如何使用开关电源-开关电源的使用方法

如何使用开关电源-开关电源的使用方法
如何使用开关电源-开关电源的使用方法

如何使用开关电源-开关电源的使用方法

如何使用开关电源-开关电源的使用方法

接线方法

L:接220v交流火线

N:接220v交流零线

FG:接大地

G:直流输出的地

+5v:输出+5V点的端口

ADJ:是在一定范围内调输出电压的,开关电源上输出的额定电压本来出厂时是固定的,也就是标称额定输出电压,设置此电位器可以让用户根据实际使用情况在一个较小的范围内调节输出电压,一般情况下是不需要调整它的。

输出计算

因开关电源工作效率高,一般可达到80%以上,故在其输出电流的选择上,应准确测量或计算用电设备的`最大吸收电流,以使被选用的开关电源具有高的性能价格比,通常输出计算公式为:

Is=KIf

式中:Is—开关电源的额定输出电流;

If—用电设备的最大吸收电流;

K—裕量系数,一般取1.5~1.8;

接地

开关电源比线性电源会产生更多的干扰,对共模干扰敏感的用电设备,应采取接地和屏蔽措施,按ICE1000、EN61000、FCC等EMC

限制,开关电源均采取EMC电磁兼容措施,因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。

如利德华福技术的HA系列开关电源,将其FG端子接大地或接用户机壳,方能满足上述电磁兼容的要求。

保护电路

开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能,故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块,并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配,以避免损坏用电设备或开关电源。

开关电源设计的一般注意事项

开关电源设计的一般注意事项 1、布局: 【1】脉冲电压连线尽可能短; 【2】其中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管连接线.脉冲电流环路尽可能小;【3】如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负.输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器; 【4】电路中X电容要尽量接近开关电源输入端; 【6】输入线应避免与其他电路平行,应避开。Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端;【7】共摸电感应与变压器保持一定距离,以避免磁偶合,如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽,以上几项对开关电源的EMC性能影响较大; 【8】输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子,可影响电源输出纹波指标; 【9】两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容. 发热器件要和电解电容保持一定距离,以延长整机寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许可将其放置在进风口;【10】控制部分要注意:高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路,在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路,特别是电流控制型电路,处理不好易出现一些想不到的意外,其中有一些技巧,现以3843电路举例见图(1)图一效果要好于图二,图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺,由于干扰限流点比设计值偏低,图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路; 【11】开关管驱动电阻要靠近开关管,可提高开关管工作可靠性,这和功率MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关; 【12】关于反激电源的占空比,原则上反激电源的最大占空比应该小于0.5,否则环路不容易补偿。 3、线间距:随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高,一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题,完全能够满足大多数应用场合。考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺,一般双面板最小线间距设为0.3mm,单面板最小线间距设为0.5mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,最小间距设为0.5mm,可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象,这样大多数制板厂都能够很轻松满足生产要求,并可以把成品率控制得非常高,亦可实现合理的布线密度及有一个较经济的成本。

(整理)反激式开关电源变压器设计原理.

反激式开关电源变压器设计原理 (Flyback Transformer Design Theory) 第一节. 概述. 反激式(Flyback)转换器又称单端反激式或"Buck-Boost"转换器.因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名.离线型反激式转换器原理图如图. 一、反激式转换器的优点有: 1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求. 2. 转换效率高,损失小. 3. 变压器匝数比值较小. 4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在 85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求. 二、反激式转换器的缺点有: 1. 输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下. 2. 转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大. 3. 变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂. 第二节. 工作原理 在图1所示隔离反驰式转换器(The isolated flyback converter)中, 变压器" T "有隔离与扼流之双重作用.因此" T "又称为Transformer- choke.电路的工作原理如下: 当开关晶体管 Tr ton时,变压器初级Np有电流 Ip,并将能量储存于其中(E = LpIp / 2).由于Np与Ns极性相反,此时二极管D反向偏压而截止,无能量传送到负载.当开关Tr off 时,由楞次定律 : (e = -N△Φ/△T)可知,变压器原边绕组将产生一反向电势,此时二极管D正向导通,负载有电流IL流通.反激式转换器之稳态波形如图2. 由图可知,导通时间 ton的大小将决定Ip、Vce的幅值: Vce max = VIN / 1-Dmax VIN: 输入直流电压 ; Dmax : 最大工作周期 Dmax = ton / T 由此可知,想要得到低的集电极电压,必须保持低的Dmax,也就是Dmax<0.5,在实际应用中通常取Dmax = 0.4,以限制Vcemax ≦ 2.2VIN. 开关管Tr on时的集电极工作电流Ie,也就是原边峰值电流Ip 为: Ic = Ip = IL / n. 因IL = Io,故当Io一定时,匝比 n的大小即决定了Ic 的大小,上式是按功率守恒原则,原副边安匝数相等 NpIp = NsIs而导出. Ip 亦可用下列方法表示: Ic = Ip = 2Po / (η*VIN*Dmax) η: 转换器的效率 公式导出如下: 输出功率 : Po = LIp2η / 2T

