开关电源的软启动过程分析
电机软启动器工作原理
电机软启动器工作原理
电机软启动器是一种用于电机启动的电气设备，其工作原理如下：
1. 初始状态：软启动器断开了电源电路与电机电路的连接，电机处于停止状态。
2. 启动阶段：当用户需要启动电机时，软启动器接通电源电路，并通过控制电路给电机提供逐渐递增的电压或电流。
这种逐渐递增的启动方式可以有效地减小电机在启动过程中的起动电流冲击，避免电网负荷波动。
3. 加速阶段：软启动器根据设定的加速时间，逐步提高输出电压或电流，使电机逐渐达到额定转速。
在这个过程中，软启动器会根据电机负载情况进行动态调整，以保证启动的平稳性。
4. 运行状态：一旦电机达到额定转速，软启动器将维持额定电压或电流的输出，以保持电机正常运转。
同时，软启动器还会检测电机运行状态，如过载、短路、缺相等异常情况，并根据设定的保护参数进行相应处理，以确保电机和系统的安全运行。
总之，电机软启动器通过逐步提供电压或电流，控制电机的启动过程，减小冲击和损坏的风险，并提供对电机运行状态的监测和保护功能。
这种启动方式适用于需要平稳启动和对电网负荷波动要求较高的场合，如大型电机启动、电网容量较小等。
软启动的工作原理
软启动的工作原理软启动是一种电机启动的方式，它通过逐渐增加电机的电压和频率，使电机缓慢启动，从而减少启动时的冲击和电流峰值，保护电机和相关设备。
软启动器通常由控制器、功率电子器件和传感器等部件组成，其工作原理如下。
一、控制器控制电压和频率的逐渐增加1.1 控制器通过内置的程序算法，根据设定的启动时间和启动曲线，逐步增加电机的电压和频率。
1.2 控制器监测电机的运行状态，根据实时反馈信号，调整电压和频率的增加速度，保证电机平稳启动。
1.3 控制器还可以实现对电机的保护功能，如过载保护、短路保护等，确保电机在启动过程中不会受到损坏。
二、功率电子器件实现电压和频率的调节2.1 软启动器中的功率电子器件通常采用可控硅等器件，通过控制器对其进行触发，实现电压和频率的调节。
2.2 可控硅器件可以在短时间内实现电压的快速切换，从而实现电机的平稳启动。
2.3 功率电子器件还可以实现对电机的动态调速功能，提高电机的运行效率和稳定性。
三、传感器实现电机状态的监测3.1 传感器通常安装在电机上，用于监测电机的转速、温度、电流等参数。
3.2 传感器将监测到的数据传输给控制器，控制器根据这些数据调整电压和频率的增加速度。
3.3 传感器还可以实现对电机的实时监测和故障诊断，及时发现问题并采取措施。
四、软启动器的优点4.1 软启动器可以减少电机启动时的冲击和电流峰值，延长电机和相关设备的使用寿命。
4.2 软启动器可以提高电机的启动效率和稳定性，减少能源消耗和运行成本。
4.3 软启动器还可以实现对电机的智能控制，提高生产效率和产品质量。
五、软启动器的应用领域5.1 软启动器广泛应用于各种类型的电机启动，如交流电机、直流电机等。
5.2 软启动器适用于需要频繁启停和变频调速的场合，如风机、水泵等设备。
5.3 软启动器还可以与PLC等自动化控制系统配合使用，实现对电机的远程监控和控制。
总之，软启动器通过控制器、功率电子器件和传感器等部件的协同作用，实现了对电机启动过程的精确控制和保护，具有启动平稳、效率高、智能化等优点，广泛应用于各种工业领域。
开关电源过欠压、 过流、 过温、 软启动详解!
