新型智能开关电源技术

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2024年智能电源开关市场发展现状

2024年智能电源开关市场发展现状

智能电源开关市场发展现状智能电源开关是一种集成了智能控制和电力管理功能的电气设备,能够实现对电源供应和断电等操作的自动化管理。

随着智能家居和工业自动化的不断发展,智能电源开关在市场上的应用越来越广泛。

一、智能电源开关的发展历程在过去的几十年里,智能电源开关经历了从传统机械式开关到电子式开关,再到现在的智能化开关的发展过程。

传统机械式开关需要人工操作,操作不便捷,并且容易出现误操作。

而电子式开关通过电子元器件实现电源供应和断电的控制,但功能仍然有限。

随着智能技术的发展,智能电源开关应运而生,通过连接到网络和其他智能设备,可以实现远程控制、定时开关、场景模式等智能化操作。

二、智能电源开关市场的规模和增长趋势当前,智能电源开关市场规模不断扩大,并呈现出快速增长的趋势。

据市场研究数据显示,智能电源开关市场在过去几年内保持了年均30%以上的增长率。

预计在未来几年内,智能电源开关市场仍将保持较高的增长势头。

三、智能电源开关市场的主要应用领域1.智能家居市场:随着智能家居市场的快速发展,智能电源开关成为家庭自动化的重要组成部分。

通过智能电源开关,用户可以通过智能手机或其他智能设备控制家里的电源供应和断电,实现家居环境的自动化管理。

2.工业自动化市场:在工业自动化领域,智能电源开关能够实现对工业设备的电源供应和断电的精确控制。

通过与其他智能设备的连接,可以实现生产线的智能化管理,提高生产效率和安全性。

3.商业建筑市场:商业建筑中普遍存在大量的电器和设备,通过智能电源开关的应用,可以实现对电器的远程管理和控制,提高能源利用效率和节能减排效果。

四、智能电源开关市场的发展动力1.技术创新:随着人工智能、物联网等技术的不断创新,智能电源开关的功能不断拓展和升级,满足了人们对智能化生活和工作环境的需求。

2.政策支持:政府在能源管理和节能减排方面的政策支持,推动了智能电源开关的市场需求。

3.用户需求:用户对生活和工作的智能化需求日益增长,促进了智能电源开关市场的发展。

新型开关电源设计与应用pdf

新型开关电源设计与应用pdf

新型开关电源设计与应用一、开关电源的基本原理开关电源是一种将电能转换成直流电的电源供应器,其工作原理主要是通过控制开关管来调节输出电压的高低。

开关管在脉冲信号的控制下快速地开启和关闭,使得变压器初级线圈上产生一个交变的电压。

这个交变的电压经过变压器耦合后,再通过整流滤波电路将输出直流电压。

二、开关电源的分类与特点根据工作原理、电路结构和输出性质的不同,开关电源可以分为很多种类型,如恒压型、恒流型、稳压型等。

各类开关电源都有其独特的优缺点,适用于不同的应用场景。

三、开关电源的设计流程设计新型开关电源一般需要遵循以下步骤:首先确定电源的规格和要求,然后选择合适的电路拓扑结构,接着进行各部分电路设计,包括输入滤波器和整流电路、开关管和高频变压器、输出整流和滤波电路、反馈控制环路等。

最后进行性能测试和优化。

四、输入滤波器和整流电路设计输入滤波器的主要作用是抑制电磁干扰,保护电源设备免受电网的干扰。

整流电路则将交流电转换成直流电,为开关管提供工作电压。

在设计输入滤波器和整流电路时,需要考虑其对电网的影响和抗干扰能力。

五、开关管和高频变压器设计开关管和高频变压器是开关电源的核心元件,其性能直接影响到电源的效率、电压和电流的调节范围。

在设计开关管和高频变压器时,需要考虑到其电气性能、机械尺寸和散热性能等。

六、输出整流和滤波电路设计输出整流和滤波电路的主要作用是将高频变压器传递的脉冲电压转换成稳定的直流电压。

在设计输出整流和滤波电路时,需要考虑其整流效率、滤波效果和稳定性等。

七、反馈控制环路设计反馈控制环路是开关电源的重要组成部分,其主要作用是维持输出电压或电流的稳定。

在设计反馈控制环路时,需要考虑到其稳定性、响应速度和精度等。

八、保护电路和异常处理为了确保开关电源的安全运行,需要设计保护电路和异常处理措施。

例如过流保护、过压保护、欠压保护等。

这些保护措施可以在电源发生异常时及时切断电源或采取其他处理措施,避免对电源设备造成损坏。

GWS-6智能型高频开关电源直流屏使用说明书

GWS-6智能型高频开关电源直流屏使用说明书

GZG62系列智能高频开关电源直流柜使用说明书一、简介:GZG62系列智能型高频开关直流电源柜是我公司按照电力部订货技术条件《DL/T459-92》,结合多年的直流电源系统的研制及制造经验而开发的新一代无人值守电源系统。

它综合了高频开关技术和计算机技术,功率输出单元采用模块化(N+1)冗余设计,监控单元采用高性能高速PLC,显示操作单元采用PWS人机界面触摸屏,系统配置灵活。

使用操作简单、自动化程度高、可靠性高、维护简便,可带电热插拔等优点。

具有“遥控、遥测、遥信、遥调“功能,是新型的高品质直流操作电源。

适用于500KV及以下变电站、发电厂等无人值守场所。

二、使用条件:1.海拔高度不超过3000m2.环境温度-5℃~+55℃3.日平均相对湿度不大于90%4.无强烈振动和冲击、无强电磁场干扰5.周围无严重尘土、爆炸性介质、腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体、导电微粒及严重有霉菌6.垂直倾斜度不大于50三、型号含义及说明GZG62 - / / -电池种类M:阀控式密封铅酸免维护电池额定直流输出电流(A)额定直流输出电压(V)电池额定容量(Ah)、双组电池×2设计序号智能型高频开关电源直流柜设计序号:采用PWS人机界面触摸屏+PLC+高频开关电源模块组成的系统四、技术指标:GZG62系列智能高频开关电源直流屏技术参数及指标五、系统组成及特点:本系列产品由一列或一列以上柜体组成。

分别为充电柜、馈电柜及若干电池柜组成。

全套产品由新型PWS智能型人机界面触摸屏、高速高性能、高频开关电源模块及电流电压采样部分组成。

充电柜显示操作单元:GZG62型采用新型PWS智能型人机界面触摸屏。

操作界面直观,可方便地设置系统的运行参数及调整整流电源模块的开关机。

多达上百幅参数画面可显示系统所有运行参数,包括各单体电池(组)的电压参数。

先进的显示屏触摸式操作方式替代了传统的按钮操作,进一步提高了系统的可靠性。

模块输出单元:选用国产高频开关电源模块。

新型开关电源优化设计与实例详解

新型开关电源优化设计与实例详解

新型开关电源优化设计与实例详解以新型开关电源优化设计与实例详解为标题,本文将从新型开关电源的基本原理、设计优化的方法以及实例分析等方面进行详细阐述。

一、新型开关电源的基本原理开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置,其基本原理是通过开关管的开关动作来实现电源的开关控制。

传统的开关电源在工作过程中存在一些问题,如功率损耗大、效率低、噪声大等。

为了克服这些问题,新型开关电源采用了一些优化设计方法。

二、新型开关电源的设计优化方法1. 降低功率损耗:通过采用功率开关管的低导通电阻材料和优化电路设计,降低功率开关管的导通电阻,从而减少功率损耗。

2. 提高效率:采用高效的开关控制器和高效的变压器设计,减少能量的损耗,提高开关电源的转换效率。

3. 降低噪声:通过优化电路布局和选择低噪声元件,减少开关电源的噪声产生,提高工作环境的舒适性。

4. 提高稳定性:采用先进的控制算法和稳压电路设计,提高开关电源的稳定性,减少输出波动。

5. 减小体积:通过优化元件布局和采用高集成度的芯片设计,减小开关电源的体积,提高电源的集成度和便携性。

三、新型开关电源的实例分析以一款新型开关电源为例进行分析,该开关电源采用了先进的控制算法和高效的变压器设计,具有以下特点:1. 高效率:通过优化的开关控制器和变压器设计,该开关电源的转换效率达到了90%以上,相比传统开关电源提高了20%以上。

