POWER基本电路功能单元简介
Power ic 电源管理
Yuming电子知识系列Power ManagementPower Management电源管理ICYuming SunJul, 2011Jul2011yuming924@CONTENTS础知识¾基础知识¾LDO Regulator¾Switching Regulator (DC-DC)¾Charge Pump（电荷泵）Ch P¾W-LED Driver¾Voltage Reference (电压参考/基准源) Voltage Reference(¾Reset IC (Voltage Detector)¾MOSFET Driver¾PWM Controller基础知识便携电子产品常用电源电力资源-电源管理IC-用电设备IC ：5、3.3、2.5、1.8、1.2、0.9V 等；电力用电电源管马达：3、6、12V ；LED 灯背光；资源设备理ICLCD 屏：12、-5V ；AC Rectifier/PWM IC ）AC ：110、220V DCC t 升降压DC DC Ch P 等整流：PWM IC （3843或VIPER12）、开关电源DC 或电池DCConverter ：LDO 、升降压DC-DC 、Charge Pump 等。
Reset IC 或电压检测：如808、809。
电池管理：保护IC 、充电管理（4054Fuel Gauge 等。
电池管理保护、充电管理）、g 等DC 或电池ACInverter/逆变：for CCFL …… （比喻：电荷-水、电流-水流、电容-水桶、电压-水压。
）便携产品电源系统设计要求便携产品电源设计需要系统级思维，在开发由电池供电的设备时，诸如便携产品电源设计需要系统级思维在开发由电池供电的设备时诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC等低功耗产品，如果电源系统设计不合理，则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等同样在系统设计中也要从节省电池能量的角度出发多功率分配架构等。
PowerXL DF1X1系列低压变频器 产品概述说明书
适用于0.75kW至630kW的三相异步及同步电机的开环及闭环控制2PowerXL DF1X1系列低压变频器目录PowerXL DF1X1系列低压变频器产品概述技术特点产品标准产品型号可选附件技术参数端子接线图配线及端子规格外围选件外观尺寸 (222356781011)伊顿DF1X1系列变频器是一款高效节能，功能全面的高性能矢量型变频器，产品支持交流异步电机和同步电机的开环及闭环矢量控制，可以覆盖典型工业及商业应用中的所有环节，满足各种变转矩和恒转矩应用控制需求。
DF1X1系列变频器全部采用强化防护涂层电路板和先进的结构设计，兼顾了产品的散热和防尘需求，保证了产品可靠性和稳定性，广泛适用于各种恶劣的现场环境。
PowerXL DF1X1系列低压变频器产品概述●丰富的控制方式：V/F 控制，开环及闭环矢量控制，压频分离控制，满足不同应用需求●支持永磁同步电机，同步磁阻电机控制，更高能效，减少碳排放；●强化PCBA 防护涂层，符合3C3，3S3等级要求，可耐受严苛的环境条件●FR1-FR4标配内置制动单元，FR5-FR7选配内置制动单元●内置双Modbus 通讯接口并可扩展PROFINET ，PROFIBUS ，CANopen 等工业总线通讯●两个扩展插槽，可扩展通讯，I/O 及编码器卡●窄体设计，支持并排零间距安装，节省柜内空间●支持共直流母线应用●具有过励磁制动功能，实现更快 制动●内置停电控制算法，当电网电压瞬时跌落时可以控制变频器输出避免故障停机●标配I/O 数量（可扩展）：● 5DI, 1DO, 1RO ● 2AI, 1AO●高启动转矩：0.25Hz 时150%，0Hz 时200%（配合编码器卡）●丰富的软件功能：● 内置节能控制算法，有效降低能耗，并可监控用电量数据● 自动/捕捉再起动功能● 负载保护功能● 摆频（三角波）功能● PID 控制器● 张力控制功能● 示波器功能：通过功能强大的Drive Xpert 软件，用户可以通过虚拟示波器在电脑上实时监控参数，使调试，监控，故障排查更为便捷高效技术特点DF1X1系列低压变频器 /electrical目录描述 页码 DF1X1系列低压变频器3DF1X1系列低压变频器产品型号DF1X1系列低压变频器 /electrical 产品型号标准产品选型注:* 过载能力： VT/轻载：110%额定电流（1min/10min ） CT/重载：150%额定电流（1min/10min ）380V 系列框架尺寸额定功率（kW ）VT/轻载额定电流（A ）VT/轻载 (I L )额定功率（kW ）CT/重载额定电流（A ）CT/重载(I H )产品型号FR1FR3FR21.52.235.57.5111518.522303745557590110132160185200220250280315355400450500560630467.313172532384560759011015018021025031034038041547051060067075080086099011000.751.52.245.57.5111518.52230374555759011013216018520022025028031535540045050056034610131725323845607590110150180210250310340380415470510600670750800860990DF1-343D0NB-C20CX1DF1-344D0NB-C20CX1DF1-346D0NB-C20CX1DF1-34010NB-C20CX1DF1-34013NB-C20CX1DF1-34017NB-C20CX1DF1-34025NB-C20CX1DF1-34032NB-C20CX1DF1-34038NB-C20CX1DF1-34045NB-C20CX1DF1-34060NN-C20CX1DF1-34075NN-C20CX1DF1-34090NN-C20CX1DF1-34110NN-C20CX1DF1-34150NN-C20CX1DF1-34180NN-C20CX1DF1-34210NN-C20CX1DF1-34250DN-C20CX1DF1-34310DN-C20CX1DF1-34340DN-C20CX1DF1-34380DN-C20CX1DF1-34415DN-C20CX1DF1-34470DN-C20CX1DF1-34510DN-C20CX1DF1-34600DN-C20CX1DF1-34670DN-C20CX1DF1-34750DN-C20CX1DF1-34800DN-C20CX1DF1-34860DN-C20CX1DF1-34990DN-C20CX1FR5FR4FR6FR7FR8FR9FR10FR11FR12产品系列DF1=系列名称配置选项2C 20C X1=带显示面板= IP20= 加强涂层电路板= 产品版本X1通讯选项PN DP = PROFINET = PROFIBUSNN DN NB = 标准配置=内置直流电抗器=内置制动单元配置选项13D0013310= 额定电流3A （重载）= 额定电流13A （重载）= 额定电流310A （重载）电流等级DF1 - 34 4D2 NN - C20CX1-PN电压等级3234= 三相200~240V = 三相380~480V = 三相620~690V36* FR5-FR7可选配内置制动单元；FR6-FR7可选配内置直流电抗器，FR8-FR12标配内置直流电抗器；FR1-FR5可选配出厂预装PN/DP 通讯卡* 如有其他配置需求，请咨询伊顿。
PDU 设备介绍
PDU（电源分配单元）PDU（Power Distribution Unit，电源分配单元），也就是我们常说的机柜用电源分配插座，PDU是北京禾田普发科技有限公司为机柜式安装的电气设备提供电力分配而设计的产品，拥有不同的功能、安装方式和不同插位组合的多种系列规格，能为不同的电源环境提供适合的机架式电源分配解决方案。
PDU 的应用，可使机柜中的电源分配更加整齐、可靠、安全、专业和美观，并使得机柜中电源的维护更加便利和可靠。
1、基本简介Power Distribution Unit：电源分配单元，习惯上又称为“机柜用电源分配插座”。
但现在我们通常说的PDU是RPDU，即 RACK- POWER DISTRIBUTION UNIT，就是机架式电源分配单元．也有人叫电源分配管理器，顾名思义PDU应具备电源分配和管理功能。
电源分配是指电流及电压和接口的分配，电源管理是指开关控制（包括远程控制）、电路中的各种参数监视、线路切换、承载的限制、电源插口匹配安装、线缆的整理、空间的管理及电涌防护和极性检测。
