开关电源市场分析报告

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开关电源市场分析报告

一、开关电源的分类及应用

1、引言

随着电力电子技术的告诉发展,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。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体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。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,这一成本反转点。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节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

2、开关电源的分类

(1) 按功率变换形式分类:目前的输入功率主要有交流电源(AC)和直流电源(DC)两类;负载要求也主要有AC 和DC 两类,所以电力电子电源产品有四大类: AC-DC 电源转换产品;DC-DC 电源转换产品;DC-AC 电源转换产品;AC-AC 电源转换产品。

(2) 按电源产品名称分类,主要有:

第1类:开关电源,包含AC/DC 开关电源,DC/DC 开关电源,充电器等

第2类:不间断电源(UPS 电源),包含AC UPS 电源和DC UPS 电源等。

第3类:逆变器,包含普通逆变器,LCD 背光逆变器,太阳能逆变器等。

第4类:变频器,包含普通变频器,高压变频器等;第5类:其它: 如交流稳压电源,中频感应加热电源,高压电源、电力机车电源等;(3)模块电源产品分类:模块电源属于电源产品中的一大类别,主要包括:AC/DC模块电源和DC/DC模块电源两大类。AC/DC模块电源是将交流电压变换为直流电压。DC/DC模块电源是将直流电压变换成直流电压。

(4)模块电源产品分类:模块电源属于电源产品中的一大类别,主要包括:AC/DC模块电源和DC/DC模块电源两大类。AC/DC模块电源是将交流电压变换为直流电压。DC/DC模块电源是将直流电压变换成直流电压。设计简单:只需1个电源模块,配上少量分立元件,即可获得电源。缩短开发周期:模块电源一般备有多种输入、输出选择。

用户也可以重复迭加或交叉迭加,构成积木式组合电源,实现多路输入、输出,大大缩短了样机开发时间。变更灵活:产品设计如需更改,只需转换或并联另一合适电源模块即可。技术要求低:模块电源一般配备简单的外围滤波元件即可组成供电系统,因此令电源设计更简单。模块电源外壳有集热沉、散热器和外壳三位一体的结构形式,实现了模块电源的传导冷却方式,使电源的温度值趋近于最小值。同时,又赋予了模块电源良好的外壳封装。质优可靠:模块电源一般均采用全自动化生产,并配以高科技生产技术,因此质量稳定、可靠。用途广泛:模块电源可广泛应用于航空航天、机车舰船、军工兵器、发电配电、邮电通信、冶金矿山、自动控制、家用电器、仪器仪表和科研实验等社会生产和生活的各个领域,尤其是在高可靠和高技术领域发挥着不可替代的重要作用

3、开关电源技术的发展动向

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(Mn-Zn)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,走出有中国特色的产学研联合发展之路,为我国国民经济的高速发展做出贡献。

二、中国模块电源市场分析

回顾近几年中国模块电源市场的发展态势,可分为三个阶段:2008年之前,市场持续快速稳定发展,增长率维持在10%以上;2008年随着全球金融危机的到来,电源市场的增长率不断下滑,进入低谷期;自2009年下半年开始,在中国一系列经济刺激的政策拉动下,中国

模块电源市场走出低谷,进入回暖期。2006-2010年中国模块电源市场销售额情况(见表1、图1)。

一直以来,模块电源市场厂商众多,集中度较低,市场排名前10家厂商的市场占有率不到60%,而其中多半是国际品牌,本土品牌整体竞争力水平不高。全球爆发金融经济危机以后,中国政府连续出台多项积极的投资政策,加快了3G建设步伐,加大了在通信铁路电力新能源等领域的投资,使中国本土的经济环境明显好于国际经济环

境。部分国际模块电源品牌在欧美市场遭受重创,降低了对中国大陆模块电源市场的投资力度和竞争强度,这给中国本土模块电源企业进一步扩大在国内高端模块电源的市场创造了机会。2010年,从中国模块电源市场的竞争格局来看,艾默生凭借在电源行业的综合实力和影响力稳居市场第一的地位,其次是爱立信,VICOR凭借其模块电源在军工领域的强大优势占据市场第三的位置;中国本土品牌瑞谷科技和新雷能发展速度较快,处于国内领先水平。SynQor、POWER-ONE、TDK-LAMBDA等国际品牌市场份额有所下滑。2010年中国模块电源市场各品牌市场份额(见图2)。

由于模块电源具有设计周期短、可靠性高、系统升级容易等特点,网络通讯领域、军工

(包括航空航天等)领域是其主要应用行业。2010年,中国模块电源在通讯和军工两个行业的市场份额达88%,其中网络通讯行业销售额达16.29亿元,而军工行业(包括航空航天等)销售额为