开关电源的分类及运用

开关电源的分类及运用 1.开关电源的分类 开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。 1.1DC/DC变换 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton (通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。其具体的电路由以下几类: (1)Buck电路降压斩波器,其输出平均电压Uo小于输入电压Ui,极性相同。 (2)Boost电路升压斩波器,其输出平均电压Uo大于输入电压Ui,极性相同。 (3)Buck-Boost电路降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。 (4)Cuk电路降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压UI,极性相反,电容传输。 当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司设计制

造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm3,效率为(80-90)%。日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200~300)kHz,功率密度已达到27W/cm3,采用同步整流器(MOS-FET代替肖特基二极管),是整个电路效率提高到90%。 1.2AC/DC变换 AC/DC变换是将交流变换为直流,其功率流向可以是双向的,功率流由电源流向负载的称为整流,功率流由负载返回电源的称为有源逆变。AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电,因必须经整流、滤波,因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的,同时因遇到安全标准(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、FCC、CSA),交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件,这样就限制AC/DC电源体积的小型化,另外,由于内部的高频、高压、大电流开关动作,使得解决EMC电磁兼容问题难度加大,也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求,由于同样的原因,高电压、大电流开关使得电源工作消耗增大,限制了AC/DC变换器模块化的进程,因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。 AC/DC变换按电路的接线方式可分为,半波电路、全波电路。按电源相数可分为,单项、三相、多相。按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。

北京动力源DUM-48-50B开关电源系统说明书解读

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.DUM-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~494V 2.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≥0.92。 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。 10.电池维护功能齐全,具有自动和手动维护功能,系统可对电池自动维护,有关电池的均充电压、浮充电压、充电限流值等参数可根据电池性能通过控制器或遥控系统 连续设置。在启动、均充过程中系统电压逐步增长,对电池和电网均无冲击。 11.系统具有完备的防雷措施。能防止各种能量级的直击雷和感应雷的侵入。保

介绍一下开关电源布板注意事项

介绍一下开关电源布板注意事项 来源:开关电源时间:2016-05-20 09:27 浏览:163 次

作为PCB工程师,在Lay PCB,应重点注意那些事项? 1、电源进来之后,先到滤波电容,从滤波电容出来之后,才送给后面的设备。因为PCB上面的走线,不是理想的导线,存在着电阻以及分布电感,如果从滤波电容前面取电,纹波就会比较大,滤波效果就不好了。 2、线条有讲究:有条件做宽的线决不做细,不得有尖锐的倒角,拐弯也不得采用直角。地线应尽量宽,最好使用大面积敷铜,这对接地点问题有相当大的改善。 3、电容是为开关器件(门电路)或其它需要滤波/退耦的部件而设置的,布置这些电容就应尽量靠近这些元部件,离得太远就没有作用了。 Lay PCB(电源板)时,结合安规要求,重点注意那些事项? 1、交流电源进线,保险丝之前两线最小安全距离不小于6MM,两线与机壳或机内接地最小安全距离不小于8MM。 2、保险丝后的走线要求:零、火线最小爬电距离不小于3MM。 3、高压区与低压区的最小爬电距离不小于8MM,不足8MM或等于8MM的。须开2MM的安全槽。 4、高压区须有高压示警标识的丝印,即有感叹号在内的三角形符号;高压区须用丝印框住,框条丝印须不小于3MM 5、高压整流滤波的正负之间的最小安全距离不小于2MM 简述设计、开发流程。 1、根据设计制作原理图 2、在原理图编译通过后,就可以产生相应的网络表了 3、制作物理边框(Keepout Layer) 4、元件和网络的引入 5、元件的布局 元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响,是应该特别注意的地方。一般来说应该有以下一些原则:⑴放置顺序先放置与结构有关的固定位置的元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接件之类,这些器件放置好后用软件的LOCK功能将其锁定,使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件,如发热元件、变压器、IC等。最后放置小器件。⑵注意散热元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路,应该将那些发热元件