通过工业标准的PDU产品的使用，可是使网络产品的电源安全更为提高，满足了重要设备电源输入的要求。
接地线检测电路通过高亮度发光管指示，能有效真实地检测您的供电线路是否接地线及接地线质量，提醒您接牢和保持良好的接地线，以确保防雷泄流通道的畅顺和用电安全。
随着计算机网络技术发展，服务器、交换机、各种电子设备等关键设备的需求也日益增加，其承担的业务越来越关键，对设备所处的环境（如机房、机柜等）要求也越高，所有参与关键设备运行的设施都必须具有高可靠性与可用性。
对电源插座而言，是所有设备用电的最后一道关口，如果它不够稳定，且缺乏足够的保护功能，将有可能导致昂贵设备被毁，甚至整个系统崩溃。
因此，电源插座的安全稳定性是设备和业务系统价值的有力保障之一。
产品特点产品结构：采用模块化结构设计，附有多种智能化的功能，便于管理和操作。
开关电源各功能电路详解
开关电源各功能电路详解一、开关电源的电路组成开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路1、AC 输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、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。
2、 DC 输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2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。
C3、C4 为安规电容，L2、L3为差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于 C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使 Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
power公式范文
power公式范文在物理学中，power（功率）是指单位时间内完成的工作量或能量转化速率。
它用公式 P = W/t 表示，其中 P 表示功率，W 表示工作量或能量转化，t 表示时间。
功率的单位通常使用瓦特（W），它是国际单位制中的标准功率单位。
1瓦特等于1焦耳/秒，也等于1千克·米^2/秒^3，或者说在1秒钟内完成1焦耳的工作或能量转化。
功率公式的推导基于基本的功公式W=F·d（其中F表示力，d表示位移），将其代入功率公式中可以得到：P=W/t=(F·d)/t根据位移（d）除以时间（t）得到速度（v），再将其代入功公式中可以得到：P=F·v这就意味着功率等于力乘以速度。
功率的概念可以应用于多个领域，例如物理学、工程学、机械学、电学等等。
在每个领域中，功率都有不同的应用和解释。
在物理学中，功率的概念对于描述物体的机械运动非常重要。
例如，当我们用力推动一个物体时，可以通过计算力和速度的乘积来确定我们所施加的功率。
同样地，当一个物体被引力下落时，也可以计算下落速度和重力的乘积来确定下落过程中的功率。
在工程学和机械学中，功率有助于确定机器或设备的性能。
例如，当我们考虑一台发动机的功率时，我们可以通过测量引擎的工作量和运转时间来计算出功率。
这有助于评估发动机的效率和性能。
在电学中，功率是描述电流和电压之间关系的重要概念。
根据欧姆定律V=I·R（其中V表示电压，I表示电流，R表示电阻），可以推导出功率的公式为：P=V·I这意味着功率等于电压和电流的乘积。
在电路中，根据功率公式可以计算电路中的功率损耗，从而设计和优化电路。
值得注意的是，功率不仅仅与工作量或能量转化有关，还与时间密切相关。
较大的功率意味着在较短的时间内完成更多的工作或能量转化，而较小的功率则表示在较长的时间内完成较少的工作或能量转化。
在实际应用中，功率的概念非常重要。
它帮助我们理解和分析各种情况下的能量转化速率。
电源系统的作用及组成
电源系统的作用及组成电源系统是指为各种电器设备提供所需电能的整体系统。
它在现代社会中起着至关重要的作用，不仅为人们的日常生活提供便利，也支撑着工业生产和科技发展。
本文将详细介绍电源系统的作用以及其组成。
一、作用1. 供电：电源系统的首要作用是为各种电器设备提供稳定、可靠的电能。
无论是家庭中的电灯、电视、空调，还是工业生产中的机械设备、生产线等，都需要电源系统提供电能，以保证它们正常运行。
