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廣州健特電子有限公司致力于磁電隔離技術(shù)和產(chǎn)品的研究與應(yīng)用,創(chuàng)造了高品質(zhì)的DC/DC、AC/D等系列產(chǎn)品,其中多個(gè)產(chǎn)品系列已經(jīng)順利通過了RoSH、CE等認(rèn)證。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、工控、煤礦、軌道交通、船舶、通信、儀器儀表等領(lǐng)域,成為國內(nèi)集生產(chǎn)、研發(fā)和銷售為一體的大規(guī)模、品種多的工業(yè)模塊電源的制造商之一。眾所周知,噪聲是衡量電源模塊優(yōu)劣的一大關(guān)鍵指標(biāo),在應(yīng)用電路中,模塊的設(shè)計(jì)布局等也會(huì)影響輸出噪聲,那么輸出紋波噪聲過大通常是那些原因造成的呢。公司主營(yíng)DC-DC模塊電源、AC-DC模塊電源、軍1工體系電源模塊、電力電網(wǎng)電源模塊、工控電源模塊、軌道交通電源模塊。歡迎前來咨詢本公司船用設(shè)備電源模塊、電力電網(wǎng)模塊電源、軌道交通模塊電源、船用模塊電源等產(chǎn)品!
輸入功率與效率
電源供應(yīng)器的輸入功率之定義為以下之公式:
即為對(duì)一周期內(nèi)其輸入電壓與電流乘積之積分值,需注意的是Watt≠VrmsArms而是Watt=VrmsArmsxP.F.,其中P.F.為功率因素(Power Factor),通常無功率因素校正電路電源供應(yīng)器的功率因素在0.6~0.7左右,其功率因素為1~0之間。非隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器,按有源功率器件的個(gè)數(shù),可以分為單管、雙1管和四管三類。
電源供應(yīng)器的效率之定義為為輸出直流功率之總和與輸入功率之比值。效率提供對(duì)電源供應(yīng)器正確工作的驗(yàn)證,若效率超過規(guī)定范圍,即表示設(shè)計(jì)或零件材料上有問題,效率太低時(shí)會(huì)導(dǎo)致散熱增加而影響其使用壽命。
動(dòng)態(tài)負(fù)載或暫態(tài)負(fù)載
一個(gè)定電壓輸出的電源,于設(shè)計(jì)中具備反饋控制回路,能夠?qū)⑵漭敵鲭妷哼B續(xù)不斷地維持穩(wěn)定的輸出電壓。由于實(shí)際上反饋控制回路有一定的頻寬,因此限制了電源供應(yīng)器對(duì)負(fù)載電流變化時(shí)的反應(yīng)。如果輸入端電壓是15V,電壓降就是10V,產(chǎn)生的熱量就為5W,因此,我們布板是要根據(jù)散熱功率來留出足夠的散熱空間或合理的散熱片。若控制回路輸入與輸出之相移于增益(Unity Gain)為1時(shí),超過180度,則電源供應(yīng)器之輸出便會(huì)呈現(xiàn)不穩(wěn)定、失控或振蕩之現(xiàn)象。實(shí)際上,電源供應(yīng)器工作時(shí)的負(fù)載電流也是動(dòng)態(tài)變化的,而不是始終維持不變(例如硬盤、軟驅(qū)、CPU或RAM動(dòng)作等),因此動(dòng)態(tài)負(fù)載測(cè)試對(duì)電源供應(yīng)器而言是極為重要的??删幊绦螂娮迂?fù)載可用來模擬電源供應(yīng)器實(shí)際工作時(shí)惡劣的負(fù)載情況,如負(fù)載電流迅速上升、下降之斜率、周期等,若電源供應(yīng)器在惡劣負(fù)載狀況下,仍能夠維持穩(wěn)定的輸出電壓不產(chǎn)生過高激(Overshoot)或過低(Undershoot)情形,否則會(huì)導(dǎo)致電源之輸出電壓超過負(fù)載組件(如TTL電路其輸出瞬時(shí)電壓應(yīng)介于4.75V至5.25V之間,才不致引起TTL邏輯電路之誤動(dòng)作)之承受電源電壓而誤動(dòng)作,進(jìn)一步造成死機(jī)現(xiàn)象。
廣州健特電子有限公司致力于磁電隔離技術(shù)和產(chǎn)品的研究與應(yīng)用,創(chuàng)造了高品質(zhì)的DC/DC、AC/D等系列產(chǎn)品,其中多個(gè)產(chǎn)品系列已經(jīng)順利通過了RoSH、CE等認(rèn)證。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、工控、煤礦、軌道交通、船舶、通信、儀器儀表等領(lǐng)域,成為國內(nèi)集生產(chǎn)、研發(fā)和銷售為一體的大規(guī)模、品種多的工業(yè)模塊電源的制造商之一。就目前效率為75%的200瓦開關(guān)電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。公司主營(yíng):電源模塊,藍(lán)牙模塊電源,模塊集成電源,電源隔離模塊,逆變電源模塊等等。歡迎前來咨詢本公司船用設(shè)備電源模塊、電力電網(wǎng)模塊電源、軌道交通模塊電源、船用模塊電源等產(chǎn)品!