2. 低噪声:采用低噪声元件和优化的电路布局,该开关电源的噪声水平明显低于传统开关电源,提高了工作环境的舒适性。

3. 稳定性强:通过先进的控制算法和稳压电路设计,该开关电源的输出稳定性非常好,输出波动小于1%。

4. 小巧便携:采用高集成度的芯片设计和优化的元件布局,该开关电源的体积明显减小,非常适合便携式设备的使用。

以上是对新型开关电源优化设计与实例的详细阐述。

通过采用优化设计方法,新型开关电源在功率损耗、效率、噪声、稳定性和体积等方面都得到了显著提升,满足了现代电子设备对电源的高要求。

电源技术

电源技术
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软开关技术
软开关技术的概念:是利用电容于电感谐振使得开关器件中电流(电压)按 正弦或准正弦规律 变化。当电流过另时,器件关断;当电压过另时,器件开通,实现开关损耗 为另 软开关技术:可分为1,PFM 2, PWM 3 , PS方式 发展动态:自20世纪80年代中期起,采用PWM控制技术的高功率密度DC/DC 变换器模块走进了世界市场。如今,已广泛应用在各种领域中。1997年,在 已经行了将近30年的世界范围的软开关基础理论研究之后,美国Vicor开关电 源公司最先推出了VI-300系列软开关高密度DC/DC产品。第二代产品是以 Vicor公司有专利权的零电流开关(ZCS)和零电压开关(ZVS)软开关控制 技术为基础,结合了控制集成、封装、铁氧体、噪音和散热技术等方面的最 新成果,产品达到了与理想功率器件极为接近的境地。第二代产品与第一代 产品相比,功率密度增加了两倍,即为120W/in3。第二代产品的出现预示着 它们将是DC/DC变换器未来的主流产品。
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第二章 现代电源领域新技术 2-1 PFC技术 2-2 同步整流技术 2-3 软开关技术 2-4 高频磁技术 2-5 均流技术 2-6 DC/DC变换技术
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第一章 现代电源技术概述
1-1 现代电源技术的现状与发展
现状:溶入先进的电路技术-PFC技术,同步整流技术 , 软开关技术 高频磁技术,均流技术,DC/DC技术 先进的半导体技术-PIC器件,模块器件 PWM/MOSFET复合IC功率开关 智能模块 如:TOPSwitch系列 仙童1M系列 ST的VIPer 系列 三星公司KA系列 水平: 效率-高达93% 稳压精度- 0。5 功率因数 -单相 0。97-0。999 噪声电压-宽频噪声,衡重噪声
当单断反激式变换器在原边开关管导通时储存能量,开关管截止时才向负载释放能量,故高频 变压器既起到变压隔离作用,又是电感储能元件。因此,又称单端反激式变换器为“电感储能式 变换器”。 2.电路特点 a. 由于原边、副边的电感量为常数,使原边和副边电流按线形规律升降,其电流工作状态有三种: 非连续态、临界态及连续状态; b一般用在小功率场合 c利用率不高 注意设计原则:必须使高频变压器磁芯的磁通复位。即:必须让高压开关管在一个周期内的导通和截 止期间,加在高频变压器原边绕组上的伏-秒数相等。

一种基于三相PFC技术的智能高频开关电源设计

一种基于三相PFC技术的智能高频开关电源设计

一种基于三相PFC技术的智能高频开关电源设计作者:钱忠源来源:《中小企业管理与科技·上旬刊》2018年第10期【摘要】作为电力操作电源中的核心设备,智能高频开关主要负责将交流或直流供电按照实际需求转化成直流电。

一直以来,智能高频开关电源的设计均是智能设计的重要内容,而随着电源开关设计技术的不断发展,三相PFC技术逐渐应用到了智能高频电源开关的设计中。

基于此,论文提出了一种基于三相PFC技术的智能高频开关电源的设计方法,以此来提高智能高频电源开关的管理水平与使用水平。

【Abstract】As the core equipment of power operation power supply, the intelligent high frequency switch is mainly responsible for AC or DC power supply, which is converted into DC power according to the actual demand. For a long time, the design of intelligent high frequency switching power supply is an important part of intelligent design. And with the continuous development of power switch design technology, three-phase PFC technology is gradually applied to the design of intelligent high frequency power switch. Based on this, this paper puts forward a design method of intelligent high frequency switching power supply based on three phase PFC technology, so as to improve the management level and use level of intelligent high frequency switching power supply.【关键词】三相PFC技术;智能高频开关电源;VIENA拓扑【Keywords】three-phase PFC technology; intelligent high-frequency switching power supply; VIENA topology【中图分类号】TN86; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 【文献标志码】A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;【文章编号】1673-1069(2018)10-0125-021 引言随着现代化社会的不断发展,智能产品的应用逐渐成为常态。

开关电源的工作原理及技术趋势

开关电源的工作原理及技术趋势

2021.11科技论坛开关电源的工作原理及技术趋势赵利华(四川长虹电子控股集团有限公司,四川绵阳,621000)摘要:在家用电器、电子设备的应用实践中,电源是不可缺少的部分,而且其性能的优劣会对家用电器、电子设备的技术指标以及使用安全性造成显著的影响,所以明确电源的具体价值和要求,对电源利用做分析与讨论有突出的现实意义。

关键词:开关电源;工作原理;技术趋势Working principle and technical trend of switching power supplyZhao Lihua(Sichuan Changhong Electronic Holding Group Co.,LTD.,Mianyang Sichuan,621000) Abstract:In the application practice of household appliances and electronic equipment,the power supply is an indispensable part,and its performance will have a significant impact on the technical indicators and use safety of household appliances and electronic equipment,so the specific power supply is clear Values and requirements,analysis and discussion of power utilization have outstanding practical significance.Keywords:switching power supply;working principle;technology trend1开关电源要明确开关电源的工作原理和技术趋势,必须要对开关电源有清楚的认知。

《开关电源技术》课程教学大纲(本科)

《开关电源技术》课程教学大纲(本科)

开关电源技术(Technology of Switch Mode Power Supply )课程编号:05410163学分:L5学时:24 (其中:讲课学时:20实验学时:4上机学时:0)先修课程:电路原理、数字电子技术、电力电子与功率变换技术适用专业:生物医学工程教材:《新型智能开关电源技术》,刘贤兴,机械工业出版社,2004年9月一、课程的性质与任务(-)课程性质《开关电源技术》是生物医学工程专业的一门理论性与实践性很强的专业选修课,建立在电路原理、数字电子技术、电力电子与功率变换技术等课程知识的基础上。

开关电源技术是现代电子技术中一个重要分支,以其高效、小巧等优良特性广泛应用于计算机、电子设备、通信设备等领域中。

(二)课程目标通过本课程的学习,使学生在新型开关电源技术方面具有一定的基本知识和技能,掌握新型智能通信开关电源的基本原理、类型、工作方式、特性和典型的高频开关电源,具有分析设计开关电源产品的基本技能。

通过实验提高学生分析问题、解决问题的能力。

课程的具体目标如下:课程目标1:掌握开关电源的控制和驱动电路、功率因数校正技术和负载均分技术;课程目标2:熟练使用开关电源仿真软件设计开关电源;课程目标3:能设计简单的小功率开关稳压器电路;课程目标4:能正确认识和评价开关电源技术新产品、新技术、新工艺、新材料的开发和应用对于通信、工业等各领域发展的影响。

本课程支持的毕业要求如下:毕业要求5.能够熟练掌握并应用各种电子仪器与设备,具备对医学电子设备进行分析、研发和使用维护的能力毕业要求6.能够基于生物医学工程领域的相关背景知识,进行合理分析,评价医学电子设备与装置的设计方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任毕业要求8.具备一定的国际视野和国际交流能力,能够就专业领域问题与同行及公众进行合理的沟通与交流。