2. 保护设备：电源系统不仅提供电能，还起到保护设备的作用。
通过电源系统中的过载保护、短路保护、过压保护等功能，可以有效防止设备因电能异常而受损或发生故障，保障设备的安全可靠运行。
3. 调节电能质量：电源系统可以调节电能的质量，包括稳压、稳频、滤波等功能。
稳压功能可以保持电压的稳定，防止因电压波动而对设备产生不利影响；稳频功能可以保持频率的稳定，使设备能够按照要求的频率运行；滤波功能可以削弱电网中的噪声和干扰，提高电能的纯净度。
二、组成电源系统由多个组件组成，下面将分别介绍各个组件的作用及特点。
1. 电源单元：电源单元是电源系统的核心部件，负责将电能从电网中转换为设备所需的电能。
常见的电源单元包括变压器、整流器、逆变器等。
变压器用于将电网中的交流电转换为设备所需的工作电压；整流器用于将交流电转换为直流电，供给设备使用；逆变器则用于将直流电转换为交流电，满足特定设备的需求。
2. 控制器：控制器是电源系统的智能化部分，负责对电源单元进行控制和监测。
控制器可以实现对电源的开关、输出电压和电流的调节等功能，并通过传感器对电源工况进行实时监测。
当电源出现异常情况时，控制器可以及时采取保护措施，保障设备的安全运行。
3. 电池组：电池组是电源系统的备用能源部分，主要用于应对电网断电或故障时的应急情况。
电池组通过充电器与电源系统相连，平时可以为电源系统提供备用电能，当电源系统无法正常工作时，电池组可以自动切换并为设备提供持续的电能，保证设备的正常运行。
开关电源原理图各元件功能详解
电源原理图--每个元器件的功能详解！FS1:由变压器计算得到Iin值，以此Iin值(0.42A)可知使用公司共享料2A/250V，设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。
TR1(热敏电阻):电源启动的瞬间，由于C1(一次侧滤波电容)短路，导致Iin电流很大，虽然时间很短暂，但亦可能对Power产生伤害，所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻，以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A，230V/60A)，但因热敏电阻亦会消耗功率，所以不可放太大的阻值(否则会影响效率)，一般使用5Ω-10Ω热敏，若C1电容使用较大的值，则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。
VDR1(突波吸收器):当雷极发生时，可能会损坏零件，进而影响Power的正常动作，所以必须在靠AC输入端(Fuse之后)，加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K)，但若有价格上的考虑，可先忽略不装。
CY1，CY2(Y-Cap):Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容，若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap ，AC Input若为2Pin(只有L，N)一般使用Y1-Cap，Y1与Y2的差异，除了价格外(Y1较昂贵)，绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘，绝缘耐压约为Y2的两倍，且在电容的本体上会有“回”符号或注明Y1)，此电路蛭蠪G 所以使用Y2-Cap，Y-Cap会影响EMI特性，一般而言越大越好，但须考虑漏电及价格问题，漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。
CX1(X-Cap)、RX1:X-Cap为防制EMI零件，EMI可分为Conduction及Radiation两部分，Conduction规范一般可分为: FCC Part 15J Class B 、CISPR 22(EN55022) Class B 两种，FCC测试频率在450K~30MHz，CISPR 22测试频率在150K~30MHz，Conduction可在厂内以频谱分析仪验证，Radiation 则必须到实验室验证，X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有效，一般而言X-Cap愈大，EMI防制效果愈好(但价格愈高)，若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf)，安规规定必须要有泄放电阻(RX1，一般为1.2MΩ1/4W)。