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夕��
ry =,· ·•输出过压保护电路
当用户在使用电源模块时，可能会由于某种原因，造成模块输出电压升高，为了保护用户电路板上的器件不被损坏，当模块的输出电压高于一定值时，模块必须封锁脉冲，阻止输出电压的继续上升。
Vcc1
Vo Vcc1 R330 51K D317 1N4148
R340 3K C315
Q_ 1u
R341 8.2K R334 20K-
R338 3K
D319 1N4148 Vo: 输出电压正极Vc c1: 辅助电源Co ntr ol: 控制信号231扣c 0 丁—寸
R343 100K
0321 1N4148 control
C316 0.1u 图1直流电压输出过压保护电路原理图
D320产生一个5.1V 电压基准送至运放U301反相输入端，R330、R334、R336用于检测输出电压检测电压值送至运放U 301同相输入端。
图11综合电路3
VIN R40 \文
100K R44 3.3k R43
R42 10K 欠压，过温，CNT保护综合电路举例(4)Vref OC207 J �RT1 i PT028 斗；s o R 35R39 ! 10K t
2.55K I C27 0.01U
二�.:i R41 27K C28 0.1U VDD f ＿＝ 10K vc ｀＇ Q10鲁 1 �I 1 I C30j_-;-�R181K 唱,:-
帘。
电力电子课件西安交大第8章软开关技术
03
软开关技术能够提高装置的抗电磁干扰能力，保证装置 在复杂电磁环境下的稳定运行。
04 软开关技术的实际应用案例
基于软开关技术的电源设计
开关电源
软开关技术应用于开关电源中，能够降低开关损耗，提高电源效 率，减小体积和重量。
不间断电源
在UPS（不间断电源）中应用软开关技术，可以改善输出电压的波 形，提高供电质量。
谢谢聆听
伺服系统
伺服系统中应用软开关技术，可以减 小系统体积和重量，提高伺服系统的 动态性能和稳定性。
基于软开关技术的电力电子变压器
1 2 3
固态变压器
软开关技术在固态变压器中得到广泛应用，能够 实现高效、灵活的电能转换和传输。
分布式电源系统
在分布式电源系统中，软开关技术可以提高电力 电子变压器的转换效率和可靠性，减小系统的体 积和重量。
适用于中大功率的电源转换，具有较高的输 出电压和较低的效率。
02
01
半桥式
适用于中大功率的电源转换，具有较低的输 出电压和较高的效率。
04
03
软开关技术的控制策略
恒频控制
保持开关频率恒定，通过改变占空比来调节输出 电压或电流的大小。
变频控制
改变开关频率，通过调节占空比来保持输出电压 或电流的大小恒定。
分布式电源系统
软开关技术为分布式电源系统提供高效、可靠的并网控制策略，提 高系统的稳定性和可靠性。
基于软开关技术的电机驱动系统
电机控制器
电动汽车驱动系统
软开关技术应用于电机控制器中，能 够减小电机启动电流和转矩脉动，提 高电机的控制精度和动态响应性能。
在电动汽车驱动系统中应用软开关技 术，能够提高驱动系统的效率和可靠 性，延长电动汽车的续航里程。
开关电源软启动电路设计
因 均会 造 成 开 关 电 源 无 法 正 常投 入 。 为 此 几 乎 所 有 的 开 关 电 源 在 其 输入 电路 设
置 的 防 止 冲 击 电 流 的 软 起 动 电 路 ， 以 保
２ ３ 具 有 断 电检 测 的Ｓ Ｒ Ｒ ． Ｃ — 电路
该 电 路 如 图４ 示 。 它 是 图 ３ 改 进 型 所 的
逆 变 器 可 能还 处 于工 作 状 态 ，保 持 晶 闸 管 继 续 导通 ，此 时若 马 上 重 新 接 通 输 入
电 源 ，会 同样 起 不 到 防止 冲 击 电流 的 作
用。
成很 大 的 瞬时 冲 击 电流 如 图１ 示 ，特 别 所 是 大功 率 开 关 电 源 ，其 输 入 采 用 较 大 容 量 的 滤 波 电 容 器 。 其 冲 击 电 流 可 达 １ ０ ￣上 。在 电 源接 通 瞬 问如 此 大 的 冲 ０ Ａｖ
ＶＴ１ 止 ，反 相 器Ｉ 输 出 低 电 平 ， 动 截 Ｃ２ ’起 定 时 电路 ５ ５ 作 ， 软 起 动 延 迟 时 间 由 时 ５工
