技术,以减少输出的纹波和噪声,并提高电源的稳定性。
另外,安全性是设计高品质实验室电源时必须考虑的因素。
实验室电源应符合相关的安全标准,并采取适当的保护措施,如过载保护、过压保护和短路保护等,以确保实验室人员的安全。
此外,易用性也是一个重要的考虑因素。
设计一个易于操作和控制的电源可以提高实验人员的工作效率。
在设计时,应考虑使用人员的需求,提供直观的控制界面和操作手册,并提供便利的远程控制和监测功能。
在设计高品质实验室电源时,还需要考虑功率因数纠正和能效优化。
功率因数纠正技术可以提高电源的能效,减少对电网的污染;而能效优化技术可以降低电源的功耗,并延长电源的使用寿命。
因此,应在设计中采用适当的电路和控制方法,以提高电源的功率因数和能效。
此外,为了满足特定实验和应用的需求,实验室电源还需要具备一定的可调性和扩展性。
设计时,应考虑电源的输出特性和控制能力,以及是否允许用户扩展和调整电源的参数。
这样可以更好地适应不同实验和应用的需求,提高电源的实用性和灵活性。
最后,在设计高品质实验室电源时,还需要重视电源的维护和管理。
电源的维护和管理非常重要,可以延长电源的使用寿命,并减少因故障而导致的影响和损失。
13个关于射频电路的电源设计要点收藏避免踩雷
13个关于射频电路的电源设计要点收藏避免踩雷射频电路是现代电子设备中的重要组成部分,电源设计对于射频电路的性能和稳定性起着至关重要的作用。
下面将介绍13个关于射频电路电源设计的要点,帮助您避免踩雷并提高设计效果。
1. 噪声:射频电路对电源噪声非常敏感。
减小电源噪声是关键,因此将电源与射频电路隔离,使用低噪声的线性稳压器,降低开关电源带来的干扰。
2. 稳定性:射频电路对电源稳压能力要求较高,尤其对纹波电压有较高的限制。
选择具有良好稳压特性的线性稳压器,并合理设计滤波电容,以保持电源稳定。
3. 供电容量:射频电路的工作电流可能较大,因此电源的供电容量需要足够。
选择电源适配器或电源模块时,要考虑电流输出能力,避免电流不足导致系统性能下降。
4. 抗干扰能力:射频电路容易受到干扰,因此电源设计应增强抗干扰能力。
采用滤波电容、滤波电感等组件,降低射频信号对电源的干扰。
5. 温度效应:射频电路的工作温度变化可能较大,因此电源设计应考虑温度效应。
选用温度稳定性好的电源元件,并合理设计散热系统,以确保电源稳定性。
6. 电源噪声滤波:射频电路对电源噪声的要求较高,电源设计应包含噪声滤波电路。
使用低ESR的电容、电感等元件,减小电源纹波以及高频噪声。
7. 瞬态响应:射频电路在工作时可能会有瞬态变化,因此电源设计应具备快速的瞬态响应能力。
合理选择功率放大器和电源控制电路,以满足射频电路的瞬态需求。
8. 输入和输出电容:针对射频电路的输入和输出信号,电源设计中应包含合适的输入和输出电容。
输入电容可以降低电源纹波和高频噪声,输出电容可以提供额外的滤波和稳定性。
9. 地线设计:射频电路的地线设计非常重要,影响整个系统的性能。
电源设计应考虑地线的布局和路径,减小地线串扰和电源共模干扰。
10. 绝热性:射频电路对绝热性的要求较高,电源设计应采取措施确保电源和射频电路之间的绝热性。
可使用屏蔽隔离、隔离电源和信号路径等方法。
11. 阻抗匹配:电源设计中需要考虑射频电路的阻抗匹配,以确保能量传输的最大化。
开关电源的PCB布线设计要点
开关电源的PCB布线设计要点1. 引言开关电源是广泛应用于各种电子设备中的一种电源类型,通过开关器件的开关操作实现输入电压到输出电压的变换。
在开关电源的设计过程中,PCB布线的合理设计非常重要,它直接影响着开关电源的性能和可靠性。
本文将介绍开关电源的PCB布线设计要点,帮助设计工程师充分了解开关电源布线设计的关键问题和技巧。
2. PCB布线设计概述PCB布线设计是指将电路连接到PCB上的过程。
开关电源的PCB 布线设计需要考虑以下几个方面:•信号完整性:保证信号传输的稳定性和准确性;•电磁兼容性:减少电磁干扰和提高抗干扰能力;•散热性能:确保开关电源的散热效果良好;•电流回流:合理安排电流回流路径,避免电流集中引起压降过大;•电源分布:优化电源分布,确保各部分电源供应稳定。
下面将从这几个方面详细说明开关电源的PCB布线设计要点。
3. 信号完整性在开关电源的PCB布线设计中,要注意以下几个方面以保证信号完整性:3.1 传输线长度和走向对于高速信号线,应尽量缩短传输线的长度,减少信号的传输延迟和功率损耗。
此外,还需要注意布线时信号线的走向,尽量避免信号线与干扰源的相交和平行布线。
3.2 地线和电源线布局合理布置地线和电源线可以有效降低地回路的电流噪声和电源噪声。
地线和电源线尽量平行布置,并使用大面积的跳线或地线分布可减少回流电流的影响。
3.3 地孔和绕线对于高频信号,应在信号线的连接位置加入地孔,以提高信号的接地效果。