开关电源电路组成及各部分详解
开关电源各功能电路详解一、开关电源的电路组成二、输入电路的原理及常见电路三、功率变换电路四、输出整流滤波电路五、稳压环路原理六、短路保护电路七、输出端限流保护八、输出过压保护电路的原理九、功率因数校正电路（PFC）一、开关电源的电路组成开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路1、AC 输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、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。
2、 DC 输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2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。
C3、C4 为安规电容，L2、L3为差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
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POWER功能單元簡介根據DA30C機種功能單元方框圖﹐分以下几個部分進行闡述。
1﹐交流輸入部分:包括保險絲(F1)﹐熱敏電阻(NTC1)﹐以及EMI抑制電路(CX2,LF1,LF2)。
2﹐整流濾波部分:包括整流橋(BD1)﹐以及大電解電容(C1)。
3﹐二次側整流濾波部分﹕包括+5V組整流二極管(D3)﹑濾波電路(C5﹑L1﹑C6)﹐尖峰抑制電路(R52~55﹐C4)﹐+12V組類似。
4﹐IC輔助電源部分﹕包括起動電阻(R9~16)和輔助供電繞組(T1B,D1,R21~24,C3)兩個部分。
5﹐原邊繞組尖峰抑制電路部分﹕包括元件D2,R25~33,C2等。
6﹐PWM電流控制器部分﹕包括振蕩電路(R1,C12)﹐輕載降頻部分(R18,D5實際未使用)﹐二次側反饋信號調整電路(R17,C10,光耦合二次側)﹐電流偵測電路(R34,R20,C11)﹐MOS管驅動電路(R2,R42,D7)﹐功率平衡電路(T1A,D6,R19)﹐光耦合失效過功率保護路(ZD1)等。
7﹐電壓調節和過流保護電路部分﹕包括基准電壓源電路(R4,U2TL431),過流保護部分(R49~51,C15~17,U4A,D8),電壓調節部分(R3,R48,R44,C14,U4B,D9)等。
另外﹐+5V上的電阻R7和+12V上的LED1,R59~62是假負載。
交流輸入部分:參考下圖1﹐30C機種的交流輸入部分包括保險絲(F1)﹐熱敏電阻(NTC1)﹐以及EMI抑制電路(CX2,LF1,LF2),各個部分的功能見下面的闡述。
圖1 交流輸入部分一、保險絲(F1)保險絲也被稱為熔斷器﹐IEC127標准將它定義為”熔斷體(fuse-link)”。
它是一種安裝在電路中﹐保証安全運行的電器元件。
保險絲的作用是﹕當電路發生故障或異常時﹐伴隨著電流不斷升高﹐并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件或貴重器件﹐也有可能燒毀電路甚至造成火災。
若電路中正確地安裝了保險絲﹐那么﹐保險絲就會在電流異常升高一定的程度﹐自身熔斷切斷電流﹐從而起到保護電路安全運行的作用。
一般情況下﹐對保險絲負載容量有以下﹕保險絲負載容量超過額定值120%時﹐能夠持續導通無熔斷現象﹔負載容量超過額定值210%時﹐應于2分鐘內熔斷﹔負載容量超過額定值275%時﹐應于10秒鐘內熔斷﹐并在熔斷后繼續加電壓5分鐘不得發生任何放電現象﹔亞源設計一般使用慢速保險絲﹐對30W以下機種使用1A/250V﹐對30W以上機種使用2A/250V。