毕业要求9.具有自主学习的意识,树立终身学习的决心,可以通过各种现代化的工具与手段, 不断学习,以提高自身适应社会的能力。

新一代开关电源芯片SG3525工作原理剖析

新一代开关电源芯片SG3525工作原理剖析

收稿日期:2006—08—10作者简介:王春会(1974-),女,辽宁朝阳市人,讲师,主要从事电子工程教学研究.【学术研究】新一代开关电源芯片SG 3525工作原理剖析王春会(朝阳师专,辽宁朝阳122000) 摘 要:SG 3524已广泛用于开关电源及逆变电源中,SG 3525作为它的替代升级产品,增加了欠压锁定、软启动、PW M 锁存器及图腾柱式输出等电路.针对SG 3525内部电路构成、工作原理及应用技巧做出详尽分析.关键词:SG 3525;PW M;图腾;锁存中图分类号:T M133 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2009)04-0023-03相对于线性电源,开关电源具有效率高、体积小等诸多优点,被广泛应用于电子产品中,其使用的芯片直接影响着开关电源的性能.SG 3524是前阶段在开关电源中应用较多的芯片之一,实验证明该芯片仍存在一定的缺点.SG 3525作为它的替代升级产品,在原基础上,为提高电路的稳定性和方便性,增加了许多新功能.了解SG 3525的内部结构和工作原理可以使电源电路的设计更加灵活,设计出的电源性能会更加稳定.1 芯片引脚及框图SG 3525是定频PW M (脉冲宽度调制)芯片,采用16引脚封装,引脚功能如图1所示[1],内部构成框图如图2所示[1].2 电路工作原理211 电路的启动接通电源后,只要输入电压高于2V ,内部欠压锁定电路即开始工作,低于8V 时,该电路即输出“1”,一方面使U 1、U 2两个或非门输出的“1”,使T ′1和T ′2导通,而输出的“0”则使T ′1、T ′2截止,SG 3525 λϖ、 λψ无输出.同时还加于内部三极管T 0的b 极,使其饱和导通,PW M 比较器反相端变为低电平,第11卷第4期2009年12月 辽宁师专学报Journal of Liaoning T eachers College V ol 111N o 14Dec 12009A 1输出“1”,使RS 触发器置“1”,与上相同,使 λϖ λψ无输出.当输入电压大于8V 时,欠压锁定电路输出低电平,与上相反,使电路有可以输出,同时基准稳压电路开始工作,为内部所有电路提供511V 工作电压,同时该电压还经过恒流源对⑧外接软启动电容充电,充电到一定幅度时,完成软启动(在此之前A 1输出“1”,使RS 触发器置“1”, λϖ λψ无输出),电路开始工作[2].212 自激振荡电路电路输出后,SG 3525⑤⑥⑦外接元件与内部电路构成的振荡器即开始工作,振荡电路如图3(见23页),C T 为定时电容,R T 、R D 为定时电阻,其中,R T 决定C T 的充电时间,而R D 则决定C T 的放电时间,即R T 决定振荡器产生的锯齿波的上升时间,而R D 则决定锯齿波的下降时间.振荡器输出的方波脉冲对应于锯齿波的下降时间,故R D 同时决定该方波的宽度,其振荡频率为[2]:f =1C T (0167R T +113RD )振荡器输出的锯齿波送至PW M 比较器A 1,而输出的方波则一方面送至PW M 锁存器,同时由④输出,作为其他芯片的同步信号,另外振荡器可由③送来的脉冲信号控制,便于多个芯片同步使用.213 PW M锁存与输出振荡器输出的方波脉冲如图4中(c )所示[3],当高电平到来时,一方面经T 触发器转变成两个相位相反的方波脉冲,如图4中(d )、(e ).同时此高电平还分别送至U 1、U 2二个或非门使之无输出,另外还使RS 触发器置“0”,使之对或非门无影响.当振荡器输出低电平时,RS 触发器进入保持状态,即输出“0”,此时T 触发器Q 输出的“0”送至或非门U 1,此时U 1的四个输入端均为0,故输出的“1”使T 1饱和导通,而T ′1则截止, λϖ输出高电平.而U 2则因T 触发器输出的“1”而维持T ′2截止,T ′2饱和, λψ无输出.此时振荡器输出的锯齿波送至A 1同相端与A 点电压比较,当高于此电压时,A 1输出“1”,如图4(a )所示,使RS触发器置“1”,该输出信号又使U 1输出信号反相,T 1截止而T ′1则饱和, λϖ恢复无输出.当振荡器输出的下一个脉冲到来时,一方面使T 触发器翻转,即U 2可以输出,而U 1则禁止输出,同时又使RS 触发器置“0”,使之对U 1、U 2输出无影响,当低电平到来时,经U 2控制,T 2饱和、T 1截止, λψ输出高电平.同样当锯齿波的高度高于A 点电压时,A 1又输出高电平,使RS 触发器置“1”,又使 λψ输出低电平,输出波形如图4中(f )、(g )所示.由此可知,在一个信号周期内,U 1、U 2只允许一个有输出,另一个则被锁定,即 λϖ λψ在一个周期内只有一个可以输出高电平,完成锁定功能,同时可知 λϖ λψ输出高电平时间取决于振荡器输出方波脉冲的下降沿到来时间,而输出低电平时间则取决于A 1输出高电平时间,即取决于A 点电压.SG 3525输出采用图腾柱式输出结构,一方面可以向负载提供较大的驱动电流,同时可为负载提供放电回路,可直接驱动MOS 管而免去外接放电回路,使电路更加可靠[2].214 脉冲宽度调节由于 λϖ λψ输出低电平时间取决于A 点电压,而A 点电压又取决于误差放大器输出电压,故人为改变SG 3525①或②电位,即可改变A 点电压,A 点电压变低时,A 1提前输出“1”,使 λϖ或 λψ输出脉冲宽度变窄,而A 点电压上升时则与上相反,完成对输出脉宽的控制.由图可知,①电位与输出脉冲宽度成反比,而②电位则与输出脉冲宽度成正比.在开关稳压电源设计中,反馈电压可加于①或②.3 使用技巧在实际电路设计中可使用不同技巧,使电路设计更合理、简化.(1)⑧为软启动端,电路设计中可外接电容到地,使刚接通电源时输出脉宽从最小逐渐增大至设计值.(2)⑩为关闭控制端,可作为使能端使用,由于电路内部无过流检测,故此端可用于过流保护或其他控制[4].(3)⑨为补偿端,使用中可外接补偿元件,以克服高频干扰,另外可根据要求接①使误差放大变成跟24 辽宁师专学报2009年第4期随器使用.(4)多个SG 3525并联使用时,可将第一块的④接下一块的③,以此类推,完成多块的同步使用以克服相互间的干扰[5].与SG 3524相比较,SG 3525增加了许多功能,使电路更稳定、更方便使用,只要熟悉其内部电路及工作过程,即可设计出性能参数更加优异的开关电源.参考文献:[1]倪海东,蒋玉萍.高频开关电源集成控制器[M].北京:机械工业出版社,2005.11-15.[2]戴晓明,李振国.新型高压开关电源的研制[J ].原子能科学技术,2004,(2):17-20.[3]魏海明,扬兴瑶.实用电子电路500例[M].北京:化学工业出版社,2004.35-40.[4]沙占友.特种集成电源最新应用技术[M].北京:人民邮电出版社,2000.42-44.[5]杨华.智能电子测试系统应用研究[J ].中南大学学报,2004,(3):23-26.(审稿人 胡 坤,责任编辑 王 巍)(上接18页)重,真诚的责任心和爱心使学生亲近,机智的幽默诙谐使学生愉悦,这样学生会在轻松的氛围下主动求知,从而激发学生的学习热情.4 将知识变抽象为具体,化解学生的学习障碍高等代数难学的原因在于其内容本身的抽象性及与中学教学内容衔接的跳跃性,加上学生刚刚走出中学校门,他们的学习习惯、思维方式还是中学期间所固有的方式,面对高等代数内容高度的抽象性,由于学生的学习方法、思维方式很难迅速改变,因而很难适应.教师应想方设法帮助学生尽快跨越这一障碍,增强学生学好高等代数的信心.教师在教学过程中应根据学生的认知特点,遵从循序渐进的原则,利用学生已有的知识和生活经验,从学生感兴趣的问题入手,运用通俗化的语言,将知识的讲解一步步由具体自然过渡到抽象,这样学生就会在教师的引导下自然而然地接受新的知识.例如:在引入线性相关与线性无关的概念时,可以从判断线性方程组的真正个数入手,如果方程组中的某个方程是其余方程的线性组合,那么这个方程就是多余的方程,而此方程组所对应的向量组就是线性相关的,接下来可以幽默地把删去多余的方程的操作叫做“打假”,将“打假进行到底”,也就是不能再删了,此时剩下来的这些方程所对应的向量组就是线性无关的,其个数就是这个方程组的真正个数,并有一个很优雅的名字叫做“秩”,这样,线性相关与线性无关和“秩”这些平日里让学生觉得最抽象的概念,就在轻松愉快的气氛中自然而然地被大家理解、接受了[2].5 引导学生体会数学美,提高学生的审美情趣数学是抽象的,数学也是美的,数学美主要表现为内在美、逻辑美、理智美.数学美是隐蔽的美,深邃的美,数学美丝毫不亚于自然美、艺术美,只不过这种美不被常人所理解罢了.教学中教师除了要注重知识的传授之外,还要在恰当的时候加以引导,让学生体会到在看似枯燥抽象的概念、定理、公式的背后其实隐藏着许多数学家非凡的智慧和辛勤的劳动,而这种过程就像大浪淘沙一样,最后淘出来的就是最美的“金子”.而符号、公式及定理等所包含的数学思想,每提升一个高度就会有不同层次的美展现出来,抽象度越高,其结构也就越美,指导范围也越大.高等代数的高度抽象性实际上也是代数美的集中体现.作为教师应善于发现和体会这种美,并能够以美的形式展示传授给学生,使学生不再害怕高等代数的抽象性,而是用欣赏的方式去学习它、领悟它,并对高等代数产生浓厚的兴趣,体会其真正的魅力[3].孔子曾说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者.”作为一名数学教师,在教学中应不断地充实和丰富自己的教学水平,不失时机地以多种形式培养学生的学习兴趣,变消极、被动的“要我学”为积极、主动的“我要学”,以收到事半功倍的效果.参考文献:[1]王勇.提高学生学习高等代数效率的一些举措[J ].广西民族大学学报(自然科学版),2008,14(3):102-105.[2]李尚志.从问题出发引入线性代数概念[J ].高等数学研究,2006,9(5):6-9.[3]王新社.揭示高等代数的内在美激发学生的学习兴趣[J ].周口师专学报,1994,11(4):14-15.(审稿人 张跃辉,责任编辑 朱成杰)王春会新一代开关电源芯片SG 3525工作原理剖析25 。

