Phoenix开关电源使用说明

Phoenix开关电源使用说明

1、电源二次输出侧的接地，能够保证线路任一地点发生接地时设备能够稳定

的停止下来，具体如下图：

电源的一次侧、二次侧的推荐接地方案如下：

2、不具有控制输出电压的电源装置，如下图所示：

优点：元器件较少，使用寿命相对较长，典型效率为80％。

缺点：受一次输入侧的电压波动影响，二次输出不稳定。

可用于给接触器线圈、电磁开关等对电源要求不高的装置供电。

3、线性可调电源，原理图如下所示：

缺点：由电路结构决定其效率较低，近似在40％至60％之间。功率损耗包括变压器、整流桥、晶体管、闭环控制器损耗。考虑到变压器的功率及其损耗，尺寸是通常情况下的150％。

优点：输出电源精确，适用于场地电气设备，并且谐波效应较小。

4、一次开关模式的可调整电源（开关电源），高效率、恒定输出，如下所示：

与线性可调电源的主要区别是：本装置为先整流再通过开关管控制变压器变送。其优点：功率损耗较小，效率较高，一般超过90％，若电源的二

次侧电压24V，额定输出40A，那么损耗应该小于75W，因而同功率的电源装置考虑到散热相对其他类型的电源尺寸较小。其能量转换受脉冲负荷系数P的影响，，如下图所示：

开关电源的主要类型为如下：

5、回扫式开关电源

下图中的U ctrl是由控制器输出的控制电压，直接控制开关管S1的导通截

止，输出电压由变压器的绕组系数和S1的脉冲负荷系数决定。

当功率开关管S1导通式，变压器T r的初级绕组U1上将有持续上升的电流I1通过，由于初级绕组与次级绕组的同名端位置的不同，D1截止，初级绕组的能量转化为磁场能量储存在变压器的气隙中。C1的作用是临时能量的存储。

当S1关断时，U1和U2的电压极性根据法拉第定律将翻转，T r成为电流源，D1导通，同时能量存储在C2上。在这种形式中能量并不是连续的传送，而只是当S1关断时才进行。当S1导通时，D1截止，C2将对负荷续流。能量变化过程中变压器的作用只是中间存储，负荷并不直接影响一次电

压，根据上述特性，回扫式的开关电源功率限制输出是短路保护的。

6、带有两个功率开关管的回扫式开关电源

凤凰产品中，从200W至1000W的开关电源均使用两个功率开关管。它们并行受控于同一控制电压，导通、截止同步，这样可选择较小的功率开关管，并获得较小的功率损耗，如下图所示：

7、向前式开关电源

向前式开关电源与回扫式开关电源的主要区别在于：前者变送能量给输出侧是当功率开关管导通时才进行，后者相反。前者的设计相对复杂，需要额外的变压器绕组、输出侧的二极管和电感。这需要相对较大的空间、功率损耗。现今的趋势，200W以上的开关电源越来越多的采用空间紧凑、性能可靠的回扫式电源取代向前式开关电源。

S1闭合，电流I1通过变压器T r的初级绕组N1，由于N1和N2的同名端相同，D1导通，电流I2通过D1，穿过 L1形成电流I3，在C2上储存电能，L1上储存一部分磁场能量。

S1截止，绕组N1和N2上的极性翻转，D1截止，N2绕组中无电流通过。通过使用Free－Wheeling二极管电感L1中储存的能量对输出负载电流I3续流。

为了能够在S1重新导通时获取Tr上最大的能量，S1截止时Tr中的能量必须全部消耗。此中方案中使用附加在初级侧的绕组N1’和D2来实现，这部分能量通过D2加载到C2上，进行能量储存，在下一个周期中重新利用。通常情况下，N1和N1’有相同的匝数但具有不同的极性，那么它们储存和消耗能量的时间基本相同，这样就要求S1的导通、截止时间相同。作用在S1两端的电压是输入电压Uin和U1的和，这种模式下要比回扫式电源的值小，这是设计向前式电源的主要原因。

8、推挽式开关电源

此种电源主要用于超过1000W的高性能电源，使用同一个控制电压保证两个功率管交替导通、截止，输出侧经过整流获得稳定的直流电源。

9、电源的并联使用

所有凤凰公司的电源产品都可以并联使用，并联电源之间的内部短路是不可能的，因此不需要去耦二极管。外部二极管只有当需要100％的冗余情况下，才考虑使用。但同时需考虑，使用外部二极管的额外功率损耗。如：40A额定输出的QUINT POWER效率为92％，最大的功率损耗75W；如果使用去耦二极管，则二极管本身压降近似为1V，导致额外的功率损耗40W；那么总的功率损耗为115W，电源的效率降低为88％。

并联使用的条件：

10、电源的启动性能

11、电源的输出特性曲线

1）、折返特性

负载电流超过1.1倍额定输出电流，大约1秒钟，电源输出侧将被切断，当过载排除后，重新启动。如果过载不排除，由于启动会出现很高的涌流，电源将不会再次启动。由于电源关断的很快，输出的二次保险将不会熔断，

这样不利于排除故障回路。

2）U/I特性

当电流出现过载时，1.1倍额定输出电流始终是允许的，但是输出电压会被减小。这样相对于折返特性有两个优势：可以负担任何大小的容性负载；

连续的电流输出能够使分支合适的保险熔断，能够确定故障回路的位置。

3）、带有功率提升的U/I特性

受环境温度和类型的制约，额定电压下的输出电流最大可达到额定电流的2倍，电流过载导致电压相应降低，这样可以电源允许负担重容性负载。

12、谐波

1）、简单的二极管、电容回路的谐波情况如下所示：当C1两端电压超过Uin时谐波就会出现。

谐波的抑制可以通过在输入侧安装电感来进行平波、消谐，参看相关图例。

2）、PFC功率因数调整进行谐波抑制

通过控制阶越变压器来实现对S1的控制，保证电流曲线跟随电压曲线。