电源的分类及应用

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开关电源的分类及运用

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。

集成电源知识点总结

集成电源知识点总结

集成电源知识点总结一、概述集成电源是指将电源系统中的各种功能模块,如稳压、闪烁控制、限流、反激(开关)等电路,通过半导体工艺技术将它们集成在一块半导体芯片上面,以实现电源系统集成化的产品。

集成电源具有尺寸小、功率大、效率高、成本低等特点,是目前电子产品中电源系统的主要应用形式。

二、集成电源的分类1. 按照功能分类(1)稳压器:主要用于输出端提供稳定的电压。

(2)开关电源:通过高频开关实现电压转换,包括反激式、正激式和谐振式等。

(3)闪烁控制:用于LED驱动,实现亮度调节。

(4)限流器:用于限制输出电流。

(5)其它功能:如过压保护、欠压保护、温度保护等。

2. 按照应用场景分类(1)手机和移动设备:主要用于充电和电池管理。

(2)消费类电子产品:如电视、家电、音响等。

(3)工业控制:如PLC、传感器、自动化设备等。

(4)通信设备:如基站、通信模块、光通信设备等。

三、集成电源的特点1. 高度集成:各个功能模块集成在一块芯片上,减少外部元件,提高可靠性和稳定性。

2. 小型化:尺寸小,适用于小型化电子产品。

3. 高效节能:采用最新的半导体器件和控制技术,提高电源转换效率,降低能耗。

4. 低成本:由于半导体工艺的成熟,生产批量大,成本相对较低。

四、集成电源的关键技术1. 半导体器件:主要包括功率MOSFET、IGBT、恒流二极管、MOS管等。

2. 控制技术:包括PWM控制、反激控制、电流控制等。

3. 效率提升技术:包括零电压开关、零电流检测、主动无功补偿等。

4. 保护技术:包括过压、欠压、过流、过温等多种保护功能。

5. 故障诊断技术:通过智能化芯片实现对电源系统的实时监测和故障自诊断。

五、集成电源的应用1. 手机充电:智能手机集成电源模块的应用,提高了手机的充电效率和安全性。

2. LED照明:LED集成电源驱动芯片的应用,提高了照明系统的稳定性和亮度调节性能。

3. 电动汽车:集成电源在电动汽车的电池管理系统中的应用,提高了电动汽车的续航里程和充电效率。

工业电源分类

工业电源分类

工业电源分类一、工业电源概述工业电源是工业领域中常用的一种设备,用于将电能转换为适合工业设备使用的电源。

根据不同的应用需求和特性,工业电源可以分为多种不同的分类。

下面将对几种常见的工业电源分类进行详细介绍。

二、分类方法一:按输入电源类型分类2.1 直流工业电源直流工业电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备。