对于较长的信号线,可采用绕线的方式来缩短信号路径,减小信号传输时延。
4. 电磁兼容性开关电源的PCB布线设计要考虑电磁兼容性,以减少电磁辐射和提高抗干扰能力。
4.1 地平面和分割在PCB布线设计中,应尽量保持完整的地平面,减少地回路的面积。
若需要隔离地面,可采用分割地面的方式,以提高电磁屏蔽的效果。
4.2 信号线走向和布线为降低电磁辐射和提高抗干扰能力,信号线尽量与干扰源的走向垂直布线。
pkload 开关电源设计要点
一、概述越来越多的电子产品使用pkload开关电源设计,这种设计可以提高电源转换效率并减小电路尺寸。
然而,要想设计一个高质量的pkload开关电源,需要考虑许多方面的要点。
本文将分析pkload开关电源设计的关键要点,以帮助工程师设计出更加稳定、高效的电源系统。
二、电源拓扑选择1. pkload开关电源可以采用多种不同的拓扑,包括Boost、Buck、Buck-Boost等。
在选择拓扑时,需要考虑输入/输出电压范围、负载变化情况以及转换效率等因素。
不同的拓扑适用于不同的应用场景,工程师需要根据具体情况进行选择。
2. 特殊应用场景可能需要特殊的拓扑,如高压、高频变换器等。
在选择拓扑时需充分考虑这些特殊情况,并针对性地进行设计和优化。
三、功率器件选择1. 选择合适的功率器件是pkload开关电源设计的关键。
工程师需要考虑器件的导通/关断损耗、开关速度、最大工作电压和电流、热阻等参数,以保证电源系统的稳定性和效率。
2. 典型的功率器件包括MOSFET、IGBT、二极管等,不同的器件有各自的优缺点,工程师需要根据实际需求进行选择。
四、控制策略设计1. 控制策略是pkload开关电源设计中至关重要的一环。
常见的控制策略包括电压模式控制、电流模式控制以及混合控制等,工程师需要根据应用场景选择适合的控制策略。
2. 控制策略的设计需要充分考虑系统动态响应、稳态误差、过载/短路保护等方面,以确保电源系统在各种工况下都能稳定可靠地工作。
五、参考设计及仿真验证1. 对于pkload开关电源设计,工程师可以参考已有的设计方案和资料,以快速搭建原型并进行测试验证。
2. 在实际设计过程中,可以利用仿真软件如SPICE、PSIM等进行电路仿真,以评估系统的性能、稳定性和可靠性,并优化设计方案。
六、EMI/EMC设计1. 电磁兼容性(EMC)和电磁干扰(EMI)是pkload开关电源设计中需要重点考虑的问题。
电源系统产生的干扰可能影响其他电子设备的正常工作,因此需要进行EMI/EMC设计并满足相应标准要求。
开关电源PCB设计要点及实例分析
开关电源PCB设计要点及实例分析开关电源PCB设计要点及实例分析开关电源PCB设计要点及实例分析为了适应电子产品飞快的更新换代节奏,产品设计工程师更倾向于选择在市场上很容易采购到的AC/DC适配器,并把多组直流电源直接安装在系统的线路板上。
由于开关电源产生的电磁干扰会影响到其电子产品的正常工作,正确的电源PCB设计就变得非常重要。
开关电源PCB设计与数字电路PCB设计完全不一样。
在数字电路排版中,许多数字芯片可以通过PCB软件来自动排列,且芯片之间的连接线可以通过PCB软件来自动连接。
用自动排版方式排出的开关电源肯定无法正常工作。
所以,设计人员需要对开关电源PCB设计基本规则和开关电源工作原理有一定的了解。
1 开关电源PCB设计基本要点1.1 电容高频滤波特性图1是电容器基本结构和高频等效模型。
图1 电容器结构和寄生等效串联电阻和电感电容的基本公式是C=Εrε0 (1)式(1)显示,减小电容器极板之间的距离(D)和增加极板的截面积(A)将增加电容器的电容量。
电容通常存在等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)二个寄生参数。
图2是电容器在不同工作频率下的阻抗(ZC)。
图2 电容阻抗(ZC)曲线一个电容器的谐振频率(F0)可以从它自身电容量(C)和等效串联电感量(LESL)得到,即F0= (2)当一个电容器工作频率在F0以下时,其阻抗随频率的上升而减小,即ZC= (3)当电容器工作频率在F0以上时,其阻抗会随频率的上升而增加,即ZC=J2πfLESL(4)当电容器工作频率接近F0时,电容阻抗就等于它的等效串联电阻(RESR)。
电解电容器一般都有很大的电容量和很大的等效串联电感。
由于它的谐振频率很低,所以只能使用在低频滤波上。
钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感,因而它的谐振频率会高于电解电容器,并能使用在中高频滤波上。
瓷片电容器电容量和等效串联电感一般都很小,因而它的谐振频率远高于电解电容器和钽电容器,所以能使用在高频滤波和旁路电路上。