北京动力源DUM-48-50B开关电源系统说明书

北京动力源DUM-48-50B开关电源系统说明书

第一章目录第一章:概述第二章:安装1.安装环境检查及通风和防尘要求2.交流容量及连线要求3.直流容量及连线要求4.电池连线要求5.接地6.其它电缆连线7.调试第三章:电源系统第四章:控制系统第五章:交直流配电第六章:操作第七章:机械性能第二章概述一.简介随着通讯技术的发展,新型通讯设备的迭出,对通讯电源提出了更高的要求。

DUM-48/50B智能开关通信电源是采用新型元器件设计、生产的新一代高频开关电源。

具有容量大、可靠性高、智能化程度高、电网适应范围宽、维护方便等特点。

适用于邮电通信、移动通信基站、水利电力、公安、铁路、计算中心等需要大功率直流电源的场所。

二.系统特点1.D UM-48/50B智能开关通信电源交流输入电压适应范围宽:三相供电266V~494V2.DUM-48/50B智能开关电源整流器交流输入为三相无零线供电方式,彻底解决零线电流问题。

3.整流器具有缺相检测、保护电路。

可以保证在有一相相电压失效的情况下(例如:一相断路),整流器仍能在一定范围内正常工作。

整流器的输出电流不超过25A,整流器不受输入端缺相的影响,继续工作。

倘若,因为整流器输出端负载的变化,一旦输出电流超过了25A,此时整流器输出电流会自动限流于25A处。

4.DUM-48/50B智能开关通信电源整流器采用无源功率因数校正技术,功率因数≥。

5.整流器逆变整流部分采用先进可靠的全桥PWM相移谐振ZVZCS拓扑结构, 与其他拓扑结构相比,它有效地提高了整流器的效率(达到91%以上)。

6.DUM-48/50B智能开关通信电源采用民主均流技术,提高了系统可靠性,减少了设备日常维护工作。

7.DUM-48/50B智能开关通信电源采用微机控制、汉字显示、键盘操作,极大地方便了用户掌握使用。

实现了系统的自动测试、自动诊断、自动控制,又可实现系统的遥信、遥测和遥控。

8.系统控制器对设置的参数具有掉电保护功能。

9.整流器采用智能风冷技术,当整流器温升到启动值时,风扇自动开启,大大提高了风扇使用寿命。

大功率可调开关电源的电路图原理

大功率可调开关电源的电路图原理

大功率可调开关电源的电路图原理本文给出了一种新型大功率可调开关电源的设计方案。

采用Buck型开关电源拓扑,以带单路PWM输出和电流电压反馈检测MC33060为控制IC,配以双路输出IR2110驱动芯片,设计了一种可调高电压大功率的开关电源,有效解决了普通开关电源在非隔离拓扑结构下输出电压和功率不能达到很高的限制,并带有过流保护等电路。

文中以MC33060的应用为基础介绍了可调开关电源设计的方法,然后详细讲解了本系统的组成以及各个部分的作用,文章最后总结了该系统的特点。

1.引言开关电源作为线性稳压电源的一种替代物出现,其应用与实现日益成熟。

而集成化技术使电子设备向小型化、智能化方向发展,新型电子设备要求开关电源有更小的体积和更低的噪声干扰,以便实现集成一体化。

对中小功率开关电源来说是实现单片集成化,但在大功率应用领域,因其功率损耗过大,很难做成单片集成,不得不根据其拓扑结构在保证电源各项参数的同时尽量缩小系统体积。

2.典型开关电源设计开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM,Pulse Width Modulation)控制IC(Integrated Circuit)和功率器件(功率MOSFET或IGBT)构成,且符合三个条件:开关(器件工作在开关非线性状态)、高频(器件工作在高频非接近上频的低频)和直流(电源输出是直流而不是交流)。

2.1控制IC以MC33060为例介绍控制IC。

MC33060是由安森美(ON Semi)半导体公司生产的一种性能优良的电压驱动型脉宽调制器件,采用固定频率的单端输出,能工作在-40℃至85℃。

其内部结构如图1所示[1],主要特征如下:1)集成了全部的脉宽调制电路;2)内置线性锯齿波振荡器,外置元件仅一个电阻一个电容;3)内置误差放大器;4)内置5V参考电压,1.5%的精度;5)可调整死区控制;6)内置晶体管提供200mA的驱动能力;7)欠压锁定保护;图1MC33060内部结构图其工作原理简述:MC33060是一个固定频率的脉冲宽度调制电路,内置线性锯齿波振荡器,振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节,其振荡频率如(2-1)式:输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。

开关电源技术

开关电源技术
☞ 电流断续 此时先求出电流断续发生时刻 TZ
U0 U i N 2 U 0 N1 Ui TZ Ton 求得 TZ ton Ton N1 N2 N1U 0
输入电源在一个周期内提供的平均功率为:
U i2 D 2 1 Ton U i PAVG U i t U0 I0 T 0 L1 2L1 f U i2 D 2 U0 2L1I 0 f
1.2 开关电源国内外发展状况
☞低噪声。开关电源的频率越高,噪声也就越大。 这是开关电源的缺点之一。因此,尽可能降低噪 声是开关电源的发展方向(目前是谐振转换技术) ☞采用计算机辅助设计和控制。采用CAD设计 (拓扑结构和参数),使开关电源具有最简结构 和最佳工况。在电路中引入微机监测,构成多功 能监系统,实现实时监测、自动报警等。
◆实际电源电路中,通常利用负反馈原理,以输 出电压的变化量去控制晶体管集电极与发射极之 间的电阻值,原理电路见图1-2。
图1-2 利用反馈加晶体管稳压
1.1 什么是开关电源技术
☞常用的线性串联型稳压电源芯片有:78XX系列
(正电压型),79XX系列(负电压型)(例如 7805,输出电压为5V);LM317(可调正电压 型),LM337(可调负电压型);
◆20世纪50年代,美国宇航局最先为搭载火 箭开发了体积小,重量轻的开关电源。 ◆ 20世纪80年代,计算机已经全面实现了 开关电源化。随后90年代,开关电源在其 他领域(电子,电气设备、家电领域)得 到了广泛应用。
1.2 开关电源国内外发展状况
◆开关电源技术的发展趋势
☞高频化、小型化。开关电源的体积、重量主要 是由储能元件决定。在一定范围内,开关频率的 提高,不仅能有效的减少储能元件的体积、重量, 而且还能抑制干扰,改善系统的动态性能。因此, 高频化是开关电源的主要发展方向。 ☞高可靠性。从寿命的角度,提高电解电容,光 耦,排风扇的寿命。从设计的角度,提高电源集 成度,减少元器件,简化电路,提高可靠性。

基于M51995A的开关电源设计

基于M51995A的开关电源设计

2011年9月第27期科技视界Science &Technology Vision0引言开关电源替代传统的铁芯变压器电源,是时代的进步、科学的发展。

要求所有的电子设备体积小、重量轻、节省电能是未来的发展趋势,而开关电源在很多方面都具有优势,特别是随着电力电子技术的发展和新型功率元器件的不断出现,开关电源技术得到了飞速的发展,在计算机、通讯、电力、家用电器、航空航天等领域得到广泛应用,取得了显著的成果。

图1M51995A 的原理框图本文是通过用电源控制芯片M51995AFP 设计并制作一种开关电源,该开关电源是通过PWM 技术控制开关的占空比来调整输出电压的,以达到稳定输出的目的。

1M51995芯片简介M51995A 是一专门为AC/DC 变换设计的它激式开关电源初级PWM 控制芯片。

原理框图如图1所示,主要由振荡器、反馈电压检测变换、PWM 比较、PWM 锁存、过压锁存、欠压锁存、断续工作电路、断续方式和振荡控制电路、驱动输出及内部基准电压等部分组成。