反激式开关电源原理

反激式开关电源原理 反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源. "反激"(FL Y BACK)的具体所指是当输入为高电平(开关管接通)时输出线路中串联的电感为放电状态,相反当输入为高电平(开关管断开)时输出线路中的串联的电感为充电状态. 与之相对的是"正激"(FORWARD)式开关电源,当输入为高电平(开关管接通)时输出线路中串联的电感为充电状态,相反当输入为高电平(开关管断开)时输出线路中的串联的电感为放电状态,以此驱动负载. 电机配导线(电机一个千瓦大约2A) "1.5加二,2.5加三" "4后加四,6后加六" "25后加五,50后递增减五" "百二导线,配百数" 该口诀是按三相380V交流电动机容量直接选配导线的。"1.5加二"表示1.5mm2的铜芯塑料线,能配3.5kW的及以下的电动机。由于4kW 电动机接近3.5kW的选取用范围,而且该口诀又有一定的余量,所以在速查表中4kW以下的电动机所选导线皆取1.5mm2。"2.5加三"、"4后加四",表示2.5mm2及4mm2的铜芯塑料线分别能配5.5kW、8kW电动机。"6后加六",是说从6mm2的开始,能配"加大六"kW的电动机。即6mm2的可配12kW,选相近规格即配1lkW电动机。10mm2可配16kW,选相近规格即配15kW电动机。16mm2可配22kW电动机。这中间还有18.5kW电动机,亦选16mm2的铜芯塑料线。"25后加五",是说从25mm2开始,加数由六改为五了。即25mm2可配30kW的电动机。35mm2可配40kW,选相近规格即配37kW电动机。"50后递增减五",是说从50mm2开始,由加大变成减少了,而且是逐级递增减五的。即50mm2可配制45kW电动机(50-5)。70mm2可配60kW(70-10),选相近规格即配备55kW 电动机。95mm2可配80kW(95-15),选相近规格即配75kW电动机。"百二导线,配百数",是说120mm2的铜芯塑料线可配1OOkW电动机,选相规格即90kW 电动机。2.电动机配用导线的对表速查例如一台Y180L-4、22kW电动机,从速查表查得应配BV型16mm2的铜芯塑料线。七、有关使用速查表的几项说明1.表中所列电动机为Y系列380V/50Hz三相异步电动机,对于其它系列电动机,只要额定电压和频率相符,额定电流相接近,也可参考使用。2.选用的BV型铜芯塑料线截面,是以水泥厂供用电距离在200m及以下,年运行时问7000~8000h,以降低线路损耗节电效益显著等条件考虑的。如果供电距离大于200m,则需要按常规的导线选用设计条件(如发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度),另行设计计算。如果采用BLV型塑料铝芯线,其规格要降一级选用。即2.5mm2铝芯线可代替1.5mm2铜芯线,4mm2铝芯线可代替2.5mm2铜芯线……,其它依此类推。 热继电器配置 一般情况下,可选用两相结构热继电器,但当三相电压的均衡性较差,工作环境恶劣或无人看管的电动机,宜选用三相结构的热继电器。对于三角形接线的电动机,应该选用带断相保护装置的热继电器。 2、热继电器额定电流选择。

开关电源基础知识简介

1、输出纹波噪声的测量及输出电路的处理 PWM 开关电源的输出的纹波噪声与开产频率有关。其纹波噪声分为两大部分:纹波(包括开关频率的纹波和周期及随机性漂移)和噪声(开关过程中产生)。 周期及随机性漂移 在纹波与噪声的测量过程中,如果不使用正确的测量方法将无法正确地测量出真出的输出纹波噪声。下面是推荐的测量方法: 平行线测量法:输出管脚接平行线后接电容,在电容两端使用20MHz C 为瓷片电容,负载与模块之间的距离在51mm 和76mm(2in.和3in)之间。 在大多数电路中, 2、多路输出的交互调节及其应用 交互调节的优点。图中lo1路负载电流、Vo2为辅助路输出电压。由图可见,20% 100% Io2 在主路负载从20%~100%变化时,辅助路输出电压随 辅助路负载电流的变化曲线中,辅助路输出电压始终在±4%范围之内。即使在最坏的情况,即主路空载、辅助路江载,主路满载、辅助路空载时其输出电压也能保证在标称电压的±10%范围之内。由此,对于输出稳压精度要求不太高的情况下,这种不稳压的辅助输出不仅能够满足供电的条件,而且相对成本低、器件少、可靠性高。建议用户首先考虑不稳压的辅助输出的电源模块。 开关电源基础知识简介

3、容性负载能力与电源输出保护 建议用户对电源模块的阻性负载取大于10%额定负载,这样模块工作比较稳定。 电容作为电源去耦及抗干扰的手段,在现代电子线路中必不可少,本公司的电源模块考虑此因素,都有相当的容性负载能力。但由于考虑到电源的综合保护能力,尤其是输出过载保护, 容性负载能力不可能太大,否则保护特性将变差。因此用户在使用过程中负载电容总量不应 超过最大容性负载能力。 Vo 输出电流保护一般有四种方式: ●恒流式:当到达电流保护点时,输出电流随负载的 进一步的加重,略有增加,输出电压不断下降。 ●回折式:当到达电流保护点时,输出电流随负载的 的加重,输出电压不断下降,同时输出电流也不断下降。 ●恒流-截止式:当到达电流保护点时,首先是恒流式 ●精确自恢复截止式:输出电流到达保护点,电源模块输出被禁止,负载减轻电路自恢复。 在大部分电路中使用恒流式与截止式较多,比较理想的保护方式是精确自恢复截止式,或者恒流-截止式保护。其中恒流式、回折式保护本质上就是自恢复的,但输出短路时的功耗较大, 尤其是恒流式。而截止式、恒流-截止式保护的自恢复特性须加辅助复位电路来完成自恢复,其 输出过载时的功耗可以通过复位电路的周期进行调整,即调整间歇启动的时间间隔。一般电流 保护1.2~2倍标称输出电流。精确自恢复截止式电流保护点设定为标称输出电流1.2倍或1.3倍。 一般输出有过压嵌位保护。 4、负载瞬态响应 当输出的负载迅速发生变化时,输出的电压会出现 上冲或下跌。电源模块经过调整恢复原输出电压。这个 响应过程中有两个重要的指标:过冲电压( Vo)和恢复 时间(tr)。过冲越小,恢复时间越短,系统响应速度 越快。一般在25%的标称负载阶跃变化,输出电压的 过冲为4%VO,恢复时间为500μS左右。 5、外围推荐电路 1)输出电压的调节: 本公司产品中有TRIM输出管脚的产品,可以通过电阻或电位器对输出电压进行一定范围内的调节。将电位器的中心与TRIM相连,在有+S,-S管脚的模块中,其他两端分别接+S、-S,没有相应主路的输出正负极(+S接Vo1,-S接GND上,调节电位器即可。辅路跟随主路调节。电位器阻值根据输出电压的大小选用5~20K?比较合适。一般微调范围为±10%。