AC-AC转换电源电路的设计要点
前言利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,有时也称为功率电子技术。
一般情况下,它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。
例如,将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能;将工频电源变换为设备所需频率的电源;在正常交流电源中断时,用逆变器(见电力变流器)将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。
应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。
例如,利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。
电力电子技术在如今的社会中有着不可或缺的作用。
(1) 优化电能使用。
通过电力电子技术对电能的处理,使电能的使用达到合理、高效和节约,实现了电能使用最佳化。
(2) 改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。
据发达国家预测,今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用,即工业和民用的各种机电设备中,有95%与电力电子产业有关,特别是,电力电子技术是弱电控制强电的媒体,是机电设备与计算机之间的重要接口,它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件,成为发挥计算机作用的保证和基础。
(3) 电力电子技术高频化和变频技术的发展,将使机电设备突破工频传统,向高频化方向发展。
实现最佳工作效率,将使机电设备的体积减小几倍、几十倍,响应速度达到高速化,并能适应任何基准信号,实现无噪音且具有全新的功能和用途。
(4) 电力电子智能化的进展,在一定程度上将信息处理与功率处理合一,使微电子技术与电力电子技术一体化,其发展有可能引起电子技术的重大改革。
有人甚至提出,电子学的下一项革命将发生在以工业设备和电网为对象的电子技术应用领域,电力电子技术将把人们带到第二次电子革命的边缘。
目录前言 (1)摘要 (3)1.设计目的 (4)2.主要技术参数 (5)3.主电路图 (6)4.电路各部分工作原理分析 (7)4.1整流电路的设计 (7)4.1.1工作原理 (7)4.1.2主要数量关系 (8)4.2 逆变电路的设计 (9)4.2.1三相电压型桥式逆变电路 (9)4.2.2逆变器主电路设计 (11)4.3 脉宽控制电路的设计 (12)4.3.1 SG3524芯片 (12)4.3.2 利用SG3524生成SPWM信号 (13)4.4 驱动电路的设计 (15)4.5整流变压器的设计 (17)4.6 保护电路原理框图及工作原理 (2)5 系统仿真 (2)5.1 系统仿真电路图 (2)5.2 SPWM设计 (2)6. 设计小结 (19)7.附表:AC/AC转换电源所用元器件 (18)参考文献 (20)摘要本次课程设计题目为AC/AC转换电源设计。
开关电源电路设计要点与调试
开关电源电路设计要点与调试开关电源是一种用于电子设备的电源供应,其具有高效率、稳定性和可调性等优点。
设计和调试开关电源时,需要注意一些重要要点。
一、开关电源设计要点:1.选择适当的拓扑结构:开关电源的拓扑结构有多种,如降压型、升压型、升降压型等。
要根据设备的功率需求和使用环境来选择合适的拓扑结构。
2.选择合适的功率器件:开关电源的功率器件主要包括开关管、二极管和变压器等。
需要选择具备合适功率和工作频率范围的器件,并且要考虑其可靠性和成本。
3.控制和保护电路设计:开关电源需要有稳定的控制和保护功能,如输出电压、电流的监测和调节,过载、过压、短路等故障的保护。
需要设计相应的反馈和控制电路,保证开关电源的可靠工作。
4.选择合适的滤波电路:开关电源在工作过程中会产生较大的开关干扰,需要采取合适的滤波措施,减小开关干扰对其他电子设备的影响。
5.选择合适的输出电容:开关电源的输出端需要连接电容进行滤波,以减小输出纹波。
应选择适当容量和质量的电容,保证输出电压稳定。
6.保证开关电源的安全性:开关电源设计时需要考虑一些安全因素,如避免触电危险、瞬态过电压保护等,保证电源的安全可靠性。
7.合理布局和散热设计:开关电源的布局设计要合理,器件的热量要及时散热,避免温度过高对电源稳定性的影响。
二、开关电源调试要点:1.确认电源输入输出参数:在开关电源调试之前,首先要明确电源的输入和输出参数,如输入电压范围、输出电压和电流等,以便调试和验证工作的正确性。