11.49亿元;其它则包括电力系统、交通、新能源等行业。DC/DC模块电源体积小,转换效率高,适用于对电源要求很高的场合。其90%的应用领域是通信设备内部供电,其它如工业控制、电力系统、铁路信号、移动通信基站等设备也有所应用。而AC/DC模块主要应用在工业仪表、家用电器、工业控制、集散控制系统等领域。2006-2010年中国模块电源市场行业应用情况(见表2)

分行业来看,中国模块电源市场在网络通讯领域中的市场集中度相对较高,市场前5个品牌的市场份额达到59.6%,其中艾默生以3.36亿元的规模,占据本行业最大的市场份额,达到20.6%;爱立信、瑞谷、新雷能、SynQor等企业依次位列其后。而军工领域(包括航空航天)大部分市场仍然被进口品牌所占据,本土企业做得上规模的模块电源企业数量并不多。进口品牌中,VICOR占据市场领导地位,市场份额近20%,其他还有INTERPOINT、VPT、GAIVA、IR等;而本土企业中中国电子科技集团第43所、中国电子科技集团第24所、新雷能、西安微电子技术研究所(771所)、陕西华经微电子(895厂)等在军工领域都有产品涉足,依据不同的质量和可靠性要求应用在不同的场合。2010年中国模块电源市场网络通讯领域市场份额见

图3。

三、2011-2015年中国模块电源市场预测

2011-2015年,随着中国步入“十二五”发展阶段,经济快速恢复稳定增长势头;国际产业转移持续加深;中国通讯领域3G及4G网络的建设,三网融合、物联网、流媒体、光纤宽带网络建设的持续深入;中国国防科技工业保持15%以上的增长,武器装备的科研建设和探月工程等重大工程的实施;以及高速铁路、中国战略性新兴产业的大力发展等,预计中国模块电源市场仍然将保持10%以上的增长速度发展。中国模块电源市场2011-2015年市场销售额预测(见表3、图4)。

从未来五年的行业分布来看,随着通信与网络应用水平越来越高,行业发展趋于成熟,行业的硬件投资比重会逐渐减少,另由于通信领域的电源需求保有率较高,因此其模块电源的需求不太可能出现大幅度增长,未来的市场份额将逐渐下降。由于目前中国国防投入比重相对发达国家还处于较低水平,未来5年有稳定提高的趋势,预计模块电源在军工(包括航空航天)行业将持续稳定发展;而随着一些新兴行业的快速发展,以往占市场比重不大的行业如电力、交通、新能源等对模块电源的需求呈现出了快速增长的势头,增长速度相对较快。2011-2015年中国模块电源市场行业结构预测(见表4、图5、6、7、8、9)。

尽管随着中国信息化建设的不断深入,中国模块电源市场在未来仍有很大的发展空间,然而,在日趋激烈的竞争环境下,如何能在市场中生存并长足发展始终是电源生产商需要面对的问题。

四、西安开关电源市场浅析

1、整体概况

西安目前已形成通信、软件、计算机、消费类电子产品、电子基础材料及元器件、集成电路设计、电信和信息服务业等为主的电子信息产业。据不完全统计,西安电子信息产业从业人数超过4.2万人,其中高新开发区2.3万人,占55%;区外1.9万人,占45%。对全市425

家电子信息产业企业的调查,企业技工贸总收入已达到84.7亿元,工业总产值69.7亿元,占陕西省电子信息产业产值的32%,占同期西安市工业总产值的10.4%。40多家重点企业就完成产值74亿多元。

2、产业分布

西安开关电源产业分布很不均衡,呈现两极分化的状态,大体可分为军用与民用两大领域,其中,军用航空开关电源占市场很大比例。民用领域重量级品牌还未延伸至西北市场,大多为第二阶梯或三级阶梯企业,如台湾明玮,CINCON等在西安均有代理企业。且很少涉及到与我公司业务相同部分。所涉及到的通信电源也大多为军用航空,模块化程度不高,多为嵌入式或为外置机柜式。

3、企业概况

模块化领域西安也只有寥寥数家,如西安波普,爱科,西安伟京电子等厂家,此类厂家一般具有自主研发及生产能力。

在西安电源市场中,除了少数几家厂商拥有核心技术外,其他整机生产厂家大多不具有核心技术,只是依靠组装生产,经营区域性市场,这大大抑制了电源产品性能的发展。

4、制约因素

西安电源企业未能达到覆盖全国的渠道架构、不具备完善的服务体系以及强大的市场推广能力、丰富的市场营销经验和完整的配套解决方案提供能力。在西安电源市场,规范化、标准化与规模化略显不足。这为其大幅度提高产品及方案服务造成一定影响。

5、产业地位

在调查的425家电子信息企业中,高新区内有344家,占80.19%,并多是电子通信设备制造及软件业,电源产业所占比例不到10%。而区外分布的企业则多是电信服务业等。在高新区技工贸收入百强企业中,电子信息企业就有55家。由此可以看出,西安电子信息行业发达,但仅局限于通信与软件行业,电源产业则是严重缺乏。

