开关电源由什么组成 开关电源使用注意事项

发表时间:2020-01-19 10:59:45 76 0 #开关电源论坛#

开关电源作为电子设备的心脏,对电子设备的安全可靠运行有着至关重要的作用。但是开关电源行业市场品牌众多,产品质量参差不齐,消费者在选购时总会面临选择难题,不知道该买什么品牌好。开关电源到底该如何选购?开关电源什么牌子好?小编精心整理得出值得买的开关电源品牌,同时提供相关的开关电源选购技巧,助你挑选到称心如意的开关电源品牌产品。

01 开关电源简介

1 什么是开关电源

开关电源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,开关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。

2 开关电源用途

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。

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02 开关电源种类

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;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。

1 DC/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U0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U0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U0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U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电容传输。

2 AC/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变换按电路的接线方式可分为,半波电路、全波电路。按电源相数可分为,单相、三相、多相。按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。

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03 开关电源的组成

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

1 主电路

冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。

输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。

整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。

逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。

输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。

2 控制电路

一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。

3 检测电路

提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。

4 辅助电源

实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。

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04 开关电源选购

1 选用合适的输入电压范围

以交流输入为例,常用的输入电压规格有110V,220V,所以相应就有了110V、220V交流切换,以及通用输入电压(AC:85V-264V)三种规格。应根据使用地区选定输入电压规格。

2 选择合适的功率

开关电源在工作时会消耗一部分功率,并以热量的形式释放出来。为了使电源的寿命增长,建议选用多30%输出功率额定的机种。

3 考虑负载特性

为了提高系统的可靠性,建议开关电源工作在50%-80%负载为佳,即假设所用功率为20W,应选用输出功率为25W-40W的开关电源。

4 选用适合电源

如果负载是马达、灯泡或电容性负载,当开机瞬间时电流较大,应选用合适电源以免过载。如果负载是马达时应考虑停机时电压倒灌。

5 考虑电源工作环境温度

此外尚需考虑电源的工作环境温度,及有无额外的辅助散热设备,在过高a的环温电源需减额输出。需参考环温对输出功率的减额曲线。

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6 根据应用所需选择各项功能

保护功能:过电压保护(OVP)、过温度保护(OTP)、过负载保护(OLP)等。

应用功能:信号功能(供电正常、供电失效)、遥控功能、遥测功能、并联功能等。

特殊功能:功因矫正(PFC)、不断电(UPS)

7 选择所需符合的安规及电磁兼容(EMC)认证

根据使用情况,定出需要的输出电压、电流;电源的尺寸、安装方式和安装孔位;有几路输出,各路输出是否需要电气隔离;输入电压范围;根据环境温度,决定开关电源的降额程度,电源功率;是否需要认证及安规标准;电源的冷却方式:自然冷却或强制风冷;电磁兼容标准。

8 选用标准电源

尽量选用厂家的标准电源,包括标准尺寸和输出电压。这样货期比较快;相反,特殊的尺寸和输出电压,则会延长货期、增加成本。

9 选择品牌

开关电源作为电子设备的心脏,对电子设备的安全可靠运行有着至关重要的作用。所以选择品牌的开关电源也很重要。

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05 开关电源使用注意事项

1、使用电源前,先确定输入输出电压规格与所用电源的标称值是否相符。

2、通电之前,检查输入输出的引线是否连接正确,以免损坏用户设备。

3、检查安装是否牢固,安装螺丝与电源板器件有无接触,测量外壳与输入、输出的绝缘电阻,以免触电。

4、为保证使用的安全性和减少干扰,请确保接地端可靠接地。

5、多路输出的电源一般分主、辅输出,主输出特性优于辅输出,一般情况下输出电流大的为主输出。为保证输出负载调整率和输出动态等指标,一般要求每路至少带10%的负载。若用辅路不用主路,主路一定加适当的假负载。具体参见相应型号的规格书。

6、请注意:电源频繁开关将会影响其寿命。工作环境及带载程度也会影响其寿命。

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