2.建立逐步调试的过程:开关电源调试时可以采用逐步调试的方法,即先调试一部分功能,然后逐渐增加其他功能的调试。
这样可以避免在调试过程中出现一些难以排查的问题。
3.注意开关电源的保护功能:在调试的过程中,要注意开关电源的保护功能是否正常,如过载、过压、短路等故障保护功能是否有效。
可以通过人工模拟故障情况进行测试。
4.确保开关电源的稳定性:开关电源在调试过程中需要保证输出电压和电流的稳定性。
开关电源电路设计要点与调试
3. 选取变压器磁芯气隙:
4. 对开关变压器初级线圈进行直流迭加测试: 最大迭加直流: 最大伏秒容量:
VTm E Im LX LX 0.9
…………(8) …………(9)
VTm I m LX 0.9
最大伏秒容量一定要合格,不合格,需要推倒重来! 详细内容请参考《开关变压器伏秒容量的计算与测量》一文。
第二步,求最小占空比Dmin :
在实际应用中,为了安全,最小占空比Dmin最少要比极限占空比Dmax多留30% 的余量,由此可求得: Dmin = Dmax×0.7 = 0.437×0.7 = 0.306 …………(3)
13
开关变压器匝数比的计算
在反激式开关电源中,输出电压不但与占空比有关,而且还与开关变压 器初、次级线圈的匝数比有关,而开关变压器初、次级线圈的匝数比是不可 变的,一旦最小占空比 Dmin 确定之后,开关变压器初、次级线圈的匝数比
6
RL
FSD200单IC开关电源简介
上图是一个采用仙童公司产品FSD200设计的单IC开关电源,FSD200采用LDMOS (
横向扩散金属氧化物半导体)工艺,输出功率为4~5W(85~265Vac-50℃),其工 作频率为130~138KHz来回跳动,其目的是使干扰信号的频谱不要集中在一点上,频 谱越分散对EMC越有利。 LDMOS 与VDMOS的主要区别在于,前者内阻小,但功率 也小,后者功率大,但内阻也相应增大,因此, VDMOS 多为多个管芯并联。
(2)式中,BVm=(Uim+Upm),为电源开关管的最高耐压, Dmax 为:当输入
电压为最大值(Uim),且改变占空比使电源开关管两端电压达到最高耐压值时,此时占 空比所能达到的最大值,即极限值。 值得指出的是:占空比是随着输入电压变化而变化的,当输入电压为最大值时,此时 动态变化的D应该为最小值Dmin,但(2)式中的极限值Dmax则另有意义,它表示:当 输入电压为最大值,且此时的占空比D也达到极限值Dmax时,电源开关管将会过压被击 穿。因此,实际工作中的最小占空比 Dmin 应该比(2)式中的 Dmax 小好多,一般取 Dmin =0.7 Dmax 较为合适。
开关电源电路设计要点与调试
开关电源电路设计要点与调试开关电源是一种将电能转换为特定电压、电流和频率的电力转换装置,具有高效率、体积小、重量轻等优点,广泛应用于各种电子设备中。
开关电源的设计和调试是开发电子产品的重要环节,下面将重点介绍开关电源电路设计要点以及调试方法。
一、开关电源电路设计要点1.选用适当的拓扑结构:开关电源的拓扑结构包括开关正激式(buck)、开关反激式(flyback)、开关共激式(forward)等。
在选择拓扑结构时需要考虑输入电压范围、输出电压需求、功率密度要求、成本等因素。
不同拓扑结构有不同的工作原理和电路参数设计要求,设计时需要综合考虑各种因素才能确定最合适的拓扑结构。
2.合理选择功率元件和元器件:功率元件是开关电源中最关键的部件,直接影响开关电源的效率和可靠性。
常见的功率元件包括MOSFET、IGBT、二极管等。
在选择功率元件时需要考虑电压和电流的要求,以及功率元件的损耗和热散。
此外,还需要合理选择其他元器件,如电感、电容、变压器等,以满足开关电源的稳定性和工作要求。
3.设计稳压控制回路:开关电源的稳压控制回路起到控制输出电压稳定的作用。
常见的稳压控制回路有电压模式控制和电流模式控制。
在设计稳压控制回路时需要考虑输出电压波动范围、响应速度、幅值准确性、稳定性等因素,并根据具体需求选择合适的控制模式和电路结构。
4.进行开关频率和PWM信号设计:开关频率和PWM信号的设计直接影响开关电源的转换效率和输出波形质量。
一般来说,较高的开关频率可以减小电感器件和滤波器的体积,但会增加功率元件开关损耗;较低的开关频率可以降低功率元件开关损耗,但会增加电感器件和滤波器的体积。
同时,PWM信号的设计要考虑到占空比的合理选择、工作频率的稳定性等因素。
5.安全保护和电磁兼容设计:开关电源需要考虑到安全保护和电磁兼容的设计要求。
常见的安全保护设计有过载保护、过温保护、短路保护等,以保证开关电源的正常工作和安全可靠。
电磁兼容设计包括滤波器设计、接地设计等,以减小开关电源对周围电子设备的干扰和抗干扰能力。
工程设计中电源和走线架部分知识要点收集40条