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。

高频开关电源技术规范书

通讯系统电源 (高频开关电源、免维护电池)技术规范书

1、概述 1.1本技术规范书仅适用于2011主网技改工程。 1.2本规范未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范,卖方应提供符 合本规范书和遵照国际电工委员会标准(IEC)、国际公制(SI)及国家标准的符合国家电力行业标准的优质产品。技术指标应符合YD/T731《通讯用高频开关整流器》的规定。 1.3本规范未尽事宜,双方协商解决。 2、主要技术要求 2.1 供货数量: 序号名称规格及型号单位数量备注 1 高频开关电源屏-48V/120A(4*30A)面 4 2 蓄电池屏48V/300AH,每组24只,-2V 面8 3 电池巡检仪每套可接48只电池套 4 高频开关电源:-48V/120A (4*30A) 4套 蓄电池: -48V/300AH 4组(包括电池柜) 每套两组每组24只,2V/只 2.2设备电气性能 3.单套高频开关电源配置: 1)具备交流输入配电单元、整流单元、直流输出配电单元、监控单元,并为一体化机 柜,应能至少接入2组蓄电池。 2)具备完善的故障告警、保护功能(交流输入故障、直流输出故障、整流单元故障、 监控单元故障等自动保护功能),且部分状态具有自动恢复功能(交流过压、欠压、直流过流、过温)。 3)交流配电单元: 输入2路,输入电压:三相五线制:380V±20%,50±10%HZ,2路交流输入电源能自动切换,且互为主备用。 输出:三相输出分路(2路):2路32A,2路25A 单相输出分路(14路):2路20A,8路10A,4路6A。 4)直流配电单元: 输入:整流4路:48V/4*30A,可调整为(10A-20A-30A-60A,最大能达到120A。

开关电源实验报告

开关电源实验报告 一开关电源原理 如下图30W开关电源电路图所示,市电先经过由电容CX1和滤波电感LF1A组成的滤波电路后,再经过型号为KBP210的整流桥BD1和C1组成的整流电路,输出直流电。直流电又经过由UC3842和2N60等元器件组成的高频逆变电路后,变成高频的交流电,经高频变压器输出为低电压的高频交流电。高频交流经肖基特二极管SR1060后变为脉动的直流电,最后经滤波电容和滤波电感变为我们想要的直流电输出。

MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。(2)输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。 (3)整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。

1.2功率变换电路 (1)MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。(2)常见的原理图: (3)工作原理 R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时,UC3842停止工作,开关管Q1立即关断。

高频开关电源的特点及在电力系统的应用

高频开关电源的特点及在电力系统的应用 摘要:高频开关电源具有体积小重量轻、安全可靠、自动化程度及综合效率高、噪音低等特点,目前,电力系统已逐步采用这种电源系统。高频开关整流器与原始直流设备的性能比较。 关键词:高频开关电源;特点;性能比较;应用 一、前言 在电力系统中,直流电源作为继电保护、自动装置、控制操作回路、灯光音响信号及事故照明等电源之用,是发电厂和变电站比较重要的设备。因直流电源故障而引发的事故时有发生,所以,对直流电源的可靠性、稳定性具有很高要求。传统的直流电源多数采用可控硅整流型。近几年来,许多直流电源厂家推出智能化的高频开关电源,这种电源系统具有许多优点:安全、可靠、自动化程度高、具有更小的体积和重量、综合效率高以及噪音低等,适应电网发展的需要,值得推广使用。 目前,我国电力系统采用的直流电源也正由传统的相控电源逐步向模块化的高频开关电源转变。高频开关电源整流器的工作原理:交流电源接入整流模块,经滤波及三相全波整流器后变成直流,再接入高频逆变回路,将直流转换为高频交流,最后经高频变压器、整流桥、滤波器后输出平稳直流。这种高频开关电源主要由高频开关充电模块、集中监控器和蓄电池组等组成,其中充电模块和集中监控器具有内置微处理器,智能化程度高。高频开关电源系统正常

运行时,充电机的输出与蓄电池组并联运行,给经常性负荷供电。 二、高频开关电源的原理和特性 (一)高频电源系统方框图 高频开关整流器一般是先将交流电直接经二极管整流、滤波成直流电,再经过开关电源变换成高频交流电,通过高频变压器变压隔离后,由快速恢复二极管高频整流、电感电容滤波后输出。 (二)采用高频化有较高技术经济指标 理论分析和实践经验表明,电器产品的体积重量与其供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50hz提高到20khz时,用电设备的体积重量大体上降至工频设计的(5~10)%。这正是开关电源实现变频带来明显效益的基本原因。逆变或整流焊机、通讯电源用浮充电源的开关式整流器,都是基于这一原理。 那么,以同样的原理对传统的电镀、电解、电加工、浮充、电力合闸等各种直流电源加以类似的改造,使之更新换代为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,既可带来显著节能、节材的经济效益,更可体现技术含量的价值。 (三)设计模块化——自由组合扩容互为备用提高安全系数 模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生