它广泛应用于需要稳定直流电源供应的工业设备,比如电力系统、国防军工等领域。

直流工业电源通常具有较高的稳定性和可靠性,对电源质量要求较高。

2.2 交流工业电源交流工业电源是一种将交流电转换为交流电的电源设备。

它可以将输入电源的电压、频率等参数进行调整,以满足工业设备对电源的不同要求。

交流工业电源广泛应用于工业生产线、通信系统等领域,具有调节性强、适应性广的特点。

三、分类方法二:按功率类型分类3.1 低功率工业电源低功率工业电源通常指功率在几百瓦到几千瓦之间的电源设备。

这类电源适用于一些较小规模的工业设备,如电子装配线、电子产品测试等。

低功率工业电源具有体积小、效率高、成本低等特点。

3.2 中功率工业电源中功率工业电源通常指功率在几千瓦到几十千瓦之间的电源设备。

这类电源广泛应用于工业机械设备、电力系统等领域,可以提供较大的输出功率和较高的稳定性。

3.3 高功率工业电源高功率工业电源通常指功率在几十千瓦到几百千瓦之间的电源设备。

这类电源主要应用于大型工业设备、发电站等场景。

高功率工业电源需要具备较强的供电能力和稳定性,以满足大功率设备的需求。

四、分类方法三:按输出电压类型分类4.1 低压工业电源低压工业电源通常指输出电压在几十伏到几百伏之间的电源设备。

这类电源适用于对电压要求不高的工业设备,如生产线上的电机、传动装置等。

低压工业电源在功率输出较低的情况下,具有较高的效率和可靠性。

4.2 中压工业电源中压工业电源通常指输出电压在几百伏到一千伏之间的电源设备。

这类电源广泛应用于电力系统、电气设备等领域,可以提供较大的电压输出,满足对高电压供电的需求。

服务器电源线的分类及应用

服务器电源线的分类及应用

服务器电源线的分类及应用服务器电源线的分类及应用主要分为直流电源线和交流电源线两大类。

下面将对这两大类电源线的特点和应用进行详细介绍。

1. 直流电源线:直流电源线是指用于传输直流电的电源线。

直流电是指电流方向始终保持不变的电流,通常由电池产生。

直流电源线的特点如下:(1)电压稳定:直流电的电压相对稳定,交流电相对变化较大,不适合用于需要稳定电压的服务器设备;(2)大功率传输:直流电源线能够传输大功率的电能,适用于需要较高功率供电的服务器设备;(3)高效能传输:直流电传输效率高,能够为服务器设备提供稳定、高效的电能。

直流电源线的应用主要包括:(1)数据中心服务器:数据中心服务器对电能的需求较大,需要稳定、高效的供电,直流电源线能够满足这些需求;(2)通信设备:通信设备对电源供电的要求也较高,直流电源线能够为其提供稳定、大功率的电能。

2. 交流电源线:交流电源线是指用于传输交流电的电源线。

交流电是指电流方向和大小周期性变化的电流,是常见的家用电流。

交流电源线的特点如下:(1)电压变化大:交流电的电压具有周期性变化,振幅较大,需要通过稳压电路等设备进行调整,以保证供电设备工作正常;(2)传输距离较远:交流电具有较小的传输功率损失,能够在较远的距离上传输电能;(3)电流连续性:交流电传输的电流连续性好,可为电力设备提供连续的电能。

交流电源线的应用主要包括:(1)家庭服务器:家庭服务器通常使用交流电源线来提供电能,因为家庭中的电源一般都是交流电;(2)办公室设备:办公室中的电子设备,如打印机、复印机等,通常使用交流电源线供电;(3)工业设备:工业设备对电源的要求较高,交流电源线能够满足其对电能稳定性和功率传输的需求。

综上所述,直流电源线适用于对电压稳定性、大功率传输和高效能传输有要求的设备,如数据中心服务器和通信设备;交流电源线适用于对传输距离远、电流连续性好和电压调整需求较高的设备,如家庭服务器、办公室设备和工业设备等。