工程设计中电源和走线架部分知识要点1、电源线颜色要求:直流电源线颜色要求:如运营商无特殊要求,一般情况下,直流电源线正极外皮颜色应为红色,负极外皮颜色应为蓝色或黑色。
交流电缆颜色一般规定:黄线对应A相,绿线对应B相,红线对应C相,黑线对应零线,黄绿花线对应保护接地。
设备保护地线颜色要求:设备保护地线应采用黄绿花色。
2、电缆绝缘等级、工作电压要求:交流电缆:双层绝缘电缆,额定工作电压1000V;直埋电力电缆要求采用铠装电缆或穿钢管埋设;直流电缆:单层或双层绝缘电缆,额定工作电压要求≥600V,UPS 电池直流电缆其额定工作电压要求为1000V及双层绝缘电缆;3、所有进入机房的电缆均应采用优质阻燃型电缆。
4、直流电源线、交流电源线、信号线必须分开布放,避免在同一线束或走线架内。
若有困难的,电源线与信号线必须作适当隔离;5、电缆线应走线方便、整齐、美观,与设备连线余留不宜过长,同时不应妨碍今后的维护工作。
6、电源线、信号线布放时,应保持其平直、整齐,绑扎间隔均匀、松紧合适,塑料带扎头(或麻线扎头)应放在隐蔽处。
7、电源线、信号线必须是整条线料,外皮完整,中间严禁有接头和急弯处。
8、截面在10mm2以下的单芯或多芯电源线可与设备直接连接,即在电源线端头制作接头圈,线头弯曲方向应与紧固螺栓、螺母的方向一致,并在导线与螺母间加装平垫片和弹簧垫片,拧紧螺母。
9、截面在10mm2以上的多股电源线端头应加装接线端子并镀锡,接线端子尺寸与导线线径相吻合,用压(焊)接工具压(焊)接牢固,接线端子与设备的接触部分应平整、并在接线端子与螺母间应加装平垫片和弹簧垫片,拧紧螺母。
10、电源线与设备端子连接时,不应使端子受到外界机械压力,以免设备端子受损。
11、较粗的电源线进入设备的一端应将外皮剥脱,并缠扎塑料绝缘带,各电源线缠扎长度一致。
较细的电源线进入设备时在端头处可直接套上绝缘套管,套管松紧适度,长约2~3cm。
塑料绝缘带和绝缘套管的颜色如1所述,以区分各种不同的电源线。
正激式开关电源的设计要点
7-3 正激式开关电源的设计 中山市技师学院 葛中海由于反激式开关电源中的开关变压器起到储能电感的作用,因此反激式开关变压器类似于电感的设计,但需注意防止磁饱和的问题。
反激式在20~100W 的小功率开关电源方面比较有优势,因其电路简单,控制也比较容易。
而正激式开关电源中的高频变压器只起到传输能量的作用,其开关变压器可按正常的变压器设计方法,但需考虑磁复位、同步整流等问题。
正激式适合50~对于正向激励开关电源,D 选为40%~45%较为适宜。
最大导通时间max ON t 为max ON t =T ⨯max D (7-24)max D 是设计电路时的一个重要参数,它对主开关元件、输出二极管的耐压与输出保持时间、变压器以及和输出滤波器的大小、转换效率等都有很大影响。
此处,选max D =45%。
由式(7-24),则有max ON t =5μs ⨯0.45=2.25μs正向激励开关电源的基本电路结构如图7-25所示。
式中,F V 是输出二极管的导通压降,L V 是包含输出扼流圈2L 的次级绕组接线压降。
由此可见,图7-26所示A 面积等于B 面积,C 是公共面积,因此,真正加在负载上的输出电压O V 更小。
次级7-26)把7-27)变压器初级的匝数1N 与最大工作磁通密度m B (高斯)之间的关系为1N ≥SB t V m ON in ⨯⨯maxIm ⨯410 (7-28)式中,S 为磁芯的有效截面积(mm 2),m B 为最大工作磁通密度。
输出功率与磁芯的尺寸之间关系,见表2-3所示。
根据表2-3粗略计算变压器有关参数,磁芯选EI-28,其有效截面积S 约为85mm 2,磁芯材料相当于TDK 的H7C4,最大工作磁通密度m B 可由图7-27查出。
图7-27 H7C4材料磁芯的B-H 特性实际使用时,磁芯温度约为100℃,需要确保m B 为线性范围,因此m B 在3000高斯以下。
但正向激励开关电源是单向励磁,设计时需要减小剩磁(磁复位)——剩磁随磁芯温度以及工作频率而改变。
外置mos管的dcdc电源控制设计要点
文章标题:外置MOS管的DCDC电源控制设计要点在当今电子产品的设计中,DCDC(直流-直流)电源模块被广泛应用于各种设备中,其中外置MOS管是其中一个关键的设计要点。
在本文中,我们将深入探讨外置MOS管的DCDC电源控制设计要点,以帮助读者全面理解并灵活运用这一设计方案。
一、外置MOS管的作用外置MOS管在DCDC电源中扮演着重要的角色,它用于控制电源的开关,通过控制MOS管的导通和关断来实现电压输出的调节。
在设计DCDC电源时,外置MOS管的选择和控制至关重要。
二、外置MOS管的选择要点在选择外置MOS管时,需要考虑以下几个要点:1. 耐压能力:外置MOS管需要具备足够的耐压能力,以确保在高压下不发生击穿或损坏。