开关电源的发展前景

开关电源的发展前景 提高开关电源的功率密度,使之小型化、轻量化,是人们不断努力追求的目标。电源的高频化是国际电力电子界研究的热点之一。电源的小型化、减轻重量对便携式电子设备(如移动电话,数字相机等)尤为重要。使开关电源小型化的具体办法有: 一是高频化。为了实现电源高功率密度,必须提高PWM变换器的工作频率、从而减小电路中储能元件的体积重量。 二是应用压电变压器。应用压电变压器可使高频功率变换器实现轻、小、薄和高功率密度。压电变压器利用压电陶瓷材料特有的"电压-振动"变换和"振动- 电压"变换的性质传送能量,其等效电路如同一个串并联谐振电路,是功率变换领域的研究热点之一。 三是采用新型电容器。为了减小电力电子设备的体积和重量,必须设法改进电容器的性能,提高能量密度,并研究开发适合于电力电子及电源系统用的新型电容器,要求电容量大、等效串联电阻ESR小、体积小等。 电源系统中应用大量磁元件,高频磁元件的材料、结构和性能都不同于工频磁元件,有许多问题需要研究。对高频磁元件所用磁性材料有如下要求:损耗小,散热性能好,磁性能优越。适用于兆赫级频率的磁性材料为人们所关注,纳米结晶软磁材料也已开发应用。 高频化以后,为了提高开关电源的效率,必须开发和应用软开关技术。它是过去几十年国际电源界的一个研究热点。 对于低电压、大电流输出的软开关变换器,进一步提高其效率的措施是设法降低开关的通态损耗。例如同步整流SR技术,即以功率MOS管反接作为整流用开关二极管,代替萧特基二极管(SBD),可降低管压降,从而提高电路效率。

分布电源系统适合于用作超高速集成电路组成的大型工作站(如图像处理站)、大型数字电子交换系统等的电源,其优点是:可实现DC/DC变换器组件模块化;容易实现N+1功率冗余,易于扩增负载容量;可降低48V母线上的电流和电压降;容易做到热分布均匀、便于散热设计;瞬态响应好;可在线更换失效模块等。 现在分布电源系统有两种结构类型,一是两级结构,另一种是三级结构。 由于AC/DC变换电路的输入端有整流元件和滤波电容,在正弦电压输入时,单相整流电源供电的电子设备,电网侧(交流输入端)功率因数仅为~。采用PFC(功率因数校正)变换器,网侧功率因数可提高到~,输入电流THD小于10%。既治理了电网的谐波污染,又提高了电源的整体效率。这一技术称为有源功率因数校正APFC单相APFC国内外开发较早,技术已较成熟;三相APFC的拓扑类型和控制策略虽然已经有很多种,但还有待继续研究发展。 一般高功率因数AC/DC开关电源,由两级拓扑组成,对于小功率AC/DC开关电源来说,采用两级拓扑结构总体效率低、成本高。 如果对输入端功率因数要求不特别高时,将PFC变换器和后级DC/DC变换器组合成一个拓扑,构成单级高功率因数AC/DC开关电源,只用一个主开关管,可使功率因数校正到以上,并使输出直流电压可调,这种拓扑结构称为单管单级即S4PFC变换器。 电压调节器模块是一类低电压、大电流输出DC-DC变换器模块,向微处理器提供电源。 现在数据处理系统的速度和效率日益提高,为降低微处理器IC的电场强度和功耗,必须降低逻辑电压,新一代微处理器的逻辑电压已降低至1V,而电流

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

智能高频开关电源模块

智能高频开关电源模块 22005F/11010F 用 户 手 册

目录 第一章概述 (2) 第二章充电模块介绍 (3) 2.1 结构及接口 (3) 2.1.1模块外观 (3) 2.1.2前面板 (3) 2.1.3后面板 (5) 2.2充电模块工作原理 (6) 2.3充电模块主要功能 (6) 2.3.1保护功能 (6) 2.3.2 其它功能 (7) 2.4充电模块性能参数 (8) 2.4.1环境要求 (8) 2.4.2输入特性 (9) 2.4.3输出特性 (9) 2.4.4其他特性 (9) 2.5充电模块安装尺寸 (10) 2.6包装维护 (11) 2.6.1运输包装 (11) 2.6.2维护 (11) 2.7使用注意事项及处理 (11) 2.7.1模块均流 (11) 2.7.2输出电压设定 (12) 2.7.3分组号设定 (12) 2.7.4地址设定 (12) 2.7.5模块告警现象及处理 (12) 注意事项 (13)