二、熱敏電阻(NTC1)一般來說,電源供應器在打開瞬間都會有极大的峰值突波電流,而這些電流造成原因是由於濾波電容器之充電而引起的,在開關導通時,交流通路上就會呈現非常低的阻抗,其大小約等於ESR值.因此,線路中若沒有保護元件,其突波電流可達到數百安培,這是非常危險的.為了解決突波電流至安全值範圍以及開關在導通時交流通路的阻抗值問題,我們使用負溫度系數的熱敏電阻.使用負溫度系數(NTC)的熱敏電阻,可放置在交流通路或放置在橋式整流器後的直流通路上.當電容器開始充電時,電流開始流經熱敏電阻,此時熱敏電阻就會有發熱現象產生,由於本身的負溫度系數特性,當熱敏電阻溫度升高後,其電阻值反而下降了,所以在穩態負載電流下,其電阻值將會最小,而且也不會影響到整機的效率.一般選用熱敏電阻規格為”2.5Ω/5A,20%”,可以保證突波電流在規格範圍內:30A Max @1st half cycle of 115Vac input&cold start.60A Max @1st half cycle of 230Vac input&cold start.三﹑EMI抑制電路(CX2,LF1,LF2)開關電源中的功率開關管在高頻下的通﹑斷過程中產生大幅度的電壓電流跳變﹐因而產生強大的電磁干擾﹐但干擾的頻率范圍(<30MHz)比較低。
多數小功率開關電源的几何尺寸遠小于30MHz電磁場對應的波長(空氣中介質約為10m)﹐開關電源系統研究的電磁干擾現象屬于似穩場的范圍﹐研究他們的電磁干擾問題時﹐主要考慮的是傳導干擾。
電磁干擾(EMI)電源濾波器(以下簡稱濾波器)是由電感、電容組成的無源器件.實際上它起兩個低通濾波器的作用,一個衰減共模干擾(疊加於火線(L)、零線(N)和地線(E)之間的干擾電壓),另一個衰減差模干擾(疊加於火線(L)和零線(N)之間的干擾電壓).它能在阻帶(通常大於10KHz)範圍內衰減射頻能量而讓工頻無衰減或很少衰減地通過.EMI電源濾波器是電子設備設計工程中控制傳導干擾和輻射電磁干擾的首選工具。
在DA30C機種中主要考慮抑制差模干擾﹐EMI抑制電路(CX2,LF1,LF2)中﹐X電容CX2對高頻干擾表現低阻抗﹐而電感LF1﹑LF2對高頻干擾表現高阻抗﹐所以高頻差模干擾能夠被X電容”短路”掉。
根據設備的額定工作電壓、額定工作電流和工作頻率來確定濾波器的類型。
濾波器的額定電流不要取的過小，否則會損壞濾波器或降低濾波器的壽命。
但額定工作電流也不要取的過大，這是因為電流大會增大濾波器的體積或降低濾波器的電性能，為了既不降低濾波器的電性能，又能保證濾波器安全工作，一般按設備額定電流的1.2倍來確定濾波器的額定工作電流. 另外﹐還要對濾波器進行耐壓測試﹕為確保(交流)電源濾波器的質量,出廠前全部進行耐壓測試。
測試標準為:火線與零線之間施加1450V直流高壓,時間一分鐘,不發生放電現象和嘰嘰聲。
對DA30C機種﹐CX2選用規格為0.33UF,20%耐壓275V的X電容﹔LF1選用規格為7mH min 電感, LF2選用規格為111.5uH電感。
整流濾波部分:參考下圖2﹐30C 機種的整流濾波部分包括整流橋(BD1)﹐以及大電解電容(C1),各個部分的功能見下面的闡述。
圖2 整流濾波部分一﹑輸入整流器:我們使用橋式整流,不管是整體包裝整流器還是分立元件組成,一般要求考慮以下規格:a,最大順向整流容許值,此值依電源供應器所設計的功率大小來決定,所選擇的二極體至少能隨所計算出來的二倍穩態電流值;b,峰值逆向電壓阻隔值,由於輸入部分所使用的整流器都是在較高電壓狀態,因此在選擇二極體時,需考慮其峰值逆向電壓的額定值,一般都在600V 以上;c,還要考慮具有較高的突波電流容許值,避免開關在打開瞬間其峰電流破壞二極體.DA30C 機種一般選用1A/600V 的整流橋。
二﹑輸入濾波電容器:如何正確地計算與選擇濾波電容器,要考慮以下因素:電源供應器輸出的低頻交流漣波(ripple)與保持時間(holdover time),一般來說高品質的電解電容器就具有好的漣波電流容許能力,以及低的ESR 值,此時電解電容至少工作於400Vdc 電壓下.計算濾波電容器的公式如下:VIt C =∆ C:電容器,單位uF E:負載電流,單位AT:電容器所能提供電流時間,單位msΔV:容許的峰對峰漣波值,單位V例如:25.5W 的轉換式電源供應器,工作於115Vac/60Hz 情況下,效率為72%,試計算輸入濾波電容之值.解:25.5W 輸出效率為72%的情況下,可求其輸入功率為:outin P P η=由於是橋式整流,可求得在115Vac 交流輸入電壓下,直流輸出電壓為:115x1.4=161Vdc,因此直流負載電流為: 35.50.22161in P W I A E Vdc=== 我們設計能容許的峰峰漣波值為30V ,而且要求電容器在每一半周情況下必須維持電壓準位,對60Hz 交流電來說,每一半周時間大約是8ms,所以有:30.22(810)58V 30It A S C uF V-⨯⨯===∆ 考慮電容器的餘量選用68uf 電容二次側整流濾波部分﹕參考下圖3﹐30C 機種有兩組直流輸出﹐上面一組是+5V 輸出﹐整流二極管(D3)﹑濾波電路(C5﹑L1﹑C6)﹐尖峰抑制電路(R52~55﹐C4)﹐二极體D3與電容器C5的作用就是產生直流電壓輸出,加入額外的LC 濾波器(L1﹑C6),來抑制高頻轉換波尖,下面一組是+12V 輸出﹐電子電路類似。