2. 开关速度:MOS管的开关速度直接影响到电源的调节速度和稳定性,因此需要选择具有较快开关速度的MOS管。
3. 导通电阻:低导通电阻可以降低功耗和提升效率,因此需要选择导通电阻较小的MOS管。
4. 热特性:考虑外置MOS管在长时间高负载下的散热能力,以及工作温度范围是否符合实际应用需求。
三、外置MOS管的电路设计要点在外置MOS管的电路设计中,需要考虑以下几个要点:1. 驱动电路设计:外置MOS管需要配合驱动电路进行控制,驱动电路需要能够提供足够的电压和电流来控制MOS管的导通和关断。
2. 反馈电路设计:反馈电路用于监测输出电压,并通过比较器和误差放大器来控制MOS管的导通和关断。
3. 保护电路设计:针对外置MOS管可能出现的过流、过压、过温等情况,需要设计相应的保护电路来保证电源的稳定和安全。
四、外置MOS管的应用实例通过以上的要点分析,我们来看一个外置MOS管的应用实例。
假设我们需要设计一个输入电压为12V,输出电压为5V的DCDC电源模块,我们可以选择耐压能力为20V的N沟道MOS管,配合相应的驱动电路、反馈电路和保护电路,来实现电源的稳定和高效输出。
五、个人观点和理解在我看来,外置MOS管的选择和设计是DCDC电源控制中非常重要的一环,只有在考虑到耐压能力、开关速度、导通电阻、热特性以及驱动、反馈和保护电路的设计要点后,才能够保证电源的稳定、高效和可靠输出。
电源系统稳定性设计要点
电源系统稳定性设计要点在电子设备的设计中,电源系统的稳定性是至关重要的,它直接影响设备的可靠性和性能。
在设计电源系统时,需要特别注意一些关键要点,以确保系统的稳定性。
以下是一些电源系统稳定性设计的要点:1. 选择合适的电源稳压芯片:电源稳压芯片是保证电源系统稳定性的关键组成部分。
在选择电源稳压芯片时,需要考虑输入电压范围、输出电压精度、负载调节能力、温度稳定性等因素。
合理选择电源稳压芯片可以提高系统的稳定性和可靠性。
2. 合理设计电源滤波电路:电源系统中的滤波电路可以有效地滤除电源中的噪声和干扰,提高系统的稳定性。
合理设计电源滤波电路可以减少电磁干扰和电压波动,保证系统的正常工作。
3. 设计合适的过电流保护电路:过电流是导致电子设备损坏的主要原因之一。
设计合适的过电流保护电路可以在电流超过设定值时及时切断电源,有效保护电子设备不受损坏。
4. 保证电源线路的稳定性:电源线路的稳定性直接影响到电源系统的整体稳定性。
合理设计电源线路、降低线路阻抗、减少电源线路长度可以提高系统的稳定性,减少电压下降和功率损耗。
5. 考虑环境温度和湿度的影响:环境温度和湿度变化会影响电子设备的工作稳定性,特别是对一些高温环境下工作的设备而言。
在设计电源系统时,需要考虑环境温度和湿度的影响,选择适合的工作温度范围和防潮防尘措施,确保系统在恶劣环境下也能正常工作。
综上所述,电源系统稳定性设计是电子设备设计中不可忽视的重要环节。
通过合理选择电源稳压芯片、设计良好的滤波电路、过电流保护电路、优化电源线路和考虑环境因素等方式,可以提高电源系统的稳定性,确保设备的稳定运行和可靠性。
设计人员在进行电源系统设计时,务必重视这些要点,不断提升电源系统的稳定性水平,以满足设备在不同工作环境下的稳定性要求。
电源emc设计要点
电源emc设计要点
1. 嘿,你知道电源 EMC 设计要点里,滤波那可是超级重要的哦!就像给电源穿上一层保护衣似的。
你想想,要是没有好的滤波,那各种干扰不就像小怪兽一样乱冲乱撞啦!比如说在一些精密仪器中,要是滤波没做好,那数据不就乱套啦?所以滤波可得重视起来呀!
2. 还有啊,接地这一块也不能马虎呀!这就好比是电源的根基呢!如果接地做得不好,那不就像房子没有坚实的地基一样危险吗?就像有时候一些电子设备老是出莫名其妙的故障,说不定就是接地的问题呢!你可别不把它当回事哟!
3. 布线也是有大学问的呢!这简直就像给电源织一张网。
如果布线不合理,那信号不就容易混乱啦?打个比方,就像马路上的车道规划不好,那车子不就乱开啦?所以布线一定要精心设计呀,让电流乖乖地按照我们的要求流动。
4. 屏蔽也很关键哟!这就像是给电源罩了个金钟罩一样。
面对外界那些干扰,屏蔽能起到很好的保护作用呢。
比如在有强电磁环境的地方,要是没有好的屏蔽,那电源还不得被干扰得晕头转向啦?这可不行呀!
5. 器件的选择也不能随便哟!这就好像给电源选队友一样。
要是选了不合适的器件,那不就像拼凑起来的团队不和谐嘛!比如一些质量不好的电容,可能就会影响整个电源的性能呢。
可得瞪大眼睛选好器件呀!
6. 别忘了对电源进行整体优化哦!这就像是给电源来一次全面提升。
让它各个方面都更加出色,更加稳定。
想想看,如果电源老是出问题,那多让人头疼呀!所以一定得重视整体优化,让电源成为可靠的小助手!