第一章概述 公司专业生产高频开关模块和其它专业电源模块以及电力操作电源监控系统,向各合作厂家及终端用户提供其中的电源组件。电力操作电源系统是应用电力机房内的电源设备,电力操作电源又称电力工程交、直流电源,简称交、直流屏(柜)。主要用于各级变电所(站)及火力、水力发电厂,作为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷的电源,是电力系统控制、保护的基础。在轨道交通领域主要应用于为供电系统的断路器分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和事故照明提供不间断直流电源。 智能高频开关直流电源系统由交流输入配电部分、充电模块整流部份、降压部份、直流输出馈电部份、监控部份以及绝缘监测部份组成。 电力操作电源充电模块作为电力系统必不可少的重要组成部份,其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向电力设备提供能源;除此之外,现代电力操作电源还必须具备智能集散监控,无人值守和电池自动管理等功能,从而满足电力系统现代化管理的需求。 电力操作电源充电模块不仅能很好的满足市场的需求,还能从客户实际应用角度出发,为客户提供真正经济、可靠、便利的系统解决方案。其主要特点集中体现在: ●高功率密度化,有利于节约系统空间,提高系统容量。 ●高效率,利用智能风冷方式,能很好地处理模块器件温升,提高可靠性。 ●具有输出电压和电流平滑调节的功能。 ●模块内部集成防倒灌二极管,可实现热插拔,方便系统调整及维护。 ●软件均流,无需硬件设置,能支持多达60个模块可靠自主均流运行。 ●充电模块智能控制,提供数据通讯接口。 ●分散多级监控系统,实现监控系统的简单可靠。

开关电源设计报告

1开关电源主电路设计 1.1主电路拓扑结构选择 由于本设计的要求为输入电压176-264 V 交流电,输出为24V 直流电,因此中间需要将输入侧的交流电转换为直流电,考虑采用两级电路。前级电路可以选用含电容滤波的单相不可控整流电路对电能进行转换,后级由隔离型全桥Buck 电路构成。总体要求是先将AC176-264V 整流滤波,然后再经过BUCK 电路稳压到24V 。考虑到变换器最大负输出功率为1000W ,因此需采用功率级较高的Buck 电路类型,且必须保证工作在CCM 工作状态下,因此综合考虑,本文采用全桥隔离型Buck 变换器。其主电路拓扑结构如下图所示: 图1-1 主电路拓扑结构 1.2开关电源电路稳态分析 下面将对全桥隔离型BUCK 变换器进行稳态分析,主要是推导前级输出电压g V 与后级输出电压V 之间的关系,为主电路参数的设计提供参考。将前级输出电压g V 代替前级电路,作为后级电路的输入,且后级BUCK 变换器工作在CCM 模式,BUCK 电路中的变压器可以用等效电路代替。 由于全桥隔离型BUCK 变换器中变压器二次侧存在两个引出端,使得后级BUCK 电路的工作频率等同于前级二倍的工作频率,如图1-1所示。在S T 2的工作时间内,总共可分为四种开关阶段,其具体分析过程如下: 1) 当S DT t <<0时,此时1Q 、4Q 和5D 导通,其等效电路图如图1-2所示。

i () t R v i ‘ 图1-2 在S DT t <<0时等效电路 g nv v =s (1-1) v nv v g -L = (1-2) R v i i /-C = (1-3) 2) 当S S T t DT <<时,此时1Q ~4Q 全部关断,6D 和5D 导通,其等效电路图如图1-3 所示。此时前级输出g V 为0,假设磁化电流为0,则流过6D 和5D 电流相等,均为L i 2 1 。。 i () t R i ‘ 图1-3 在S S T t DT <<时等效电路 0=s v (1-4) v v -L = (1-5) R v i i /-C = (1-6) 3) 当S S T D t T )( +1<<时,此时2Q 、3Q 和6D 导通,其等效电路图如图1-2所示。