微机控制高频开关电源柜使用说明书-艾默生

GZDW微机型高频开关直流电源柜 操 作 使 用 说 明 无锡市凯杰电器有限公司编制

第一部分、系统 一、系统概述 GZD(W)微机型高频直流电源,是专为电力系统设计的一种较为理想的直流电源系统。其主要功用是为电力系统变电所的高低压开关设备提供必要的操作电源,为继电保护或微机保护装置提供工作电源以及作为事故照明、应急电源和他直流用电设备电源。由于本直流电源系统采用了新型高频开关电源模块和微机监控单元,电源的质量和系统的工作可靠性有显著提高,并可实现蓄电池的充、放电智的智能化管理和在线检测、直流电源系统数据的适时监控、报警及远程控制,因此,它广泛的用于现代的无人职守变电所、发电厂,也同样适用于通信部门、计算机房、医院、宾馆以及高层建筑的供电领域,应用十分广泛。 二、系统构成 GZD(W)微机型直流电源系统主要由高频开关电源模块、监控微机单元、蓄电池组及馈出线路等部分组成。 1、高频开关电源模块 本公司高频开关电源模块统一采用艾默生高频开关电源模块,为本直流电源系统核心部件。其功用如下: a、为蓄电池组提供均充、浮充电电流; b、为电站所有直流用电设备提供正常负荷电流。 2、蓄电池组 蓄电池组在本系统中作为电能储备装置,在交流电源中断或高频充电模块不能正常工作时向负载提供电能。情况如下: a、正常情况下蓄电池组处于受电工作状态,即接受高频开关电源模块提供的浮充或均 充电电流,确保满容量; b、在事故或大功率冲击性用电负载工作时为用电设备提供电能。 3、微机监控单元 a、监控蓄电池均、浮充电的智能化管理; b、监视直流电源系统并在系统出现异常时发出告警信息。 监视的模拟量如:合闸母线电压、蓄电池组电压/电流/、控制母线电压/电流等 监视的开关量如:直流开关状态、熔断器状态、绝缘状态、模块状态等; c、和上位机通讯联系,实现遥信、遥测上传。 4、馈出线路 将直流电源分配和输送到各用电负荷。包括直流断路器和出线。

开关电源布线注意事项

上期我们谈到了布局方面的注意事项,对于layout 工程师来说电源模块布局完成时,布线也就基本已经规划好,布局做好,布线自然水到渠成。 如下图1所示原理图: 图1 从原理图中我们可以看到a:主电流通道(红色)b:地的区别(电源地、信号地、其他信号地)c:反馈通道(蓝色)d:续流回路。 对于上述开关电源的布线的处理时,我们还是有以下事项需要注意: 开关管部分: 尽量粗短,一般用铺铜实现,考虑大电流通道。 输入输出滤波:注意到电源平面的过孔数目和位置,在滤波电容之后。 输入输出的地:用大铜皮连接到一起,多打地孔到平面(开关管特殊要求除外)。

控制电路的地:模拟地,与大电流地分开,单点接地。 控制电路的采样:模拟信号,采样点在输出滤波之后,如果有电流采样和电压采样,布成差分线的紧耦合形式,采样线尽量短,减小受干扰的空间。 控制电路的调制输出:模拟信号,不要在开关管下走长线,远离大电流的电源和地等区域。 下面我们还是借用芯片的datasheet图例来一起看一下开关电源布线的一些注意事项,如下图2所示: 图2:某电源芯片layout guide 从datasheet要求来看主要需要我们注意: 1.输入输出回路尽量小满足载流且满足共地。 2.模拟地与大电流地分开,单点接地。 3.反馈信号处理以及芯片散热等。 在我们的实际设计应用中对于上述开关电源电路可能会进行优化调整如图3所示原理图,其主要核心部分还是一致,如图3所示是该模块原理图和布线展示的示例:

图3.1:SCH 图3.2:布线展示 我们可以从布线展示图中可以看到基本按照layout guide设计,但我们还需要注意以下细节:大电流通道滤波电路孔的位置和数量;输入输出地的铺铜共地连接;采样电路避免受干扰;芯片模拟地与大电流地的区分与单点相连,以及芯片的散热! 接着上期的“IPC”PCB设计大赛的开关电源,如下图4原理图和布线展示: 图4-1:原理图

反激式变压器开关电源电路参数计算(精)

反激式变压器开关电源电路参数计算 反激式变压器开关电源电路参数计算基本上与正激式变压器开关电源电路参数计算一样,主要对储能滤波电感、储能滤波电容,以及开关电源变压器的参数进行计算。1-7-3-1.反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算前面已经详细分析,储能滤波电容进行充电时,电容两端的电压是按正弦曲线的速率变化,而储能滤波电容进行放电时,电容两端的电压是按指数曲线的速率变化,但由于电容充、放电的曲率都非常小,所以,把图1-19反激式变压 反激式变压器开关电源电路参数计算基本上与正激式变压器开关电源电路参数计算一样,主要对储能滤波电感、储能滤波电容,以及开关电源变压器的参数进行计算。 1-7-3-1.反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算 前面已经详细分析,储能滤波电容进行充电时,电容两端的电压是按正弦曲线的速率变化,而储能滤波电容进行放电时,电容两端的电压是按指数曲线的速率变化,但由于电容充、放电的曲率都非常小,所以,把图1-19反激式变压器开关电源储能滤波电容两端电压的充、放电波形画成了锯齿波,这也相当于用曲率的平均值来取代曲线的曲率,如图1-26所示。 图1-26中,uo是变压器次级线圈输出波形,Up是变压器次级线圈输出电压正半周波形的峰值,Up-是变压器次级线圈输出电压负半周波形的峰值,Upa是变压器次级线圈输出电压波形的半波平均值,uc是储能滤波电容两端的电压波形,Uo是反激式变压器开关电源输出电压的平均值,i1是流过变压器初级线圈的电流,i2是流过变压器次级线圈的电流,Io是流过负载两端的平均电流。 从图1-26可以看出,反激式变压器开关电源储能滤波电容充、放电波形与图 1-7反转式串联开关电源储能滤波电容充、放电波形(图1-8-b))基本相同,只是极性正好相反。因此,图1-19反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算方法与图1-7反转式串联开关电源储能滤波电容参数的计算方法完全相同。反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算,除了参考图1-7以外,还可以参考前面串联式开关电源或反转式串联开关电源中储能滤波电容参数的计算方法,同时还可以参考图1-6中储能滤波电容C的充、放电过程。 从图1-26中可以看出,反激式变压器开关电源与反转式串联开关电源中的储能电感一样,仅在控制开关K关断期间才产生反电动势向负载提供能量,因此,即使是在占空比D等于0.5的情况下,储能滤波电容器充电的时间与放电的时间也不相等,电容器充电的时间小于半个工作周期,而电容器放电的时间则大于半个工作周期,但电容器充、放电的电荷是相等的,即电容器充电时的电流大于放电时的电流。

反激开关电源原理

星期一, 05/11/2009 - 09:42 —陶显芳 1-7.反激式变压器开关电源 反激式变压器开关电源工作原理比较简单,输出电压控制范围比较大,因此,在一般电器设备中应用最广泛。 1-7-1.反激式变压器开关电源工作原理 所谓反激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。 图1-19-a是反激式变压器开关电源的简单工作原理图,图1-19-a中,Ui是开关电源的输入电压,T是开关变压器,K是控制开关,C是储能滤波电容,R是负载电阻。图1-19-b是反激式变压器开关电源的电压输出波形。 把图1-19-a与图1-16-a进行比较,如果我们把图1-16-a中开关变压器次级线圈的同名端对调一下,原来变压器输出电压的正、负极性就会完全颠倒过来,图1-19-b所示的电压输出波形基本上就是从图1-16-b的波形颠倒过来的。不过,因为图1-16-b的波形对应的是纯电阻负载,而图1-19-b的负载是一个储能滤波电容和一个电阻并联。由于储能滤波电容的容量很大,其两端电压基本不变,变压器次级线圈输出电压uo相当于被整流二极管和输出电压Uo进行限幅,因此,图1-16-b中输出电压uo的脉冲尖峰完全被削除,被限幅后的剩余电压幅值正好等于输出电压Uo的最大值Up,同时也等于变压器次级线圈输出电压uo的半波平均值Upa。