Ｒ２ 并 接 于 继 电 器 Ｋ１ 包 的 电 容 器 Ｃ２ 对 线 充 电 ， 当 Ｃ２ 的 充 电 电 压 达 到 继 电 器 的 动 上
性 。 重新 恢 复 高 阻 需要 时 间 ，故 对 于 电
源 断 电后 又 需要 很 快接 通 的情 况 。有 时
起 不到 限流 作 用。
作 电压 时 ，Ｋ１ 作 ，旁路 限流 电 阻Ｒ１ 动 ， 达到 瞬 时 防 冲 击 电 流的 作 用 。 通 常 在 电
源 接 通 之 后 ， 继 电 器 Ｋ１ 作 延 时 ０３ 动 ．～
０５ ， 否 则 限 流 电 阻Ｒ １ 通 流 时 间 长 会 ．秒 因
开关电源电路分析
开关电源电路工作原理分析通信设备中经常会使用到开关电源。
现就公司入职培训时，设备所柴富起师兄《通信电源技术》课件中开关电源的电路作简要分析。
一、开关电源组成开关电源电路主要由：输入电磁干扰滤波（EMI）电路、整流电路、软启动电路、DC-DC 变换电路和次级滤波电路构成。
电路图如图1.1所示：图1.1二、开关电源各部分电路的工作原理2.1EMI滤波电路的工作原理该电路中C116是一个高压滤波电容，当有电压过高的交流电通过时，能通过C116形成回路，从而对后级电路没有影响；L102电感的作用是滤掉频率过高的交流电；C117和C118是两个去耦电容，和外壳（大地）连接在一起，起着保护的作用。
经过EMI滤波电路后得到一个频率适中电压稳定的交流电。
如图2.1 图2.1 所示。
2.2整流电路的工作原理整流电路是由四个二极管组合而成的整流桥，整流桥工作原理是：交流电的正、负半周期分别通过整流桥上的两对二极管，无论是哪对二极管导通，输出的都是正半周的交流电，因此得到从整流桥输出的电压波形如图2.2所示。
图2.22.3软启动电路的工作原理软启动电路工作原理是：当开关K101闭合时，R129、N10和R126被短路，N10光耦中的发光二极管不亮，从而控制Soft start电路检测端为高电平，Soft start电路开始工作，为DC-DC提供控制电压；当K101断开时，电流流经光耦中发光二极管使可控硅开启，Soft start电图2.3路检测端为低电平，Soft start电路停止工作。
C113和C114是两个极性电容，起的作用是滤波，通过C113和C114是两个极性电容后电压变为如图2.3所示。
2.4DC-DC变换电路的工作原理该电路左半部分是由四个相同的组合电路构成，每个组合电路中都有一个N沟道增强型MOS管、一个二极管、一个电容和一个电阻，其中二极管起续流保护，电容和电阻串联构成一个防浪涌保护。
每个MOS管的栅极分别接了V1、V2、Q3、Q4 四个控制电压，当栅极控制电压为高电平时MOS管导通，因此要保证电流流过该组合电路就必须保图2.4证V1、Q3同时为高电平或者同时为低电平，V2、Q3也得同时为低电平或者同时为高电平，既是V1、Q3和V2、Q3是不一样的电平，通过调节V1、Q3和V2、Q3间高低电平转换频率，就调节了输出电压的占空比，从而调节其电压的大小，也就是PMW调制。
软启动器工作原理
软启动器工作原理软启动器是一种常见的装置，用于控制电机的启动过程。
软启动器通过逐步增加电机的电压和频率，实现电机平稳启动，避免了电机启动时的冲击和过载，延长了电机的使用寿命。
本文将详细介绍软启动器的工作原理。
一、软启动器的基本原理1.1 电压逐步增加：软启动器通过控制电压的逐步增加，使电机在启动过程中逐渐达到额定转速，减少了启动时的冲击和过载。
1.2 频率逐步增加：除了电压逐步增加外，软启动器还可以控制电机的频率逐步增加，进一步平稳电机的启动过程。
1.3 控制启动时间：软启动器可以根据实际需要控制电机的启动时间，确保电机在启动过程中不会受到过载或损坏。
二、软启动器的工作原理2.1 初始状态：软启动器在电机启动前处于待机状态，等待启动信号。
2.2 启动过程：一旦接收到启动信号，软启动器开始逐步增加电压和频率，控制电机平稳启动。
2.3 运行状态：一旦电机达到额定转速，软启动器会维持电机的正常运行状态，并监测电机的工作情况。
三、软启动器的优点3.1 保护电机：软启动器可以有效保护电机免受启动时的冲击和过载，延长电机的使用寿命。