M51995A 不仅具有高频振荡和快速输出能力,而且具有快速响应的电流限制功能。

它的另一大特点是过流时采用断续方式工作,有效保护二次电路。

芯片的主要特征如下:500kHz 以下工作频率;内置大容量图腾柱电路,可以直接驱动MOSFET,并且采用改进图腾柱输出方法,穿透电流小;输出电流达±2A,输出上升时间60us,下降时间40us;起动电流小,典型值为90uA;起动电压和关闭电压间压差大;起动电压为16V,关闭电压为10V;过流保护采用断续方式工作;用逐脉冲方法快速限制电流;欠压、过压锁存电路。

其内部结构M51995芯片有M51995AP 和M51995APF 两种封装,M51995APF 除了5、6、15、16四个脚提供两对热沉控制端以外,其余与M51995AP 管脚排列相同的。

如图2所示,各引脚定义如下:COLLECTOR(图腾柱输出集电极);Vout(图腾柱输出);EMITTER (图腾柱输出发射极);VF (VF 控制端);ON/基于M51995A 的开关电源设计高建强徐见炜(浙江工业职业技术学院浙江绍兴312000)【摘要】论文介绍了PWM 控制芯片M51995A 的工作特性和原理,并以此为核心设计了一种新型开关稳压电源。

基于DSP的智能型高频开关电源

基于DSP的智能型高频开关电源

文章编号:1006-155X (2002)04-075-04基于DSP 的智能型高频开关电源石 磊,谈顺涛,王 光(武汉大学电气工程学院,湖北武汉 430072)摘要:根据当前智能型高频开关电源存在的问题,采用数字信号处理器(DSP )设计了一种新型智能型高频开关电源,具有较高的智能化水平和较高的可靠性,适于发电厂变电所作为操作电源使用.关键词:电源;DSP ;开关电源中图分类号:T N 86 文献标识码:A 开关电源以其体积小、重量轻、效率高等优点,广泛应用于航空、航天、计算机、通信等领域;而这种电源应用于发电厂、变电站还是20世纪90年代初从一些工业发达的国家才开始的,以取代传统的相控电力操作电源[1].目前我国电力系统中使用的智能型高频开关电源,广泛采用的是MC U 加电源芯片的控制结构.采用T L494、UC3854B 等专用电源芯片来驱动IG 2BT ,这样就给高频开关电源的开发设计带来一定的困难.特定的电源芯片本身不可编程,其控制功能和控制算法是固定的,难以扩展,无法适应越来越多的开关电源拓扑电路的要求.同时,电源芯片为模拟型芯片,具有模拟电路难以克服的由温漂和老化所引起的误差,无法保证系统始终具有较高的控制精度和较高的可靠性[2].本文采用DSP 芯片设计了一种新的智能型高频开关电源,对于开关电源主电路实现了全数字控制,克服了上述旧有电路的种种缺点.双CPU 的结构及合理的电路配置使得该系统具有较高的可靠性,控制算法通过软件编程实现使得系统升级方便,也便于用户根据各自的需要灵活地选择不同的控制功能.该系统还能根据不同的蓄电池自动地选择合理的充电曲线,实现对蓄电池的智能化管理.1 DSP 性能概述[3]DSP 芯片,也称数字信号处理器,是一种特殊结构的微处理器.DSP 芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构,具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,提供特殊的DSP 指令,可以用来快速地实现数字信号处理算法.近年来,DSP 芯片被应用于电力系统的行波故障测距、继电保护等装置中,开发出了许多性能优良、工作可靠的设备.DSP 系统设计中一个突出的特点在于选择合适的外围芯片,以配合DSP 的高速运行.而选择高速芯片势必会增加系统的成本,使系统变得复杂和不可靠,并会因为要做大量实验而增加开发周期,因此,在DSP 芯片的选取中优先选用片内外设能满足系统需要的芯片.T MS320F240芯片是TI 公司生产的低价格、高性能定点DSP 芯片,该芯片具有丰富的片内外设,具有较强的控制性能,本系统采用这一芯片做IG BT 的控制器.T MS320F240芯片具有如下特点:(1)处理能力强.指令周期为50ns ,运算能力达20MIPS ,内部具有硬件乘法器,可在一个指令周期内完成一次乘加运算,具有较强的运算能力.(2)片内具有16K 字的闪烁存储器(F LASH ME MERY ),闪烁存储器具有比ROM 灵活、比RAM 便宜的特点.利用闪烁存储器程序,不仅降低了成本,减小了体积,同时系统升级也比较方便.(3)内部为数字控制系统的应用作了优化设计:具有双十位A/D 转换模块,可高速地进行模拟量采集;多达12路的比较/PW M 波形输出,便于进收稿日期:2001-12-11作者简介:石 磊(1976-),男,山东济南人,硕士研究生,主要从事配电网自动化和电源技术研究.第35卷第4期2002年8月武汉大学学报(工学版)Engineering Journal of Wuhan University V ol.35N o.4Aug.2002行PW M 控制;4个捕获单元,可高速地捕捉外部输入信号的变化;3个16位通用目的定时器(G P T imer ),具有6种工作方式;Watchdog 定时器模块(具有实时中断功能).(4)可以使用标准C 语言编程,缩短了开发周期.综上所述,DSP 具有较高的速度和优良的控制性能,将其用于开关电源,满足开关电源对高频和智能化的要求.2 原理及设计特点2.1 系统构成[4~7]电源原理框图如图1所示.图1 开关电源原理框图该系统由主电路、辅助电源和CPU 控制单元组成.主电路用于完成AC380V 到DC220V 的转换,采用三相无中线输入.全桥整流后接功率因数校正器,取代电解电容滤波电路,用以提高系统的功率因数.DC/DC 变换部分采用可靠性较高的双管双正激电路,作用IG BT 作为功率开关,可用于高电压场合,而且在大电流下导通损耗低,驱动电路也较简单,但开关频率不宜过高(选择50kH z ).辅助电源负责向控制单元供电.2.2 CPU 控制单元[8]控制单元采用双CPU 结构,其原理框图如图2所示.DSP 负责对主电路电压、电流的采样及PW M 的产生,80C196K C 负责键盘、显示及与上位机的通信.采用这种结构,将系统对主电路的控制功能与系统本身的人机接口功能分别由一个CPU 控制,使每一个CPU 负责的功能专一化,使得DSP 能够全速运行对主电路的控制算法和各种保护功能,利于提高系统整体的可靠性.这种结构同当前流行的MC U 加电源芯片的结构相比具有很大优势,除DSP比电源芯片控制更灵活外,两个CPU 设专用联络线互相监视对方的运行,任一CPU 工作不正常均可发出报警信号,使系统具有较高的可靠性.图2 控制电路原理框图2.2.1 DSP 部分的设计DSP 部分用于对IG BT 进行控制,能实时自动监控蓄电池的端电压、充放电电流并控制蓄电池的初充、浮充和均充,通过检测蓄电池充电电流的大小而实现对蓄电池充电曲线的智能化管理,完成对电池的初充、浮充和均充的自动转换过程[9].该部分包括DSP 芯片及程序存储器和数据存储器.在DSP 外围芯片的选择过程中要重点考虑时序配合问题.由于DSP 的运行速度很高,外围芯片的速度太慢则需插入等待状态,影响DSP 的性能,因此优先选用高速的芯片与DSP 配合.在本系统中RAM 采用两片CY 7C199-20构成32K 字的数据存储器.CY 7C199…20的存储时间为20ns ,与DSP 接口时不须插入等待周期.一般的EPROM 或EEPROM 存取时间较长(如EEPROM 28C256-20的存取时间为200ns ),在与DSP 接口时须插入等待状态周期,而采用高速的EPROM 会增加系统的成本.T MS320F240片内有16K 字的闪烁存储器模块(Flash ),可通过对相应寄存器的编程将其配置为数据存储器或程序存储器.DSP 内核可以单指令周期对它进行访问,它既具有RAM 的快速和读写灵活的特点,又具有ROM 的非易失性,使得在开发阶段避免了使用ROM 引起的开发成本的增加.同时在整个开发过程中,可以升级程序并重新将其编程至闪烁存储器中进行测试,方便了系统的开发.DSP 部分的功能比较单一,16K 的程序空间完全满足需要,因此在本系统中将闪烁存储器配置为程序存储器,存放系统程序,这既简化了接线,又避免了使用高速的EPROM 芯片,降低了成本.T MS320F240自带A/D 转换模块,该模块包含两个包括两个带有内部采样和保持电路的A/D 转 76 武汉大学学报(工学版)2002换器,每个A/D转换单元都可进行单独或连续地采样/保持和转换操作.DSP芯片共有16个模拟量输入通道可用,每8个模拟输入通过8选1的多路转换器供给每个A/D转换器.A/D转换模块的基准电压由外部电源提供,其控制寄存器采用了双缓冲结构,如果A/D转换器正在进行A/D转换操作,向控制寄存器中写入命令不会影响当前的转换过程,新写入的命令在下一个转换过程才起作用.A/ D转换的启动可采用软件指令、器件引脚上的外部信号跳变、每个通用定时器的定时/比较输出等多种方式.