隨著電動(dòng)汽車的逐步普及,需要發(fā)展功率單元集中,輸出端靈活配置的集中分布式直流樁系統(tǒng)。為此對(duì)電源模塊的性能要求將更多更嚴(yán)格:在未來,由于電動(dòng)汽車對(duì)充電時(shí)間與功率的要求,20kw、甚至30KW模塊可能成為主流,大功率模塊帶來的好處有并機(jī)少,充電樁可靠性更高;在未來,直流樁為了滿足不同場(chǎng)景充電的需求,體積是一個(gè)比較重要的問題,對(duì)于模塊來說,要盡可能做出超高功率密度的模塊,體積更緊湊,節(jié)省空間;在未來,為了提高利用率,一樁多充,按需布樁,以柔性分配滿足不同充電車輛的需求;同時(shí)還要提高模塊的轉(zhuǎn)換效率,節(jié)約用電,降低運(yùn)維成本。因此技術(shù)革新必然成為行業(yè)企業(yè)成功的必由之路,據(jù)小編所知,主流模塊企業(yè)今年陸續(xù)有更大功率,體積更緊湊、轉(zhuǎn)化效率更高的新產(chǎn)品推出,以適應(yīng)以上直流充電技術(shù)的發(fā)展需求。電源模塊基于開關(guān)電源技術(shù),采用優(yōu)質(zhì)的原材料,結(jié)合特殊的模塊化生產(chǎn)工藝制作而成。
電流選擇
因開關(guān)電源工作,一般可達(dá)到80%以上,故在其輸出電流的選擇上,應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量或計(jì)算用電設(shè)備的吸收電流,以使被選用的開關(guān)電源具有高的性能價(jià)格比,通常輸出計(jì)算公式為:
Is=KIf
式中:Is—開關(guān)電源的額定輸出電流;
If—用電設(shè)備的吸收電流;
K—裕量系數(shù),一般取1.5~1.8;
廣州健特電子有限公司致力于磁電隔離技術(shù)和產(chǎn)品的研究與應(yīng)用,創(chuàng)造了高品質(zhì)的DC/DC、AC/D等系列產(chǎn)品,其中多個(gè)產(chǎn)品系列已經(jīng)順利通過了RoSH、CE等認(rèn)證。硬開關(guān)DC-DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)器件是在承受電壓或流過電流的情況下,開通或關(guān)斷電路的,因此在開通或關(guān)斷過程中將會(huì)產(chǎn)生較大的交疊損耗,即所謂的開關(guān)損耗。公司主營(yíng):進(jìn)口電源模塊,電源充電模塊,國產(chǎn)電源模塊,通信電源模塊,高溫電源模塊等等。
線性電源線性電源功率器件工作在線性狀態(tài),如我們常用的穩(wěn)壓芯片LM7805、LM317、SPX1117等。下圖是LM7805穩(wěn)壓電源電路原理圖。
線性電源原理圖
從圖上可知,線性電源有整流、濾波、穩(wěn)壓、儲(chǔ)能等功能元件組成,同時(shí),一般用的線性電源為串聯(lián)穩(wěn)壓電源,輸出電流等于輸入電流,I1=I2 I3,I3是參考端,電流很小,因此I1≈I3。開關(guān)電源用于對(duì)這些電源進(jìn)行控制,由于具有顯著優(yōu)點(diǎn),開關(guān)電源已成為大部分電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)電源。我們?yōu)槭裁匆v電流,是因?yàn)镻CB設(shè)計(jì)時(shí),每條線的寬度不是隨便設(shè)的,是要根據(jù)原理圖里元件節(jié)點(diǎn)間的電流大小來確定的(請(qǐng)查《PCB設(shè)計(jì)銅鉑厚度、線寬和電流關(guān)系表》)。電流大小、電流流向要搞清楚,做板才恰到好處。
廣州健特電子有限公司致力于磁電隔離技術(shù)和產(chǎn)品的研究與應(yīng)用,創(chuàng)造了高品質(zhì)的DC/DC、AC/D等系列產(chǎn)品,其中多個(gè)產(chǎn)品系列已經(jīng)順利通過了RoSH、CE等認(rèn)證。開關(guān)電源功率大、效率高、發(fā)熱小,我們一般用的電路有:LM2575、MC34063、SP6659等。公司主營(yíng):進(jìn)口電源模塊,電源充電模塊,國產(chǎn)電源模塊,通信電源模塊,高溫電源模塊等等。
電源模塊的EMC性能可通過優(yōu)化自身拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和規(guī)范PCB設(shè)計(jì)進(jìn)行提升。例如:
(1)電路設(shè)計(jì)中,以先保護(hù)后濾波為原則,保護(hù)器件應(yīng)放置在離產(chǎn)品的靜電導(dǎo)入口近的地方;
(2)拓?fù)湓O(shè)計(jì)中,選擇連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)的拓?fù)?,例如Boost、全橋、推挽等拓?fù)洌?
(3)在電路防護(hù)方面,開關(guān)管建議加RC吸收電路和RCD吸收電路,且靠近開關(guān)管放置,從而降低尖峰電壓,在EMC傳輸路徑上使用π型濾波和全波整流電路等濾波電路,具體可參考圖3;
(4)PCB設(shè)計(jì)中,盡可能地大面積鋪地,并且盡量減小對(duì)地平面的分割,減小回路面積,從而降低干擾。避免出現(xiàn)大面積孤立銅區(qū),大面積孤立銅區(qū)會(huì)因電磁等原因影響模塊的可靠性;減少布線的長(zhǎng)度,從而減小動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)處電感,避免產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場(chǎng)。