3.2 节约能源：由于软启动器可以控制电机的启动过程，减少了启动时的能量消耗，节约了能源。
3.3 提高效率：软启动器可以使电机平稳启动，提高了电机的运行效率和稳定性。
四、软启动器的应用领域4.1 工业领域：软启动器广泛应用于各种工业设备的启动控制，如水泵、风机、压缩机等。
4.2 建筑领域：软启动器也常用于建筑领域的电梯、空调等设备的启动控制。
4.3 农业领域：在农业领域，软启动器可以用于控制农业机械设备的启动，减少了设备启动时的损耗。
五、软启动器的发展趋势5.1 智能化：随着科技的发展，软启动器将越来越智能化，可以实现远程监控和控制。
5.2 节能环保：未来的软启动器将更加注重节能环保，减少能源消耗和对环境的影响。
5.3 高效稳定：软启动器将不断提高启动效率和稳定性，满足不同领域对电机启动的需求。
软启动工作原理
软启动工作原理
软启动是一种电子设备的启动方式，通过该方式可以实现电子设备的稳定、安全和可靠地启动运行。
软启动的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 电源供电：当电子设备接入电源时，软启动电路立即开始工作。
软启动电路通常由电源管理芯片、开关电源和电容器组成。
2. 延时启动：软启动电路会提供一个延时启动功能，即在设备接通电源之后一段时间内延时启动。
这个设计考虑到电子设备在启动过程中可能会出现电流过大或电压波动等情况，延时启动可以避免过大的电流对设备产生不良影响。
3. 控制电压和电流：软启动电路还可以控制设备在启动过程中的电流和电压，并逐渐升高到设备正常工作范围内。
这样可以避免设备启动时突然受到大电流冲击，降低损坏的风险。
4. 监测电流和电压：软启动电路还会监测设备在启动过程中的电流和电压情况。
如果发现电流或电压异常，软启动电路会发出警报信号并停止启动过程，以保护设备的安全。
5. 启动完成：当设备的电流和电压达到正常工作范围，软启动电路会发出启动完成信号，告知设备可以正常运行。
总的来说，软启动通过延时启动、控制电流和电压以及监测电流和电压等方式，使设备在启动过程中逐渐升高电流和电压，
保证设备启动时的稳定性和可靠性。
软启动电路在电子设备中起到了重要的作用，可以提高设备的寿命和性能。
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开关电源的软启动过程分析
摘要：过去，要测试电源的特征，我们只是停留在用万用表测量静态电流和电压，并用计算器进行复杂的计算。
今天，示波器成为了很多工程师的首选电源测量平台。
有些高性价比的示波器甚至配备了电源分析软件，简化了设置，并使得动态测量更为容易。
开关管作为开关电源里面最重要的器件之一，在电源调试中也是受关注的重中之重。
开关管的关断和导通动作，实际上是一个比较复杂的过程，但我们先可以把它进行简单化分析。
例如，当电源开关管导通或截止的时候，我们就把它看成是一个理想的开关，其工作时只有两种状态，通或断。
过去，要测试电源的特征，我们只是停留在用万用表测量静态电流和电压，并用计算器进行复杂的计算。
今天，示波器成为了很多工程师的首选电源测量平台。
有些高性价比的示波器甚至配备了电源分析软件，简化了设置，并使得动态测量更为容易。
简单地说，电源开关管导通和关断都是需要时间的。
一般都简单地把开关管导通时间ton分为导通延时时间td和导通上升时间tr，而把开关管关闭时间toff分为关闭延时时间tstg（或称关闭贮存时间）和关闭下降时间tf，如图1所示。
图1 电源开关管导通和关闭过程的测试简化波形
开关电源在第一个工作周期，由于输出电压要对滤波储能电容充电，充电电流很大，负载会很重，因此一般的开关电源都要采取软启动措施，开始的时候占空比很小，然后才慢慢地趋于正常。
也就是在开始的时候，工作电压比较低，然后才慢慢升高到正常值。
这个时间一般会比较长，可能会长达几百毫秒，这个时候会非常考验示波器的存储能力。
ZDS2024 Plus 标配的250M存储深度，能在观察记录一秒的波形同时还能保证500Msa/s的采样率，这在很多情况下是非常富余的。
一款开关电源的输出端的上电波形，可以看到电源在1.64秒内，有两个缓冲上升的过程。
如图2所示。
图2 一款开关电源的上电输出波形
图3 开关管测试。