下面我们来详细分析反激式变压器开关电源的工作过程(参考图1-20)。 图1-19-a中,在控制开关K接通的Ton期间,输入电源Ui对变压器初级线圈N1绕组加电,初级线圈N1绕组有电流i1流过,在N1两端产生自感电动势的同时,在变压器次级线圈N2绕组的两端也同时产生感应电动势,但由于整流二极管的作用,没有产生回路电流。相当于变压器次级线圈开路,变压器次级线圈相当于一个电感。因此,流过变压器初级线圈N1绕组的电流就是变压器的励磁电流,变压器初级线圈N1绕组两端产生自感电动势可由下式表示: e1 = L1di/dt = Ui —— K接通期间(1-98) 或 e1 = N1dф/dt = Ui —— K接通期间(1-99) 上式中,e1为变压器初级线圈N1绕组产生的自感电动势,L1是变压器初级线圈N1绕组的电感,N1为变压器初级线圈N1绕组线圈绕组的匝数,ф为变压器铁心中的磁通。对(1-98)和(1-99)式进行积分,由此可求得: i1 =Ui*t/L1 +i(0) —— K接通期间(1-100) ф=Ui*t/N1 +ф (0) —— K关断瞬间(1-101) 上式中,i1是流过变压器初级线圈N1绕组的电流,ф为变压器铁心中的磁通;i1(0)为变压器初级线圈中的初始电流,即:控制开关刚接通瞬间流过变压器初级线圈N1绕组的电流;ф(0)为初始磁通,即:控制开关刚接通瞬间变压器铁心中的磁通。当开关电源工作于输出临界连续电流状态时,这里的i1(0)正好0,而ф(0)正好等于剩磁通S?Br。当控制开关K将要关断,且开关电源工作于输出电流临界连续状态时,i1和均达到最大值: i1m =Ui*Ton/L1 —— K关断瞬间(1-102)

开关电源的用途

开关电源的用途 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,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域 开关电源的主要类型和分类 开关电源的主要类型 现代开关电源有两种:一种是直流开关电源;另一种是交流开关电源。这里主要介绍的只是直流开关电源,其功能是将电能质量较差的原生态电源(粗电),如市电电源或蓄电池电源,转换成满足设备要求的质量较高的直流电压(精电)。直流开关电源的核心是DC/DC转换器。因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。也就是说,直流开关电源的分类与DC/DC 转换器的分类是基本相同的,DC/DC转换器的分类基本上就是直流开关电源的分类。

直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器 隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)两种。双管DC/DC转换器有双管正激式(DoubleTransistor Forward Converter),双管反激式(Double Transistr Flyback Converter)、推挽式(Push-Pull Converter)和半桥式(Half-Bridge Converter)四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。 非隔离式DC/DC转换器,按有源功率器件的个数,可以分为单管、双管和四管三类。单管DC/DC转换器共有六种,即降压式(Buck)DC/DC转换器,升压式(Boost)DC/DC转换器、升压降压式(Buck Boost)DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。在这六种单管DC/DC 转换器中,Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的,Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。双管DC/DC转换器有双管串接的升压式(Buck-Boost)DC/DC转换器。四管DC/DC转换器常用的是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。

开关电源选型注意事项有哪些

开关电源选型注意事项 在进行电器电路模块设计或给新产品定型时,有时极少认真考虑配套开关电源的选择,直到发现问题出在开关电源部分,才重新评估这个问题。 一、选择开关电源的基本依据 电压和电流范围,这是两个最容易确定的指标,只要根据电路的功耗计算出即可。也应考虑测试高、低供电电压极值。 大多数固定电源允许输出电压±10%的范围内变化,如果这还不能满足电路要求,可选用输出可调的或允许更大变化范围的电源。 如果用该电源给组合式装置供电,则装置所需最大的电流的75%到90%由一个电源提供,不够部分可并接两个或更多电源。 二、开关电源的扩展和安全性 1、并联或串联工作 当一个电源不能满足所需的电压或电流范围时,可将两个或多个电源(或将同一电源的不同输出)并联或串联起来使用。在这种工作模式下,各电源模块间的稳压和控制电路之间的联系仍然存在,只不过一个电源作为主控方另一个电源作为受控方使用。 2、过载保护 因为一个电源要供给不同的电路使用,这些电路的电流的流量可能是未知的,为了避免对电源的损坏,需设置保护电路的范围。 几乎所有的电源都具有以下特点:在超出输出范围时,要么输出保持在最大输出值,要么就自行关闭电源。某些程控电源除可用程序

设定输出范围外,还能自动设置电源稳定输出的类型。也就是说,当外电路需要的电压或电流超过设置极限时,电源可自动地由恒压源变成恒流源或由值流源变成恒压源。 为电源加上保护二极管可以防止误接外接电源的极性造成的损坏。热传感器也可用于防止由于电源持续工作在过载状态或冷却无效而烧坏电源。 三、开关电源内部潜在的造成损害的根源 1、脉动与噪声 理想的直流电源应提供纯净的直流,然而总有一些干扰存在,比如在开关电源输出端口叠加的脉动电流和高频振荡。这两种干扰再加上电源本身产生的尖峰噪声使电源出现断续和随意的漂移。 2、稳定度 当线电压或负载电流变化肘,直流电源的输出电压也会有所起伏。稳压程度由稳压电路的参数决定,参数是指滤波电容的容量和能量释放的速率。 如果给电源供电的一个相对恒定的电源,那么只需基本的负载稳压。稳定度的大小一般定义为空载或满载时输出电压的百分比,或电压的变化值。 3、内部阻抗 相对较大的电源内阻对负载来讲有两点不利,首先是不利于负载稳压电路工作,更为不利的是负载电流的任何变化都会导致直流电源输出的起伏,这种起伏对测试结果的影响同脉冲与噪声对测试结果造