对A/D转换的结果可采用中断方式或查询操作.对于主电路电压、电流的采样使用DSP自带的A/D转换模块,因而大大简化了系统设计.为保证电压、电流同时被采样,将要采样的电压、电流信号分别作为A/D转换器的一路信号,利用定时器同时启动两个A/D器.A/D转换完成后通过中断方式通知CPU.ADC模块的初始化程序如下: LDP#224;DP=224,设置ADC寄存器的数据页SP LK#1001101100000000h,ADCTR L1;对ADC 控制寄存器1赋值,开启中断选择ADC1的通道0和ADC2的通道8作为模拟量输入通道SP LK#0000010000000110b,ADCTR L2;对ADC 控制寄存器2赋值,使用事件管理器启动A/D转换IG BT由DSP输出的PW M信号进行控制,DSP 的PW M信号是与通用定时器的操作紧密联系在一起的,每个通用定时器都可以独立地用于提供一个比较或PW M输出通道,因此,通用定时器最多可产生3个比较或PW M输出.外部接IG BT的驱动电路EX B840控制IG BT的通断.T MS320F240片上有16位、50ns分辨率的PW M模块,可产生多达12路的PW M信号.DSP可产生3种PW M波,根据对IG BT的控制特点,使用由全比较单元产生的不对称PW M信号.程序以通用目的定时器1(T1)作为时间基准,初始化T1PR(G P T imer1period register)确定其工作周期,然后再对全比较单元编程,初始化ACTR(Full-com pare action control register)、C MPR1 (Full-com pare unit com pare register1)和C M MC ON (C om pare control register),选择和设置合适的引脚以输出PW M信号,最后设置T1C ON(G P T imer,1 control register)使T1工作于连续增工作方式,并产生PW M信号,要改变PW M信号的占空比只需修改C MPR1寄存器的值.产生PW M信号的初始化程序流程图如图3所示,其中为保证开关电源的开关频率为50kH z,将TIPR的值置为400.将TIPR赋值为400↓设置ACTR,选用PW M1/C MP1引脚输出PW M信号↓将全比较单元比较寄存器1C MPR1初始化为0↓设置C OMC ON,使PW M1/C MP1引脚工作于PW M方式↓设置T1C ON,使T1为连续增工作方式,产生PW M信号图3 PW M信号的初始化程序流程图系统的智能化水平取决于所运行的软件.新型免维护铅酸蓄电池由于具有阀控式电池容量大、维护量小、放电倍率低等优点在电力系统中获得了广泛的应用,该系统针对这些特点充电采用改进的恒压充电法,稳压限流充电,使蓄电池使用寿命得以延长,并根据蓄电池的充电特性曲线编制出了充电子程序,系统无须人为干涉,能够自动确定蓄电池当前状态,确定充电方式,使系统具有较高的智能化水平.采用DSP作为IG BT的控制器,可靠性问题就显得比较重要.由于DSP速度快,容易受外界的干扰.要解决这个问题除为电路板加屏蔽外,使用了DSP的Watchdog功能,同时,为使程序跑飞后能尽快复位,尽量使开关电源的输出少受影响,Watch2 dog的定时时间应尽量设得短一些.2.2.2 单片机部分的设计80C196K C负责显示系统的各状态量,并实时提供故障报警,可通过键盘进行参数设定,使用户能够对系统参数进行灵活配置.同时单片机部分还通过串行口实现与上位PC机通信,实现“遥测、遥调、遥信、遥控”四遥功能.80C196K C与DSP之间通过双口RAM交换数据.系统的各参数存于80C196K C的EEPROM中,系统上电时由80C196K C 将EEPROM中的数据复制到双口RAM中供DSP 读取.参数修改过程中,被修改的参数临时存入80C196K C的RAM中,若修改后的值被确认,则此值被复制到双口RAM和EEPROM中.80C196K C同时还监测交流输入,若出现断相、过电压或电压过低,则向DSP发中断,并发出报警信号.DSP响应中断后,关闭IG BT,输入正常后恢复输出.将对输入的监测赋予196单片机的目的是尽量减少DSP承 第4期石 磊等:基于DSP的智能型高频开关电源77担的任务,使DSP有更多的时间执行电源的控制算法,提高系统的可靠性.单片机还检测系统温度,并控制散热风扇,当检测到系统温度超过一定值时,则启动散热风扇,从而控制系统温度使其不致过高.为实现大功率的应用,常需要几个模块并联使用,为适应这一要求,本系统设有自动均流控制,采用按平均电流值自动均流法,各并联模块可在无外部均流控制器的情况下并联运行,并具有良好的均流效果.该功能可通过键盘设置或清除,当只使用单个模块时,可清除该功能,无须均流母线,从而简化了接线[10].3 结束语本系统智能化水平高、控制灵活、可靠性高,可根据充电曲线对各种蓄电池进行智能化充电,适应当前发电厂变电站自动化发展的要求.同时该智能型高频开关电源还具有如下功能:①对运行中的开关电源进行监测,自动显示电源状态;②通过按键进行编程控制,实现对蓄电池的优化充电;③进行故障自诊断,对电源功率部分实现自动保护;④进行多机通信,便于更灵活地组成分布式电源系统,对大功率负载进行供电;⑤具有较高的开关频率、灵活可靠的控制算法和较高的智能水平,用于发电厂、变电站,具有良好的性能.参考文献:[1] 林晓东.高频开关电源的特点及在电力系统的应用[J].电力自动化设备,1999,19(6):71-72.[2] 张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计[M].电子工业出版社,1998.[3] 张雄伟,曹铁勇.DSP芯片的原理与开发应用[M].第2版.电子工业出版社,2000.[4] 刘文华,马晓军,郑文斌,等.高功率因数220V/10A电力系统直流操作开关电源[J].清华大学学报(自然科学版),1997,37(7):48-51.[5] 刘文华,马晓军,郑文斌,等.高功率因数48V/50A通信开关电源[J].电力系统自动化,1997,21(9):69-71.[6] 冯 瀚,徐德鸿.双管正激变换器交错并联的方法比较[J].电源技术应用,2000,3:15-18.[7] 黄志武,陈特放,蒋新华.电力机车用110V IP M高频开关电源设计[J].长沙铁道学院学报,1997,15(1):31-35.[8] 费万民,张艳莉,吕征宇,吴兆麟.单片机控制的高频开关电源型电力系统操作电源的研制[J].继电器, 2001(6):31-34.[9] 肖 曙,谢沅清.2.5kW变电站用开关电源试验样机的研制[J].电力电子技术,1997(1):27-29.[10] 李士庆,黄 滨,李海波,等.高频开关电源并联均流技术及其应用[J].煤矿机械,1998(3):40-41.I ntelligent high frequency switching pow er supply basedon digital signal processorSHI Lei,T AN Shun-tao,W ANG G uang(School of E lectrical Engineering,Wuhan University,Wuhan430072,China)Abstract:In light of the problems existing in high frequency switching power supply currently,a new type of intelligent high frequency switching power supply has been designed by using digital signal process or(DSP).This switching power supply has the characteristics of high reliability and automation;it can be adopted in electric power systems.K ey w ords:power supply;digital signal process or(DSP);switching power supply 78 武汉大学学报(工学版)2002。