高频开关电源直流柜使用说明

GZMCW 高频开关直流电源屏 使用操作手册 湖南科明电源有限公司

(一) 概述 GZMC(W)系列直流电源柜可用于发电厂、变电所、通讯部门,工矿企业作不间断直流控制,保护电源,继电保护和电磁操作机构分合闸电源等各类低压设备用电,也可用于一般工厂、企业变配电室,发电站作直流分合闸电源,应急灯光照明等,并可按用户要求配备双路交流电源进线,另一路可自动切换投入,以提高供电的可靠性。 (二) 功能及特点 本装置由电源整流充电系统,配电馈线系统,电池系统及附加保护装置等单元组成。整流充电单元系智能高频开关整流成套装置,控制系统采用美国MOTOROLA公司的MC68HCO5系列单片机作为主控制模块,大量运用了微带原理及线性快速反馈系统。通过CPU双重控制电路的控制、检测、采样、退出等实现CPU死机保护,控制模块具有自诊断功能,使控制模块因自身原因造成系统异常时能自动(或手动)进入系统紧急状态(转入较安全的浮充状态),还能实现对电力模块的运行状态进行实时监控及故障反馈,使其本身具备了较高可靠性。 电力模块采用先进的尖峰抑制器件及EMI滤波电路,由全桥整流电路,将三相交流电整流为直流,再由DC/DC高频变换电路(300KHZ)把所得的直流电逆变成稳定可控的直流输出。电流保护采用双臂式全向保护电路,避免了开关电路本身所存在的偏磁,逆变桥臂直通等影响。保证模块瞬态过程(负载突变、短路、参数浮移等)中工作的稳定性,控制电路采用了双电压环(输出电压、电感电压)及峰值电流环三环反馈系统,具有很高的功态响应速度和系统稳定性,同时对于均流控制采用双重均流控制,使模块自适应PWM均流控制均流(通过控制器),电力模块既可受控于控制模块输出设定值,又可独立工作在设定的自控状态。电力模块本身既可单机自控工作完成各种基本功能,又可并联组合工作在控制模块控制状态,完成组合输出,实现集中监控,确保智能高频开关整流装置系统运行的双重保险。

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

通信用智能高频开关电源-直流屏

嵌入式 通信设备用高频开关电源 产品说明书 (PS4860系列) 深圳市中兴通电力技术有限公司

一、系统介绍 1.系统概述 PS4860(48V/60A)是我公司为通讯设备设计制造的嵌入式、智能化、多功能整流电源。它主要由整流器模块、控制单元和配电单元组成,设备机柜外形图见附图。整流器模块型号为PS4820(48V/20A),最多可放置3只。 本电源系统采用标准19英寸宽度,可与目前通信行业标准机架自由组合。本电源也可选用我公司PS4810(48V/10A)、PS4815(48V/15A)模块或PS2410(24V/10A)、PS2415(24V/15A)、PS2420(24V/20A)、模块。 2.原理简介 接入单相三线制交流电,经过交流空气开关将交流电分配给整流模块,整流模块采用高频PWM技术将单相交流电变换为隔离的直流电。该直流电经直流配电单元分配给蓄电池组充电用和供负载用。控制单元控制整个系统,实现故障告警、参数显示、键盘操作、电池管理、远程通信等功能。 3.产品特点 3.1 嵌入式 产品集成了交/直流配电、整流模块和控制单元,体积小。采用标准19英寸宽度,可嵌入通信行业设备机架。 3.2 模块化 高频整流模块冗余备份运行,均流度高,通过长时间短路试验和高温老化,可工作于有微机监控器和无微机监控器两种模式,采用成熟的技术和工艺,可靠性高。 3.3 智能化 微机监控器自动采集交流、直流、电池和整流模块的参数和工作状态,通过RS232口、RS485口或MODEM与周边设备或远程监控中心联机组网,实现远程监控,采用中国电信总局《通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统前端智能设备通讯协议》,通用性强。 1

开关电源课程设计报告

现代电源技术课程实践报告 院系:物理与电气工程学院 班级:电气自动化一班 姓名: 李向伟 学号: 111101007 指导老师:苗风东

一、设计要求 (1)输入电压:AC220±10%V (2)输出电压: 12V (3)输出功率:12W (4)开关频率: 80kHz 二、反激稳压电源的工作原理

图2-1 反激稳压电源的电路图 三、 反激电路主电路设计 (1)(1)Np Vdc Ton Vo Tr Nsm -=+ (3-1) 1. 反激变压器主电路工作原理 反激式变换器以其电路结构简单,成本低廉而深受广大开发工程师的喜爱,它特别适合小功率电源以及各种电源适配器.但是反激式变换器的设计难点是变压器的设计,因为输入电压范围宽,特别是在低输入电压,满负载条件下变压器会工作在连续电流模式(CCM),而在高输入电压,轻负载条件下变压器又会工作在不连续电流模式(DCM);另外关于CCM 模式反激变压器设计的论述文章极少,在大多数开关电源技术书籍的论述中, 反激变压器的设计均按完全能量传递方式(DCM

模式)或临界模式来计算,但这样的设计并未真实反映反激变压器的实际工作情况,变压器的工作状态可能不是最佳.因此结合本人的实际调试经验和心得,讲述一下不完全能量传递方式(CCM) 反激变压器的设计. 1)工作过程: S 开通后,VD 处于断态,W1绕组的电流线性增长,电感储能增加; S 关断后,W1绕组的电流被切断,变压器中的磁场能量通过W2绕组和VD 向输出端释放。 反激电路的工作模式: 反激电路的理想化波形 S u S i S i V D t o t o ff t t t t U i O O O O 反激电路原理图