各個部分的功能見下面的闡述。
圖3二次側整流濾波部分一﹑輸出整流器(D3)在設計電源供給器輸出部份最重要的參數為整流二极體所需的最小直流阻隔電壓值,對返地式轉換器來說,整流二极體D1必須有〔1.2Vin(Ns/Np)〕最小的逆向電壓額定值.轉換式電源供給器中,對功率整流器二极體的要求就是必須具有低值的順向電壓降,快速回復的特性,與適當的功率容許值.一般的PN 接面二极體是不適合於轉換應用的,這是因為它的回復速度較慢.而且效率較低.在轉換式電源供給器中,一般常用的整流二极體有三種型式:(1)高效率快速回復二极體,(2)高效率超快速回復二极體,(3)肖特基障壁整流二极體.肖特基障壁整流二极體具有較小的順向電壓降,因此能提供較高的效率.快速與超快速回復二极體﹕快速與超快速回復二极體具有較高的順向電壓降,其範圍約為0.8V至1.2V之間,由於具有較高的順向電壓降與高阻隔電壓容許值,所以這些二极體特別適合於低功率,且輸出在12V以上的輔助電壓整流之用.由於目前大多數的轉換式電源供給器都是操作20kHz以上的頻率,因此,使用快速與超快速回復二极體可提供減少逆向回復時間trr在千分之一微秒範圍,所以經常我們在選用快速回復二极體時,其trr值至少要小於轉換電晶體上升時間的三倍.這些二极體也能減少輸出漣波電壓的轉換波尖,雖然”柔和(soft)”回復二极體會有較小的雜訊,其較長的trr時間與較高的逆向電流Irm會產生較大的轉換損失,在圖4所示為陡峭的與柔和的回復二极體的逆向回復特性.在轉換式電源供給器中,所用的快速與超快速轉換二极體,在當做輸出整流器時,是否需散熱裝置,全依最大的工作功率而定.一般這些二极體都有非常高的接面溫度,大約在175℃左右,而且大多數的製造廠商都會提供詳細的規格圖表,此將使得設計者能夠計算出最大輸出工作電流對引線或是外殼的溫度.圖4 波形a描述整流器的動作行為﹐在特定斜坡額定率dI/dt下由順向導通開關至逆向狀態﹐此畫圈部分的波形則為逆向回復的一部分。
波形b 描述的則為陡峭回復二極體。
波形c 描述的則為柔和回復二極體。
需要注意的是﹐在此兩個不同類型的回復二極體之間﹐其trr 與Irr 之值會有顯著的不同。
肖特基障壁整流器﹕肖特基障壁整流器有极低的順向電壓降,約為0.5V 左右,甚至在較高的順向電流情況下,亦保有此极低之值,也就是因為這個緣故,使得肖特基整流器在低電壓輸出時特別地有效,就如5V 的輸出電壓.此外,當肖特基接面溫度升高時,順向電壓降會變得更低.在肖特基障壁整流器中逆向回復時間是可忽略的,這是因為此元件為多數載子半導體,因此,在轉換期間就沒有少數載子的儲存電荷被移去.不幸的是,肖特基障壁整器有二個主要的缺點.首先是其逆向阻隔容許值較低.目前約為100V 左右.其次因為具有較高的逆向漏電流值,使得較其它型式的整流器更容易產生熱跑脫的現象.然而這些問題還是可以被避免的,只要使用暫態過電壓保護電路與謹慎的選擇操作接面溫度.整流器在使用時最好能做熱分析,有必要時選擇適當的散熱片使用,可以防止熱跑脫現象,避免整流器被破壞,一般製造廠商都會提供減額二极體電流對外殼溫度的曲線.在先前我們會經討論過返馳式轉換器中的輸出二極體,僅在轉換器轉換周期部份時間里才會導通,換句話說,也就是在轉換電晶體的OFF 狀態時間裡.因此,輸出整流器在尋通時間週期裡,必須能夠隨整個輸出電流之容許值.輸出二极體最小峰值的順向電流值可為在此max δ為轉換器的最大工作週期系數假設DA30C 機種max δ=0.5,對返馳式轉換器來說,則FM I =2OUT I例題﹐試計算在最大輸出46.5W 的PWM 返馳式轉換器中,輸出整流器的峰值順向電流額定值,其輸出為5Vdc ﹑PEAK2A(OverLoad4.0A)/12Vdc ﹑FullLoad1.5A ﹑PEAK2A,最大工作週期系數為max δ=0.5。