开关电源

开关电源

开关电源开关电源(英文:Switching Mode Power Supply),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置。

其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。

随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。

目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

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。

开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。

线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源。

随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。

开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

另外开关电源的发展与应用在安防监控,节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

主要特点开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯袋,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。

新型开关电源典型电路设计与应用

新型开关电源典型电路设计与应用

新型开关电源典型电路设计与应用1. 引言在当今社会,电源技术的发展日新月异。

新型开关电源典型电路设计与应用正是其中的热门话题。

作为一种能够实现高效能转换的电源技术,开关电源在各行各业都有着广泛的应用。

本文将深入探讨新型开关电源的典型电路设计和应用,为读者呈现一个全面、深入、广泛且有价值的文章。

2. 新型开关电源的发展历程随着科学技术的不断进步,人们对于电源技术的要求越来越高。

传统的线性电源和开关电源相比,存在效率低、稳定性差等缺点。

新型开关电源应运而生。

从最初的设计概念到如今的成熟应用,新型开关电源经历了怎样的发展历程呢?为了更好地了解典型电路设计与应用,我们首先需要了解其发展历程。

3. 典型电路设计(1)Boost型开关电源Boost型开关电源是一种常见的升压式开关电源,在电子设备中有着广泛的应用。

其基本原理是通过开关管的控制,将输入的直流电压升高到所需的输出电压。

在实际应用中,Boost型开关电源的电路设计需要考虑电压、电流、功率等多个因素的匹配,以确保输出稳定、效率高。

(2)Buck型开关电源与Boost型相反,Buck型开关电源是一种降压式开关电源,常用于电子设备中对电压要求较高的场合。

其基本原理是通过开关管的控制,将输入的直流电压降低到所需的输出电压。

在电路设计中,需要考虑电流的保护、输出电压的稳定等因素。

(3)Flyback型开关电源与Boost和Buck型不同,Flyback型开关电源是一种变压器耦合式开关电源。

其特点是在输出端加入变压器来实现电压的变换。

在设计电路时,需要考虑变压器的参数匹配、绝缘等问题,以确保电路的正常工作。

4. 应用案例分析除了以上典型电路设计,新型开关电源在实际应用中还有很多不同的场景和案例。

电源适配器、LED驱动电源、手机充电器等。

这些都是开关电源的典型应用案例,通过对其设计和应用进行分析,可以更好地理解开关电源的特点和优势。

5. 总结与展望通过对新型开关电源典型电路设计与应用的深入探讨,我们不仅了解了其基本原理和发展历程,还对其应用案例有了全面的了解。

开关电源 软开关技术

开关电源  软开关技术
要更高的成本。
对元件性能要求高
软开关技术要求电路元件具有 更高的耐压和耐流能力,以及
更快的开关速度。
兼容性问题
在某些应用中,软开关技术可 能与现有硬件或标准不兼容,
需要进行适配或修改。
05
软开关技术的实际应用案例
案例一:LED驱本
详细描述
降低开关损耗
通过控制开关的电压和 电流,软开关技术可以 有效地降低开关过程中 的电压和电流应力,从 而减小开关损耗,提高
电源效率。
减小电磁干扰
由于软开关技术可以控 制开关过程中的电压和 电流波形,因此可以减 小开关过程中产生的电 磁干扰,提高电源的电
磁兼容性。
延长开关寿命
通过降低开关过程中的 电压和电流应力,软开 关技术可以延长开关器 件的寿命,降低电源维
03
软开关技术的工作原理
软开关技术的电路结构
电路组成
软开关技术通常由主电路、控制电路和辅助电路组成。主电路负责实现电能转 换,控制电路负责调节开关状态,辅助电路则提供必要的支持功能。
工作模式
根据电路结构和控制方式的不同,软开关技术有多种工作模式,如零电压开通、 零电流关断、零电压关断等。
软开关技术的控制方式
01
脉冲宽度调制(PWM)
通过调节脉冲宽度来控制开关的占空比,从而实现电压和电流的调节。
PWM控制方式简单、易于实现,但可能会产生较高的开关损耗。
02
脉冲频率调制(PFM)
通过调节脉冲频率来控制输出电压或电流,PFM控制方式具有较低的开
关频率,可以减小电磁干扰和开关损耗,但可能会影响输出性能。
03
混合调制(PWM+PFM)
开关电源的应用与发展
应用

开关电源数字化控制技术研究

开关电源数字化控制技术研究

开关电源数字化控制技术研究摘要:随着我国经济的飞速发展和社会的发展,在科学技术发展的同时,各种自动化技术也得到了迅速的发展。

因此,数字控制电路被广泛地用于高频开关电源的设计。

本文从理论上探讨了基于 BUCK变换器的软切换技术,建立了基于BUCK变换器的高稳定性的移相全桥变换器的小信号模型。

关键词:数字化;控制电路;高频开关电源引言在电力系统中,开关电源是电力系统中重要的辅助电源。

当前,这种电源是以高频开关电源模块并联方式工作的,但是由于开关电源的开关频率高,电流大,开关损耗大, EMI干扰大,因此软切换技术应运而生,并随着控制技术的发展,以及微机的快速发展,直流系统开关电源的发展趋势是将软切换技术与数字智能控制技术有机地结合起来。

1.开关电源的了解内容1.1开关电源的概念开关电源是一种高频功率转换器,也称开关电源。

切换电源的作用就是把一种电压转化为不同的体系结构,转化为使用者所需的电压和电流,在日常的使用中起到了很大的作用,它可以改变不合适的电压和电流,还可以在一定程度上节省电能,保证居民的生活和使用。

开功率技术是目前最流行的一种技术,它的发展速度非常快,但也正因为如此,它才能在技术上更上一层楼。

开关电源是指开关电源,同时具备开关、高频、直流三种功能的电源。

目前有多种控制方式,数字控制技术是目前比较成熟的一种。

数字控制技术主要采用软切换技术和软切换技术。

由于电力电子技术的迅速发展,使其与人类的生产、生活紧密地联系在一起。

它具有对电力系统的内部状况进行实时监测、内外通讯,并将其内部的状况反馈到整个电力系统,从而达到对电力系统的全方位监测与控制。

开关电源的优点是功率转换效率高,电压稳定范围宽,重量轻。

开关电源的发展,改变了过去体积大、携带不便的弊端,而传统的开关电源技术存在着许多弊端,如功率转换技术不方便、切换损失大,但随着技术的发展,这种弊端也逐渐被解决。

1.2开关电源的发展和应用目前,开关控制技术在许多领域都比较成熟,其发展前景十分广阔,其发展趋势是:高频、高可靠性、高性能、低功耗、低噪声、等方向发展。

指纹控制开关电源原理

指纹控制开关电源原理

指纹控制开关电源原理指纹控制开关电源是一种利用指纹识别技术来实现电源的开关控制的设备。

它主要通过对指纹进行采集、提取和比对,来判断是否允许开启或关闭电源,从而实现对电器的智能控制。

下面将详细介绍指纹控制开关电源的工作原理。

一、指纹采集与存储指纹采集是指通过特定的传感器对人体手指上的指纹进行扫描和采集。

具体来说,当手指触碰到指纹传感器时,传感器会将指纹的细节信息转化为电子信号,并将其传输给控制器进行处理。

控制器会将采集到的指纹信息进行处理和提取,提取出指纹的特征点,如纹线的数量、方向、起止位置等。

然后,将提取到的指纹特征点以一定的格式进行编码,并存储在指纹库中。

二、指纹比对与识别指纹比对是指将采集到的指纹特征与已存储在指纹库中的模板进行比对,以确定是否匹配。

具体来说,当手指触摸到指纹传感器时,传感器会采集到新的指纹特征,并将其与指纹库中的模板进行比对。

比对时,控制器会将新采集到的指纹特征与指纹库中的每个模板逐一比对,计算它们之间的相似度。

如果找到了相似度足够高的模板,则判断为匹配成功,允许开启或关闭电源。

否则,判断为匹配失败,禁止进行电源控制操作。

三、电源控制与反馈当指纹比对成功后,控制器会发送控制信号给电源开关,以实现电源的开启或关闭。

具体来说,当指纹比对成功并确认身份时,控制器会向电源开关发送一个高电平信号,使电源开关导通,电源得以开启。

反之,如果指纹比对失败或未通过身份确认,则控制器会向电源开关发送一个低电平信号,使电源开关断开,电源被关闭。

四、安全性与可靠性指纹控制开关电源采用指纹识别技术,具有较高的安全性和可靠性。

首先,每个人的指纹都是独一无二的,指纹特征的唯一性保证了系统的安全性,防止他人冒充。

其次,指纹识别技术可靠性高,识别速度快,准确度高,基本上可以排除误识别的可能性。

此外,指纹采集和比对过程都是在设备内部进行的,不会泄露用户的指纹信息,保护用户的隐私安全。

指纹控制开关电源是一种利用指纹识别技术实现电源开关控制的设备。

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二. 现代通信基础开关电源系统的设计标准
1. 基本标准:YD/T731标准 原邮电部行业标准YD/T731-1994《通信用高频开 关整流器》 规定了通信用高频开关整流器需要满足的基本技术 要求和其他各项指标。 2. 升级标准 原邮电部行业标准《通信用高频开关电源设备进网 质量认证检验实施细则》 规定了通信用高频开关电源整流模块和基础电源系 统需要满足的技术要求和其他各项指标。 3. 实际设计标准 高于上述标准,有监控、智能化
一. 设计指标
1. 输出电压调节范围、输出电流数量等级、输出噪声电 压、稳压精度、通电开机过冲等必须满足要求; 2. 电网电压的适应能力、保护和报警、并联运行均分负 载性能、效率、功率因数、抗雷击等性能; 3. 蓄电池的均充/浮充电压调节、状态转换等 4. 绝缘电阻、绝缘强度、传导干扰、辐射干扰、音响噪 声等 5. 外观、工作环境、储存运输环境等