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

智能高频开关电源系统中整流模块的功能设计概要

2011年8月15日第34卷第16期 现代电子技术 M odern Electro nics T echnique A ug.2011V ol.34N o.16 智能高频开关电源系统中整流模块的功能设计 毕恩兴 (西安铁路职业技术学院,陕西西安 710014 摘要:以智能高频开关电源系统中的整流模块为研究对象,采用无源PF C 和D C/DC 变换器的原理,对模块的整流原理进行设计和改善,经过对整流模块的硬件、电路的设计与调试表明:该整流模块可以有效地解决智能高频开关电源系统中整流问题,同时,还具有可靠性强、稳定性好且体积小、噪声低、节能高效、维护方便等优点,能够很好地满足现代智能高频开关电源系统的发展趋势要求。 关键词:高频开关电源;整流模块;D C DC 变换器;PF C 中图分类号:T N710 34;T M 32 文献标识码:A 文章编号:1004 373X(201116 0189 03 Design on Rectifier Module in the High frequency Intelligent Switching Power System BI En xing (Xi an Railway Vocat ion &T ec hni cal Institute,Xi an 710014,China Abstract :T aking t he r ect ifier mo dule o f high fr equency int elligent switching pow er as research object,and using passive po wer factor co rr ection and DC/DC

高频开关电源的基本原理

高频开关电源的基本原理

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第一节高频开关电源的基本原理 一、高频开关电源的组成 高频开关整流器通常由工频滤波电路、工频整流电路、功率因数校正电路、直流-直流变换器和输出滤波器等部分组成,其组成方框图如图1-3-1所示。 图1-3-1高频开关整流器组成方框图 图中输入回路的作用是将交流输入电压整流滤波变为平滑的高压直流电压;功率变换器的作用是将高压直流电压转换为频率大于20KHZ的高频脉冲电压;整流滤波电路的作用是将高频的脉冲电压转换为稳定的直流输出电压;开关电源控制器的作用是将输出直流电压取样,来控制功率开关器件的驱动脉冲的宽度,从而调整开通时间以使输出电压可调且稳定。从框图中可见,由于高频变压器取代了笨重的工频(50HZ)变压器,从而使稳压电源的体积和重量大小减小。 开关整流器的特点: ①重量轻,体积小 采用高频技术,去掉了工频变压器,与相控整流器相比较,在输出同等功率的情况下,开关整流器的体积只上相控整流器的1/10,重量也接近1/10。 ②功率因数高 相控整流器的功率因数随可控硅导通角的变化而变化,一般在全导通时,可接近0.7以上,而小负载时,仅为0.3左右。经过校正的开磁电源功率因数一般在0.93以上,并且基本不受负载变化的影响(对20%以上负载)。 ③可闻噪音低 在相控整流设备中,工频变压器及滤波电感工作时产生的可闻噪声较大,一般大于60dB。而开关电源在无风扇的情况下可闻噪声仅为45dB左右。 ④效率高 开关电源采用的功率器件一般功耗较小,带功率因数补偿的开关电源其整机效率可达88%以上,较好的可做到91%以上。 ⑤冲击电流小 开机冲击电流可限制的额定输入电流的水平。 ⑥模块式结构 由于体积不,重量轻,可设计为模块式结构,目前的水平是一个2m高的19英寸(in)机架容量可达48V/1000A以上,输出功率约为60KW。 二、高频开关电源的分类 (二)开关整流器分类 1、按激励方式 可分为自激式和他激式。自激式开关电源在接通电源后功率变换电路就自行产生振荡,即该电路是靠电路本身的正反馈过程来实现功率变换的。 自激式电路出现最早。它的特点是电路简单、响应速度较快,但开关频率变化大、输出纹波值较大,不易作精确的分析、设计,通常只有在小功率的情况下使用,如家电、仪器电源。他激式开关电源需要外接的激励信号控制才能使变换电路工作,完成功率变换任务。 他源激式开关电源的特点是开关频率恒定、输出纹波小,但电路较复杂、造价较高、响应速度较慢。 2、按开关电源所用的开关器件 可分为双极型晶体管开关电源、功率MOS管开关电源、IGBT开关电源、晶闸管开关电源等。

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

高频开关电源的设计

目录 1绪论 (1) 1.1高频开关电源概述 (1) 1.2意义及其发展趋势 (2) 2高频开关电源的工作原理 (3) 2.1 高频开关电源的基本原理 (3) 2.2 高频开关变换器 (5) 2.2.1 单端反激型开关电源变换器 (5) 2.2.2 多端式变换器 (6) 2.3 控制电路 (8) 3高频开关电源主电路的设计 (9) 3.1 PWM开关变换器的设计 (9) 3.2 变换器工作原理 (10) 3.3 变换器中的开关元件及其驱动电路 (11) 3.3.1 开关器件 (11) 3.3.2 MOSFET的驱动 (11) 3.4高频变压器的设计 (13) 3.4.1 概述 (13) 3.4.2 变压器的设计步骤 (13) 3.4.3 变压器电磁干扰的抑制 (15) 3.5 整流滤波电路 (15) 3.5.1 整流电路 (15) 3.5.2 滤波电路 (16) 4 总结 (19) 参考文献 (20)