服务器电源的分类

服务器电源的分类

服务器电源的分类服务器是现代信息科技时代的重要设备之一,它承载了各种网络服务和数据存储功能。

而服务器的正常运行离不开稳定的电源供应。

在服务器系统中,电源的分类和选择对于整个系统的性能和可靠性至关重要。

本文将对服务器电源的分类进行详细介绍,并探讨其在服务器系统中的应用。

一、基于输出电压波形的分类根据服务器电源的输出电压波形,可以将其分为直流电源和交流电源两大类。

1. 直流电源直流电源产生直流电压,其输出电压波形呈稳定的直线状。

直流电源可以提供稳定可靠的电源供应,适用于对电压要求较高的服务器系统。

直流电源的优点是能够有效降低电能的消耗和损耗,提高服务器系统的能效比。

2. 交流电源交流电源产生交流电压,其输出电压波形呈正弦波状。

交流电源广泛应用于大部分服务器系统中,因为交流电源供电方便、传输损耗小,适应性强。

交流电源可以通过变压器和稳压器来提供稳定的电源供应,保证服务器系统的正常运行。

二、基于功率输出的分类根据服务器电源的功率输出,可以将其分为常规电源和高效电源两类。

1. 常规电源常规电源是指功率输出效率较低的电源,通常能够满足普通服务器系统的基本供电需求。

常规电源的制造成本相对较低,但能效比较低,容易产生过多的热量和能源浪费。

2. 高效电源高效电源是指功率输出效率较高的电源,通常采用了先进的技术和材料,提高了能源的利用率。

高效电源在能源转化过程中能够最大限度地减少损耗,提高系统的能效。

高效电源通常采用了电源管理技术来降低功耗,减少电能损耗,从而降低服务器系统的运行成本。

三、基于冗余设计的分类根据服务器电源的冗余设计,可以将其分为单电源和双电源两类。

1. 单电源单电源指的是服务器系统中只有一个主要电源,当主电源发生故障或维护时,服务器将会停机。

单电源适用于对系统可靠性要求不高的环境,如果遇到电源故障,将会导致系统停运,给业务带来较大的影响。

2. 双电源双电源是指服务器系统中同时配置了两个独立的电源,当其中一个电源发生故障时,另一个电源会自动接管,保证服务器的连续工作。

开关电源分类及原理

开关电源分类及原理

开关电源分类及原理开关电源是一种常见的电源类型,广泛应用于各种电子设备中。

根据其工作原理和特点,可以将开关电源分为多种类型。

本文将介绍几种常见的开关电源分类及其原理。

一、开关电源的分类1. 基于工作方式的分类开关电源可以根据其工作方式进行分类,主要包括以下几种类型:(1)开关模式电源:开关模式电源是一种常见的开关电源类型,其工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。

开关模式电源具有高效率、稳定性好等特点,广泛应用于计算机、通信设备等领域。

(2)开关逆变器电源:开关逆变器电源是一种将直流电转换为交流电的开关电源。

它通过开关管的开关动作,将直流电源转换为高频交流电,再通过滤波电路得到稳定的交流电输出。

开关逆变器电源在太阳能发电、电动汽车等领域有着广泛的应用。

(3)开关稳压电源:开关稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的开关电源。

它通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节,具有输出电压稳定、响应速度快等特点,常用于精密仪器、医疗设备等领域。

2. 基于拓扑结构的分类开关电源还可以根据其拓扑结构进行分类,主要包括以下几种类型:(1)开关电源的原理开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。

当开关管导通时,电源输出电压;当开关管关断时,电源停止输出。

通过不断地开关动作,可以控制输出电压的大小和稳定性。

(2)开关电源的优点开关电源相比传统的线性电源具有以下优点:- 高效率:开关电源采用开关管进行开关动作,能够实现高效率的能量转换,减少能量损耗。

- 小体积:开关电源采用高频开关动作,可以减小变压器和滤波电容的体积,使整个电源模块更加紧凑。

- 宽输入电压范围:开关电源能够适应较宽的输入电压范围,具有较好的电网适应性。

- 稳定性好:开关电源通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节,具有较好的稳定性和响应速度。