我的观点结论:电源 EMC 设计要点真的都很重要呀,每一个环节都不能忽视,只有这样才能设计出优秀的电源!。
整车电源分配设计要点
ig2分配图图9以便于确认设计是否合理熔断l常3丝l二常电下的熔断丝1风扇鼓风机等丝是否可以共用熔断丝的数量和类型熔断丝e于一常电下的熔断丝2小灯门锁电动机等与线径是否匹配熔断丝盒的数量等
整车电源分配设计要点
芦 雁
( 海 马轿 车 有 限 公 司 , 河 南 郑 州
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电源设计Power-design t_rain2011@-48V通信电源设计V1.0引言在通信设备中,供电部分的接入通常有用到-48V直流电源,其中电源的可靠性和安全性成为其设计思路的主要参考方向。
特别是处于异常突发环境下,为确保电源正常工作,设计多种保护电路就显得尤为重要。
本文中就-48V直流电源保护电路进行详说明,并提出合理性的优化设计方案。
1.概述工程应用中难免会出现一些意外操作。
假如:-48V被接到220V电源上电源线和地线被反接外部电源机房供电不稳定恶劣的雷击干扰以上情形发生概率并不是很高,但是一旦出现其中一种,都有可能影响到整个系统的运营。
在尽量控制相关设备损失最小化的前提下,电源的防浪涌的软启动、欠压、过压、过热、过流等保护电路作为电路设计的重要考量环节。
2.基本原理电源的主要电路部分是由防雷单元、电磁干扰滤波电路(安规设计)、滤波电路、电压转换单元和输出滤波电路组成。
辅助电路包含输入欠压/过压保护电路、输出过流电路和输出短路保护等。
如图1所示。
图1电源基本组成拓扑2.1防雷、EMI、滤波电路防雷设计在电气设备中运用极为广泛,通常采用压敏电阻或者放电管连接到PGND上由RV1,RV2,F1组成。
其中压敏电阻型号选用85Vdc@1mA,当加在压敏电阻两端的电压大于其工作电压时,阻值急剧下降,高压消耗在高阻值电阻上;当电流过大时,保险丝被烧毁以保护后级电路。
EMI电磁干扰采用π型滤波和三级逐级滤波电路,其中C4、C5、L2为π型滤波,主要滤除差模干扰;L1为共模抑制线圈,主要滤除共模干扰;C4、C5、C6容值逐级下降,形成三级滤波电路。
C1、C2、C3、C8、C9、C10由数字地连接至PGND。
如图2所示。
图2电源防雷、EMI滤波电路2.2电压转换电路对于直流开关电源来说,转换类型主要有四种:降压buck电路、升压boost电路、混合型电路和库克cuk电路。
其中buck电路运用较为广泛,主要是因为实现方式容易且转换效率较高。
稳压控制类型主要分为脉宽调制PWM和脉频调制PFM。
随着产品轻、薄、小的发展趋势,要求电子元件体积更小,耗能更低。
高效率、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化,成了开关电源的发展方向。
2.2.1buck电路模型buck电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值总是小于输入电压通常电感中的电流是否连续,取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。
如图3所示。
图3buck电路原理拓扑图图4buck工作情况等效电路在buck电路的正常工作中,Q1在控制电路的开关时间内,重复的打开、关上。
在Q1、CR1和L的连结节点处,开关动作产生了一个脉冲序列。
电感L跟输出电容C相连,只有在CR1导通时,一个有效的L/C输出滤波器才形成,过滤脉冲序列,产生直流输出电压。
其中开关转换线路分为CCM(连续导通模式)和DCM(非连续导通模式)。
当工作在CCM模式下,Q1导通时,回路由Vi、Q1、R L、L、R构成,电感L充电;Q1断开时,回路由CR1、R L、R 构成,电感L逐渐放电。
如图4所示。
当工作在DCM模式下,则在CCM模式下增加一个回路,即C、R C、R构成,此时基本没有输出电压。
由于Q1的开关频率较高,输出的电压有效值基本会保持恒定。
我们观察到:在Q1导通时,电压上升抑制趋势和在Q1断开时,电压下降保持趋势与电感L有着决定性的关系。
2.2.2PWM稳压控制通常直流变换电路的工作方式有两种:脉冲频率调制(PFM)工作方式,即维持Ton不变,改变Ts。
在这种调压方式中,由于输出电压波形的周期是变化的,因此输出谐波的频率也是变化的。
这使得滤波器的设计比较困难,输出谐波干扰严重,滤波困难,一般很少采用。
脉宽调制(PWM)工作方式,即维持Ts不变,改变Ton。
在这种调压方式中,输出电压波形的周期是不变的,因此输出谐波的频率也不变,这使得滤波器的设计变得较为容易。
但由于误差放大器的影响,回路增益及响应速度受到限制。
它的特点是噪音低、满负载时效率高且能工作在连续导电模式。
实现能量从源到负载的变换需要复杂的控制技术,目前大多采用PWM技术。
从输入电源提取的能量随脉宽变化,在一固定周期内保持平均能量转换。
PWM的占空因数D是“Ton”时间(Ton,从电源提取能量的时间)与总开关周期(Ts)之比。
对于开关稳压器,其稳定的输出电压正比于PWM占空因数,而且控制环路利用“大信号”占空因数作为对电源开关的控制信号。
2.2.3隔离电源模块解析开关稳压器利用无源磁性元件和电容元件的能量存储特性,从输入电压源获取分离的能量,暂时把能量以磁场的形式存储在电感器中,或以电场的形式存储在电容器中,然后将能量转换到负载,实现DC/DC变换。
其中模块本身就是一个密集型的电源电路,具备电压欠压,过压,缓启动,输出短路保护等特性。
目前典型的1/8砖电源模块封装具有兼容性,管脚分布如图5所示。
图5电源模块内部结构拓扑图(1)+Vin/-Vin:直流电压输入正、负端。
输入电压可在额定值的25%-50%范围内变动。