开关电源实验报告

开关电源实验报告 一、开关电源电路图及清单 1.1 60W-12V开关电源电路图 图1-1开关电源电路原理1.2.60W-12V开关电源电清单

二、开关电源介绍 开关电源大致由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。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。它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,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。 开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化,因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件,特别是改善二次整流器件的损耗,并在功率铁氧体材料上加大科技创新,以提高在高频率和较大磁通密度(Bs)下获得高的磁性能,而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展,在电路板两面布置元器件,以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新,实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术,并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标,美国的开关电源生产商通过降低运行电流,降低结温等措施以减少器件的应力,使得产品的可靠性大大提高。 模块化是开关电源发展的总体趋势,可以采用模块化电源组成分布式电源系统,可以设计成N+1冗余电源系统,并实现并联方式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点,若单独追求高频化其噪声也必将随着增大,而采用部分谐振转换电路技术,在理论上即可实现高频化又可降低噪声,但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题,故仍需在这一领域开展大量的工作,以使得该项技术得以实用化。电力电子技术的不断创新,使开关电源产业有着广阔的发展前景。要加快我国开关电源产业的发展速度,就必须走技术创新之路,走出有中国

开关电源操作规程

开关电源操作规程 一、开机方法: 1、启动前,将面板开关置"待机/时控关"位置,输出调节旋钮逆时针旋 到最小;稳压/稳流"开关根据用户所需功能置稳压或稳流档。 2、合上空气开关,此时面板上数显表显示.将"待机"开关置"工作"状 态,然后顺时针转动输出调节旋钮.电压和电流显示出相应的数字. 二、开关功能: 1、本机具有稳压和稳流功能.当用户置"稳压"档时,输出电压在机器额定 电流范围内不会有变化,电流会根据负载大小做相应的显示.当用户置"稳流"档时输出电流在机器额定电压范围内不会有任何变化,电压表会根据负载大小做出相应显示。 2、当开关置“时控关”“工作”状态时,顺时针旋转输出调节旋钮,电压和电流 有相应的显示,此时电源输出:“+”标识为阳极,“—”标识为阴极。 3、当开关置“时控开”“工作”状态时,时间继电器工作。第一时间段为待机时 间,此时输出电压电流为零,第一段时间设定值需大于2S,第一段时间到,第二段时间开始工作;第二段时间为反向工作时间,此时输出“+”标识为阴 极,“—”标识为阳极,第二段时间到,第三段时间开始工作;第三时间为 待机时间,此时输出电压电流为零,第三段时间设定值需大于2S,第三段时间到,第四段时间开始工作;第四段时间为正向工作时间,此时输出“+” 标识为阳极,“—”标识为阴极;第四段时间到报警,输出电压电流为零。 4、将“工作/待机”开关置“待机”后再置“工作”,时间继电器复位;但时间继电 器工作时,“工作/待机”开关起暂停作用。 三、时间继电器设定步骤

1、将开关置“时控开”“待机” J0= J1+J2+J3+J4(J0为总时间,J1、J2、J3、J4为分段时间) 2、按二下设置键LOCK指示灯熄灭进入设置状态,程序代码显示0按增 加键减少键设置1至4路总延时时间数值,再按启动键选择时基M或S (见表一)。 3、按一下设置键程序代码显示1按增加键减少键设置第1路延时时间, 再按启动键选择时基M,S,(见表一),同样步骤在按设置键分别 设定2 3 4 路延时时间。(注:第四路无接点输出,数值设置(0000)) 4、设置完毕再按一下设置键储存新设定,将开关置“工作”档。 表一: M: 1分--------9999分 S: 1秒--------9999秒 :秒秒 (程序代码0无此时基) 四、注意事项 1、当时间继电器工作时勿将“工作/待机”开关置“待机”后再置“工作”,此动作 会造成时间继电器暂停,机器无输出或不换向。将时控开关置“时控关”后 再置“时控开”即可,但会影响电镀效果。 2、保护指示灯亮时: ①、检查输入220V交流是否缺相,电压是否高于440V或低于200V; ②、检查风扇是否完好,痛风是否良好; ③、检查正负极是否短路; ④、长时间没用机器时,打开面板,用热吹风吹干(控制板)或把主机放在 烘箱烘干(温度≤80℃即可); 3、当检查一切正常时,关机后重新开机,保护指示灯再次亮时,必须与厂方 联系。 4、发现电流很大,电压很低时,检查输出铜牌与槽子之间有无短路现象,若