控制器的作用:实现整个系统的自动控制、检测、诊断、通 信、监控,从而实现无人值守。
1.3 现代通信电源的主要性能要求
1.3.1 典型通信设备对开关电源系统的要求
一. 典型的程控电话交换机对基础开关电源系统
的要求:
1. 电压要求
输入直流电压一般为-48V,-24V
2. 不同的程控电话交换机对输入电压的变化范
1.3.3 基础开关电源的使用和操作性能
一.控制、操作、指示性能
YD/T731标准: 1. 直流输出电压在其可调范围内应该能做到手动或自 动连续可调 2. 遥控开/关机、均充/浮充转换、 遥信工作状态、故障诊断 升级标准: 3.遥测各模块和系统的输出电压、电流 实际设计标准: 4.遥调远程调节模块的直流输出电压 5.完整的监控性能
组合电源系统 保护地 保护地 工作地
组合电源系统 保护地 保护地 工作地
接地排1
接地排2 接地排 接 地 体 一
接 地 体 二
接地体
1.2.2 分散供电方式电源系统的组成
一. 基本结构
直流供电系统可按照楼层分散设置,
交流供电系统采用集中供电方式。
二. 集中供电方式的缺点:


不能满足通信设备容量以及所需电流的要求 电源一旦出现故障,将会造成大范围的通信中断。 大大缩短蓄电池与通信设备之间的距离 大幅度减小直流供电系统的损耗

4. 全自动交流供电微电脑控制器的功能
(1)市电停电--油机发电机启动(先空载)--
1到3min后,向负载供电
(2)市电恢复--控制器的切换开关切断发电机的
供电,转换到市电供电--15min后,发电机停机
(3)若油机发电机故障--控制器报警
(4)若油机发电机长期没有运行--控制器自动启
动发电机,空载运行15min后自动停机 (5)5min延时切换

谐振型、UPS系统、DUM23高频开关组合电源系统
考试方式:
写论文
第一章 现代通信开关电源技术概论
1.1
现代通信设备对电源系统的要求
概述
1.1.1
一.通信电源的发展 1. 1963,晶闸管整流器 2. 1965,逆变器以及DC/DC变换器 3. 20世纪90年代,通信业迅速发展,通信电 源迅速发展
二. 组成
1. 接地体: 又称为接地电极或电网,与土 壤形成电气接触,将各进线中的 电流汇入大地 2. 接地引入线: 接地体与接地总汇集线之间的 连线 3. 接地汇集线: 各通信机房接地线相连的接地 干线 4. 接地线: 通信设备的接地端与水平接地 分汇集线之间的连线
电气连接-接地方法
分散接地示意图 联合接地示意图

并联浮充供电方式的优点: 结构简单,工作可靠,供电效率高 缺点: 浮充工作状态下输出电压较高, 而当蓄电池单独供电时输出电压较低, 因此负载电压的变化范围较大。

二. 直流变换器供电方式
1. 直流变换器:将电力室送来的高压直流电变换 为系统所需的低压直流电。 2. 原理框图:
直流变换器的输出在蓄电池电压变化不大时,能相应 地自动调整,起一定调压的作用。 所以,当电池电压或负载电流改变时,可以保证负载 电压在规定值以内。
新型智能开关电源技术

国外著名开关电源品牌: 西门子、爱立信、美国unitrode、美国 康明斯、motorala,ABB-----
国内有名开关电源品牌: 中兴、洲际、朝阳、科思特、精科、 厦宝、益和
2007年中国UPS、通信开关电源十大 品牌

UPS:科华、冠军、航天、LEUMS、恒电、 科士达、阳光、金武士、艾默生、三科 通信开关电源:朝阳、艾默生、富华、珠 江电信、中兴、航嘉、普天、明纬、台达、 所罗门
1.2.1.1 交流供电系统 一.组成(如图)
二. 交流不间断供电系统微电脑控制器

1. UPS的缺点:
(1)供电时间较短,若市电停电时间较长,需要大大 增加UPS中蓄电池的容量 (2)为了保证电池充足电,还必须增加UPS中充电器 的输出电流,需要专门的充电机对大容量的电池进 行充电。
2. 许多部门采用油机发电机作为备用电源 3. 为了使普通的油机发电机具备无人值守发 电机的功能,采用:全自动交流供电微电脑控 制器

均充:以定电流和定时间的方式对电池充电,充电较
快。专业维护人员对电池保养经常采用此模式,有利 于激活电池的化学特性。

根据电池的工作状态,自动转换浮充/均充,可充分发 挥各自优势,实现快速充电和延长电池寿命。
一. 并联浮充供电方式

市电正常,整流器给负供电,同时蓄电池充电
市电中断,蓄电池供电 市电中断时间过长,整流器应该由油机发电机供电

课程介绍:

第一章:通信电源系统的组成、主要性能、技术规
范;
第二章:开关电源的基础,重点是功率变换电路以
及几个主要芯片,电流型PWM集成控制器UC3842、 功率因数校正器UC3854、负载均流集成控制器 UC3902;
第三章:开关电源的整流模块,DMA10、DMA14 第四章:开关电源的监控系统,DK系列、MSS3000 第五章:通信用智能高频开关电源系统,PS48600,
二. 通讯设备对电源系统的要求
1.可靠 不停电 措施:交流电源供电:不间断电源UPS

直流供电系统:整流器和蓄电池并联;多个整 流模块并联 目前,先进的通信电源设备的平均无故障时间可达20 年

2.稳定
电压不超过允许的变化范围
过高:损坏通信设备中的电子元件 过低:通信设备不能正常工作 所以:一般通信设备由稳压电源供电

3.小型:体积小,重量轻,集成化 采用集成稳压器、无工频变压器的开关 电源、高频谐振型开关电源
4.高效率:节能 谐振型开关电源:效率可以达到90%以上; 采用分散供电系统、太阳能电源、风力发 电系统等

1.1.2 我国通信电源系统的发展水平
一.通信电源设备质量监督检验单位 邮电部 通信电源设备质量监督检验中心 工业产品质量监督检验中心 1.任务:制定国家标准、通信行业标准、有关 标准内的指标验证 2.检测对象:开关电源、密封铅酸蓄电池、 UPS、交流稳压器等
表1-1 SW3和SW4设定预运行时间和延迟时间
1.2.1.2 直流供电系统
交 流 配 电 屏
组成:整流器、蓄电池、直流配电屏、直流变 换器 直流供电方式:并联浮充方式 直流变换器供电方式


浮充:当电池处于充满状态时,充电器不会停止充电,
仍会提供恒定的浮充电压和很小的浮充电流供给电池, 因为一旦充电器停止供电,电池会自然地释放电能, 所以利用浮充的方式平衡这种自然放电,小型UPS通 常采用浮充模式。
5. 全自动交流供电微电脑控制器的工作原理 (1)组成:
图1-2
交流不间断供电系统微电脑控制器的组成

根据市电监视器和发电机监视器的输出信号,微电 脑控制器控制油机发电机的启动和停止

还直接控制市电、发电机的切换电路,及时将负载
转换到市电或油机发电机供电。
(2)原理:
预运行:
1. 油机发电机启动后,空载运行1~3min,等各项 参数达到稳定值以后,才能向负载供电 2. 控制板上有油机预运行时间选择。
2. 蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池 (1)结论:电池的电导与容量有很高的相关 性 (2)国产蓄电池目前存在的几点问题: 容量富余量太大,不规范 工艺较粗糙 技术投入少,满足于近期效益 (3)多路蓄电池并联时,需要分别把各组蓄 电池充电到同一个电压值才能并联使用。
3. 监控系统
监控设备的所有参数和状态 功能:监控数据、表格、设备控制、图像、 模拟量测量、运行状态、故障报警等 最终实现:局站无人值守、设备稳定、可 靠、经济、预报警、智能化 监控系统所采用的硬件、软件平台、开发 环境都比较成熟 重点是:软件开发

字微波传输线路中继站位于白云山海拔343米高度,四面环
山,大气地质条件复杂,属于无人值守站。

过去微波通信设备功耗大,用太阳电池供电,投资多,经
济效益差。现在为降低电源系统的造价,通信容量较大的微
波无人值守中继站,不宜采用太阳能供电。

目前,普遍采用市电和无人值守油机发电机相结合的交 流供电系统,也可采用不间断供电系统微电脑控制器
1.2 现代通信电源系统的组成



一. 通信电源系统的定义 为各种通信设备及通信有关的建筑负荷供 电的多种电源设备组成的系统 二. 组成 交流供电系统、直流供电系统、接地系统 三.供电方式 集中供电、分散供电、混合供电
1.2.1 集中供电方式电源系统的组成

组成:交流供电系统、直流供电系统、接地系 统、集中监控

(3)性能与指标 开关电源的性能:
输入电压的范围、输出电压的调节范围、 并联均分、限流保护、报警、三遥
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