(3)开关电源的应用领域开关电源广泛应用于各种电子设备中,包括计算机、通信设备、工业自动化设备、医疗设备等。

工业电源分类

工业电源分类

工业电源分类工业电源是指为工业设备、机器人、自动化设备等提供电力的电源设备。

根据其功率、输出电压等参数的不同,可以将工业电源分为多种类型。

下面将详细介绍几种常见的工业电源分类。

一、按输出方式分类1.交流电源交流电源是将交流电转换为直流电,再通过变压器将直流电转换为需要的交流输出。

它广泛应用于工业自动化控制系统中,如PLC控制系统、机器人控制系统等。

2.直流电源直流电源是将交流电转换为直流电,并通过稳压器或开关稳压器进行调节,使其输出恒定的直流电。

它适用于需要高精度和高可靠性的应用场合,如通信设备、医疗设备等。

3.双路/三路输出双路/三路输出是指一个工业电源同时可以提供两个或三个不同的输出。

这种类型的工业电源常用于需要多个不同功率和不同特性的负载同时使用的场合,如LED照明灯具、通信基站等。

二、按功率分类1.低功率DC-DC模块低功率DC-DC模块一般指额定功率在100W以下的电源模块。

它们小巧、高效、可靠,适用于工业控制系统、医疗设备等。

2.中功率DC-DC模块中功率DC-DC模块一般指额定功率在100W~500W之间的电源模块。

它们可以提供更高的输出电压和电流,适用于LED照明灯具、通信基站等。

3.高功率DC-DC模块高功率DC-DC模块一般指额定功率在500W以上的电源模块。

它们可以提供更大的输出电压和电流,适用于工业机器人、数控机床等大型设备。

三、按输入/输出特性分类1.输入/输出隔离型工业电源输入/输出隔离型工业电源是指输入端与输出端之间有隔离设计,能够有效防止干扰和噪声。

这种类型的工业电源广泛应用于需要高稳定性和高精度的场合,如医疗设备、精密仪器等。

2.可编程型工业电源可编程型工业电源可以通过软件编程实现多种不同的输出特性,如恒压、恒流、恒功率等。

这种类型的工业电源适用于需要频繁变换输出特性的场合,如电池测试、太阳能充电等。

3.高压/低压型工业电源高压/低压型工业电源是指可以提供高于或低于标准电压的输出电压。

电源设计技术手册

电源设计技术手册

电源设计技术手册概述本手册介绍了电源设计技术的基本知识和实际应用,内容主要包括:电源的分类、电源的结构、电源的特性以及电源的设计流程等。

通过本手册的学习,读者能够了解电源设计的基本原理及其在实际应用中的运用。

一、电源分类按照使用的不同场合,电源可以分为工业用电源、家庭用电源、车载电源等;按照输出电压的类型,电源可以分为直流电源、交流电源、混合输出电源等;按照电源转换类型,电源可以分为开关电源、线性电源、脉冲宽度调制电源等。

二、电源结构电源结构通常由输入端、输出端以及控制电路、保护电路等组成。

其中,控制电路和保护电路是电源设计中的重要组成部分,可以确保电源的可靠性和稳定性。

三、电源特性电源的主要特性包括输出电压、输出电流、效率、输出波形、噪声、温度等。

为了满足不同的应用场景需求,电源需要在这些特性上进行优化和调节。

四、电源设计流程电源设计流程主要包括:需求分析、电源拓扑选择、电源参数选择、电源电路设计、电源调试、电源性能测试。

其中,需求分析是电源设计的前提,也是最关键的一步。

五、电源设计的常见问题及解决方案在实际应用中,电源设计可能会遇到一些问题,例如功率损耗过大、输出噪声过大、电源效率低等。

这些问题的解决方案不同,可以通过优化设计、调整电路参数以及加入降噪电路等方式进行解决。

结语电源设计技术是广泛使用的技术之一,随着科技的不断进步,对电源的需求也越来越高。

通过本手册的学习,相信读者能够更好地了解电源设计的基本知识和实际应用,也将为读者在实际的电源设计过程中提供一定的参考和帮助。

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抚顺师范高等专科学校系别年级班级:声光工程系08级一班完成时间:年月日设计(论文)要求:指导教师:系主任:毕业论文(设计)中文摘要:毕业论文(设计)英文摘要:目录:正文电源的分类及知识1、交流稳压电源的分类及其特点:能够提供一个稳定电压和频率的电源称交流稳定电源。

目前国内多数厂家所做的工作是交流电压稳定。

下面结合市场有的交流稳压电源简述其分类特点。

参数调整(谐振)型这类稳压电源,稳压的基本原理是LC串联谐振,早期出现的磁饱和型稳压器就属于这一类.它的优点是结构简单,无众多的元器件,可靠性相当高稳压范围相当宽,抗干扰和抗过载能力强.缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。