反激式开关电源设计资料.doc

反激式开关电源设计资料 前言 反激式开关电源的控制芯片种类非常丰富,芯片厂商都有自己的专用芯片,例如UC3842、UC3845、OB2262、OB2269、TOPSWITCH 等等。虽然控制芯片略有不同,但是反激式开关电源的拓扑结构和电路原理基本上是一样的,本资料以UC3842为控制芯片设计了一款反激式开关电源。 单端反激式开关稳压电源的基本工作原理如下: D1 T R L 图1 反激式开关电源原理图 当加到原边主功率开关管Q1的激励脉冲为高电平使Q1导通时,直流输入电压V IN加载原边绕组N P两端,此时因副边绕组相位是上负下正,使整流管D1反向偏置而截止;当驱动脉冲为低电平使Q1截止时,原边绕组N P两端电压极性反向,使副边绕组相位变为上正下负,则整流管被正向偏置而导通,此后存储在变压器中的磁能向负载传递释放。因单端反激式电源只是在原边开关管到同期间存储能

量,当它截止时才向负载释放能量,故高频变压器在开关工作过程中,既起变压隔离作用,又是电感储能元件。因此又称单端反激式变换器是一种“电感储能式变换器”。 学习了反激式开关电源的工作原理之后,我们可以自行设计一款电源进行调试。开关电源是一门实验科学,理论知识的学习是必不可少的,但是光掌握了理论知识是远远不够的,还要多做实验,测试不同环境不同参数下的电源工作情况,这样才能对电源有更深的认识。除此之外,掌握大量的实验数据可以对以后设计电源和电源的优化提供很大帮助,可以更快速更合理的设计出一款新电源或者排除一些电源故障。通过阅读下面的章节,可以使你对电源从原理理解到设计能力有一个快速的提升。

第一章 电源参数的计算 第一步,确定系统的参数。我们设计一个电源首先要确定电源工作在一个什么样的环境,比如说输入电压的范围、频率、网侧电压是否纯净,接下来是电源的输出能力包括输出电压、电流和纹波大小等等。先要确定这些相关因素,才能更好的设计出符合标准的电源。我们在第二章会详细介绍如何利用这些参数设计电源。 输入电压范围(V line min 和V line max ); 输入电压频率(f L ); 输出电压(V O ); 输出电流(I O ); 最大输出功率 (P 0)。 效率估计(E ff ):需要估计功率转换效率以计算最大输入功率。如果没有参考数据可供使用,则对于低电压输出应用和高电压输出应用,应分别将E ff 设定为0.8~0.85。 利用估计效率,可由式(1-1)求出最大输入功率。 O IN ff P P E = (1-1) 第二步:确定输入整流滤波电容(C DC )和DC 电压范围。 最大DC 电压纹波计算: max DC V ?= (1-2) 式(1-2)中,D ch 为规定的输入整流滤波电容的充电占空比。其 典型值为0.2。对于通用型输入(85~265Vrms ),一般将max V DC ?设定为

LED专用开关电源使用说明书

LED专用开关电源使用说明书 一、产品原理概况 稳定的直流电压。 二、产品特点 1、体积小,重量轻; 2、工作电压范围宽:输入电压可在110-240V正常工作; 3、安全,可靠性高; 4、工作性能:大功率的开关电源有5-10秒的延时检测电路设计,能很好杜绝开关电源通电瞬间输出高电压,大电流从而能保护负载(特别是LED发光源,能最大限度的减少输出电压突变所造成的光衰); 5、保护功能:短路、过流、过热保护; 6、安装方便:本产品设计成防雨(户外)和不防水(户内)两种。防雨电源采用强度高、防锈的金属外壳悬挂式结构设计,可随地悬挂安装,减少输入输出连接电线; 7、当负载过大时,电源会发生保护,出现间歇通断的异常情况,此时应减少负载。 三、产品使用注意事项 1、输入电压应接在规定的工作电压范围内(输入电压220V AC)。 2、严禁在高温环境下使用,电源端是散热通风口,在风50CM范围内,请不要放置其他物品,确保电源应有良好的散热空间与环境。 3、严禁将电源安装在易燃物品上(如木制品、易燃塑料等),要远离油站或禁止烟火的地方。4.请准确计算负载功率,为使设备达到最佳使用状态,建议按标示功率80%负载使用,切勿超载。 5.电源内置短路保护功能,当输出端短路后,电源会自动进入保护状态。须断电1分钟再通电使用。 6.为了安全起见,请正确接地,输出电源线必须≥2.5mm2 四、安装方法 1、严格按照电源输出端子所指示的接线位置接线,接线要牢固,确定输出线严禁接反(输入“220V AC”接市电,输出“+”接负载正极,输出“-”接负载负极)。 2、在通电前,用万用表检查线路电压是否与工作电压相符(工作电压220V AC)确认后才可以合闸。 3、电源要牢固垂直悬挂安装(可将电源垂直悬挂在接线方便的地方,面盖要盖好,以防进水) 五、使用说明 1、正常使用条件下,产品按出厂日期标志保修一年,在保修期内产品发生故障,经本公司检测属于质量问题,将免费保修。 2、以下情况,不在保修范围内 (1)不按说明书要求使用而损坏的; (2)用户自行拆动电源内部元器件而损坏的; (3)盒内进水的; (4)产品外形严重损坏或变形的; (5)产品机身日期被擦除或涂改的; (6)接线端子烧焦的;

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