(2)+Sense/-Sense:正、负输出电压遥感端。
若+Sense端电压高于额定输出值的110%,将激活模块的过压保护功能,关闭模块。
-Sense端电位不可超过低点位预设阈值电压,否则电流限制点将提高。
这两端用于遥测,即当负载离模块较远、负载电流较大时,将+Sense与+Vout、-Sense与-Vout分别与负载两端相连,模块将略微提高输出电压以补偿+Vout、-Vout 连线上的压降,从而保证负载上的电压为额定值。
(3)Trim:输出电压微调端,可使输出电压在额定值的5%~110%范围内变动。
(4)+Vout/-Vout:直流电压输入正、负端。
(5)ON/OFF:远端遥控功能,可以控制各模块的启动顺序。
目前电源模块使能控制分为正逻辑和负逻辑。
正逻辑是遥控端悬空或接高电平开,接负关;负逻辑则反之。
3.保护电路设计3.1输入保护电路输入保护由保险管、阻断二极管、瞬态吸收二极管、压敏电阻、Y电容、维持电容构成。
保险规格可选取1.5-2倍的额定输入电流,阻断二极管作反接保护,维持电容抑制插拔瞬间的尖峰脉冲。
在设计过程中,尽量选用容值较大的电容,瞬态吸收二极管选用P6KE系列。
Y电容为降低共模噪声,Y电容器的连接节点与模块外壳及系统保护地相连接。
3.2综合保护电路作为开关电源通常需要做以下保护电路设计:电源缓启动、输入欠过压保护、输出过流保护、输出短路保护、热插拔电路、控制输入电压。
一般50W以上模块电源设计时均自带这些保护电路,但为进一步的确保电源的稳定性,这时需要单独的电源检测电路来统一控制。
在本次设计中,选用LT4250芯片做保护电路的管理。
内部结构如图6所示。
3.2.1芯片特性(1)PWRGD:Power Good Output Pin。
当V DRAIN介于V DL和V EE之间和V GA TE介于V GH±∆GA TE 之间时,该引脚输出低电平使能电源模块。
(2)OV:Overvotage。
OV被拉至1.255V门限以上时,则检测到一个过压状态,GATE被立即拉至低电平。
只有当降至1.235V以下,否则GATE脚一直将保持低电平。
GATE上限值通过设计者自己来设定。
(3)UV:Undervotage。
UV被拉至1.125V门限以下时,则检测到一个欠压状态,GATE被立即拉至低电平。
这个Pin还可以用于电路断路器复位。
当UV引脚在电路断路器的跳变之后会产生一个周期性的低-高电平,电路断路器被复位。
(4)SENSE:电路断路器检测引脚。
主要通过检测探测电阻上的电流,当输出过流时,会产生低电平使MOSFET关闭。
限流值一般设置为正常工作时的2倍,若要取消电流限值功能,将V EE和SENSE短路。
(5)DRAIN:漏极检测输入。
这个Pin脚连接方式为连接外部MOSFET和电源模块的负极。
图6LT4250内部结构拓扑图3.2.2应用保护(1)热插拔当业务板在线插入背板时,电源模块或者开关电源的输入端的旁路电容将充电并吸收巨大的瞬时冲击电流。
但是这个电流可能会对板上的敏感器件造成损坏或者导致电源系统的干扰。
LT4250以受控的方式来启动业务板的电源电压,解决了业务板安全热插拔的问题,同时提供了欠压、过压、过流保护设计。
(2)电源斜坡由于在电源启动瞬间峰值电流引起的电感平均电流不恒定,防止出现电压反弹。
在电路板电源模块的输入是通过在电源通路中安置一个外部N沟道场效应管(Q1)来实施控制,R1提供电流故障检测,R2防止高频振荡,R4、R5和R6提供欠压和过压检测。
通过以低速率提升Q1门极电压,在电路板形成连接时,对负载电容器C3和C4充电的涌入电流可被限制在一个安全值。
R3和C2作为一个反馈网络,可准确地控制涌入电流。
针对这个问题,LT4250采用电流模式控制用电阻来检测电流,并把电流信号反馈到PWM发生器。
当检测到欠压的情形,LT4250上的GATE输出低电平,电源的输入端电压被切断。
此时,GATE 脚开始上升,当Q1导通时,GATE电压由R3和C2反馈网络维持不变。
当DRAIN电压完成斜坡式上升后,GATE出现斜坡电压。
若电路中不包含LT4250,则电源模块通常会进行斜坡补偿。
斜坡补偿是在电流上迭加一个固定斜坡的信号,电流闭环的影响可以得到较好抑制。
事实上,斜坡补偿的真正作用是使控制环转化为电压模式控制,是用固定斜坡的锯齿波和误差放大器的输出进行比较。
(3)电流限制LT4250具备防短路和过流限制功能。
当电流限制在有效状态超过500μs,电路将被断路。
实现方式是在V EE和SENSE间放置一个检测电阻。
如图7所示。
在短路情况下,电流限制电路启动以及立即将GATE拉至低电平,并维持SENSE的电压为50mV,并启动一个500μs定时器,MOSFET电流被限制在50mV/R SENSE。
如果超过500μs 以上,电路断路器发生跳变,将GATE引脚拉至低电平,使MOSFET关断。
可通过将UV 拉至低电平或重新上电,电路断路器则复位。
如果在500μs时间内被清除,电流限值将停止,并释放GATE。
在电源启动时的电压阶跃可能会产生浪涌电流,当超过50mV/R SENSE时,电流被限制。
图7LT4250典型应用图(3)欠压和过压检测UV和OV用来检测电源输入的欠压和过压状态,内部连接于模拟比较器。
当UV电平降至门限以下,或OV脚电平升至门限以上时,GATE立即被拉低。
欠压和过压的跳变电压可利用电阻分压的方式来设置。
(4)门极电压稳压当GATE电压高于20V时,GATE电压被调整在V EE之上的13.5V。
对于高达80V的电源电压,该门极电压不会超过18V。
图8LT4250实际应用图4.器件选型4.1电源模块4.1.1额定功率通常选用实际使用功率是模块电源额定功率的30%-80%为宜,这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。