在磁饱和原理的基础上的发育进形成的参数稳压器和我国50年代已流行的“磁放大器调整型电子交流稳压器”(即614型)均属此类原理的交流稳压器。

自耦(变比)调整型1、机械调压型,即以伺服电机带动炭刷在自耦变压器的的绕组滑动面上移动,改变Vo对Vi的比值,以实现输出电压的调整和稳定。

该种稳压器可以从几百瓦到几千瓦。

它的特点是结构简单,造价低,输出波形失真小;但由于炭刷滑动接点易产生电火花,造成电刷损坏以至烧毁而失效;且电压调整速度慢。

2、改变抽头型,将自耦变压器做成多个固定抽头,通过继电器或可控硅(固态继电器)做为开关器10件,自动改变抽头位置,从而实现输出电压的稳定。

该种型稳压器优点是电路简单,稳压范围宽(130V-280V),效率高(≥95%),价格低。

而缺点是稳压精度低(±8~10%)工作寿命短,它适用于家庭给空调器供电。

功率补偿型——净化型稳压器(含精密型稳压器)它用补偿环节实现输出电压的稳定,易实现微机控制。

它的优点是抗干扰性能好,稳压精度高(≤±1%)、响应快(40~60ms)、电路简单、工作可靠。

缺点是:带计算机,程控交换机等非线性负载时有低频振荡现象;输入侧电流失真度大,源功率因数较低;输出电压对输入电压有相移。

对抗干扰功能要求较高的单位,在城市里应用为宜,计算机供电时,必须选用计算机总功率的2-3倍左右稳压器来使用。

因具有稳压、抗干扰,响应速度快、价格适中等优点,所以应用广泛。

开关型交流稳压电源它应用于高频脉宽调制技术,与一般开关电源的区别是它的输出量必须是与输入侧同上频、同相的交流电压。

它的输出电压波型有准方波、梯型波、正弦波等,市场上的不间断电源(UPS)抽掉其中的蓄电源和充电器,就是一台开关型交流稳压电源的稳压性好,控制功能强,易于实现智能化,是非常具有前途的交流稳压电源。

但因其电路复杂,价格较高,所以推广较慢。

2、直流稳定电源的种类及选用:直流稳定电源按习惯可分为化学电源,线性稳定电源和开关型稳定电源,它们又分别具有各种不同类型:化学电源我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类,各有其优缺点。

随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制人员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间长,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。

线性稳定电源线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。

由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。

而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。

该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品。

缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。

这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。

从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。

从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。

开关型直流稳压电源与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。

它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。

功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态;开关电源因此而得名。

开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相对于线性电源来说纹波较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。

它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。

价位为3元-十几万元/瓦,下面就一般习惯分类介绍几种开关电源:①、AC/DC电源该类电源也称一次电源,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,用于不同场合。

属此类产品的规格型号繁多,据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220输入,DC48V或24V输出)也属此类.②、DC/DC电源在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。

③、通信电源通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源,只是它一般以直流-48V 或-24V供电,并用后备电池作DC供电的备份,将DC的供电电压变换成电路的工作电压,一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种,以后者可靠性最高。

④、电台电源电台电源输入AC220V/110V,输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品.为防止AC电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。

⑤、模块电源随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高,模块电源越来越显示其优越性,它工作频率高、体积小、可靠性高,便于安装和组合扩容,所以越来越被广泛采用。

目前,目前国内虽有相应模块生产,但因生产工艺未能赶上国际水平,故障率较高。

DC/DC模块电源目前虽然成本较高,但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看,特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看,选用该电源模块还是合算合算的,在此还值得一提的是罗氏变换器电路,它的突出优点是电路结构简单,效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零。

⑥、特种电源高电压小电流电源、大电流电源、400Hz输入的AC/DC电源等,可归于此类,可根据特殊需要选用。

开关电源的价位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率电源价格稍高,可达11-13元/瓦。

电源应用3) 铃流的备份使用铃流发生器主要用于交换机给用户提供振铃, 一般是在偏置的状态下使用。

要提高铃流系统的可靠性, 可对铃流进行备份。

图17是一种推荐的备份方式(加负偏置) 。

14. 输出过载保护目前几乎所有的电源都具备输出过载保护功能。

输出过载的基本保护方式有下列三种:1功率降额;2电流限制;3电流降额一般来说,功率降额保护是用得最多,也最廉价的一种输出短路保护方式,具有这种保护功能的电源,一旦探测到了输出短路,电源的所有输出电压和电流就会立即降得很低。