1 绪论 1.1高频开关电源概述 八十年代,国内高频开关电源只在个人计算机、电视机等若干设备上得到应用。由于开关电源在重量、体积、用铜用铁及能耗等方面都比线性电源和相控电源有显著减少,而且对整机多相指标有良好影响,因此它的应用得到了推广。近年来许多领域,例如电力系统、邮电通信、军事装备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等都越来越多应用开关电源,取得了显著效益。究其原因,是新的电子元器件、新电磁材料、新变换技术、新控制理论及新的软件(简称五新)不断地出现并应用到开关电源的缘故。五新使开关电源更上一层搂,达到了频率高、效率高、功率密度高、功率因数高、可靠性高(简称五高)。有了五高,开关电源就有更强的竞争实力,应用也更为扩大,反过来又遇到更多问题和更实际的要求。这些问题和要求可归纳为以下五个方面: (l)能否全面贯彻电磁兼容各项标准? (2)能否大规模稳定生产或快捷单件特殊生产? (3)能否组建大容量电源? (4)电气额定值能否更高(如功率因数)或更低(如输出电压)? (5)能否使外形更加小型化、外形适应使用场所要求? 这五个问题是开关电源能否在更广泛领域应用的关键,是五个挑战。(简称五挑战)把挑战看成开关电源发展的动力和机遇,一向是电源科技工作者的态度。以功率因数为例,AC-DC开关电源或其他电子仪器输入端产生功率因数下降问题,用什么办法来解决?毫无疑问,利用开关电源本身的工作原理来解决开关电源应用中产生的问题是最积极的态度。实践中,用DC-DC开关电源和有源功率因数校正的开关电源,(成本比单机增加20%):成功解决了这个问题。现在,又进一步发展成单级有功率因数校正的开关电源,(成本只增加5%);在三相升压式单开关整流器中减少谐波方法,有人采用注入六次谐波调脉宽控制,抑制住输入电流的五次谐波,解决了电流谐波畸变率小于100k的要求。

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

智能高频开关电源作业指导

作业指导书 一、智能高频开关电源设备安全技术操作规程 1.检修人员使用前必须熟悉设备性能和状态,了解设备结构后方可进行作业。 2.按规定着用劳动防护用品。 3.严格执行“三不动”、“三不离”的规定。 4.在操作过程中,严禁触摸电源金属裸露部分。 5.不得随意更改监控模块设定参数、随意更改功能开关状态。 6.两路交流市电均停电或故障,设备自动由蓄电池供电,根据大准线实际情况,蓄电池放电至额定容量的30%或输出电压下降至47V 时需启动油机发电机给设备供电,油机发电机启动至少5分钟,待输出正常后,方可切换给电源系统供电。 7.整流模块故障需更换时,关闭对应的交流输入开关,将故障模块抽出,更换为新模块并固定,合上对应的交流输入开关,给模块上电,并确认模块工作正常。 8.检查设备电源线、地线连接是否安全可靠。 9.影响设备正常使用的检修项目,需请点后方可进行。

序号作业项目作业内容工作(作业)标准1 清扫设备清扫设备外部清洁无积尘。 2 整机检修 1.指示灯及监控模 块检查1.架顶指示灯、各模块指示灯显示正常。 2.监控模块显示正常。 2.外观及配线检查 1.设备整机、蓄电池、防雷保护单元等各部 位安装牢固,状态、作用良好。 2.设备标签、铭牌齐全准确。 3.配线走线规范、连接可靠、标识准确。 3 特性测试 1.交流1/2路输入 电源测试220V:187~242V,频率:50H在±2Hz 380V:323~418V,频率:50Hz±2Hz 2.整流模块输出电 压测试 48V:43.2~57.6V 3.蓄电池电压单体电压:浮充(25℃):2.23~2.28V, 均充:2. 30~2.35V; 总体电压:浮充:53.52~54.48V, 均充:55.2~56.4V 4.数据核对时间准确,测试数据与显示数据一致。 4 功能试验 1.1/2路交流输入 电源倒换试验 1/2路交流输入电源倒换正常。 2.断交流输入电源 试验 交、直流倒换正常。 3.告警功能试验检 查 各种告警作用良好、准确。 5 蓄电池放电试验放电试验(根据需 要进行) 1.放出标称容量的30%~40%。 2.放电期间(放电前、放电中、均充时),应 每小时手动测量一次端电压和环境温度。 3.放电终止电压单体不得低于1.85V。 4.均充限流设置为电池容量的10%。 6 结束作业1.填写检修记录记录填写真实、完整、准确、清楚。 2.清理作业现场作业现场整洁。

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