当短路消除后,电源恢复正常工作。

15. 散热考虑所有的功率转换产品在运转时,由于内部功率消耗都将产生一些热量。

在每一应用中都有必要限制这种“自身发热”,使模块外壳温度不超过指定的最大值。

在下面介绍了DC-DC转换器外壳升温的大概过程。

1)可用的功率密度绝大多数DC-DC转换器生产商都以产品的功率密度作为水准,来衡量产品的有效性。

功率密度通常由瓦/立方英寸(W/in3)来表示。

了解功率密度定义的条件是非常重要的。

如果用户不能在规定的最大的环境温度范围内使用DC-DC转换器,就有可能达不到参数中的最大输出功率。

DC-DC转换器可用的平均输出功率取决于可用的功率密度。

在下面的应用中,可用的功率密度由下列因素确定:(1) 所要求的输出功率所要求的输出功率是应用需要的最大平均功率。

在多输出DC-DC转换器中,就是各个独立输出的输出功率的总和。

(2) 转换效率转换效率是指输出功率与输入功率之比。

效率= P输出/P输入内部功率消耗可以从转换效率推导得出。

P内部= P输出*(1-效率)/效率最具代表性的效率值是在额定输入电压和满负载输出功率下的值。

由于负载的减少或输入电压的变化,效率会发生一些改变。

1) 热阻热阻的定义是功率消耗产生的温升。

热阻通常用℃/W表示。

2) 外壳最高工作温度所有DC-DC转换器都规定了外壳最高工作温度。

该温度是指DC-DC转换器内部的元件工作时所能承受的最高温度,为保持转换器的可靠性,应工作在最高温度以下。

3) 工作环境温度指在DC-DC转换器工作时,最差的周围环境温度。

16. 计算机壳温度在应用场合中有许多因素都可能影响外壳工作温度。

下面的过程可以指导你如何估算热特性情况。

在每一项应用中,温度的冷却和最高外壳工作温度都需要经常认真地核对、检查。

估算外壳工作温度的过程如下:1) 确定应用所需要的最大输出功率。

2) 确定应用的最高工作环境温度。

应该对应DC-DC转换器周围最高环境温度的规定值。

3) 确定内部功率消耗。

P内部= P输出*(1-效率)/效率4) 计算所估计的外壳工作温度。

T外壳温度= T环境+ P内部* R外壳-环境 R外壳-环境= R外壳-散热片+ R 散热片-环境T外壳=外壳温度 T环境=环境温度P内部=内部功率消耗 R外壳-环境=外壳到环境的热阻R外壳-散热片=外壳到散热片的热阻 R散热片-环境=散热片到环境的热阻5) 在应用中通过测量外壳温度检验热特性。

17. 降低外壳温度在一定的工作环境温度和输出负载条件下,在正常的大气环境下(自然对流冷却),外壳到周围环境的热阻可能使外壳工作温度超过特定的最大值。

如果确实如此,就需要降低外壳到周围环境的热阻,从而降低外壳工作温度。

下面的技术可以用来减少热阻R外壳-环境:1)附加散热片散热片的用途是增大散热片面积,以便将DC-DC转换器产生的热量转移到空气中。

这会降低热阻,但增加了DC-DC转换器的体积。

当使用散热片时,将散热片在空气中垂直排列会产生最好的效果。

如果散热片不是暴露在空气中,热量转移将受到一定的影响。

当给DC-DC转换器添加散热片时,应考虑散热片装配表面与DC-DC转换器外壳之间的热阻,计算方式如下:R外壳-环境=R外壳-散热片+ R散热片-环境因为DC-DC转换器外壳和散热片装配表面不是完全平坦的,所以组装时在两个表面之间会产生空隙。

这些空隙产生热阻R外壳-散热片。

可使用热表面材料(导热硅脂等)将表面热阻减少到最小。

使用这种热表面材料,R外壳-散热片值可以达到1℃/W以下。

1)提供气流气流对于改进散热片状况及减少热阻,是一种有效的方法。

气流可迫使空气冷却,应用中可使用风扇或吹风机。

气流可降低热阻,而不用加散热片,从而也不用增加DC/DC转换器的体积。

在某些应用场合没有气流,但加装风扇也不是最佳选择。

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