开关电源基本组成
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开关电源大致由主电路、开关电源控制电路、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
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开关电源基本组成
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开关电源大致由主电路、开关电源控制电路、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。开关电源工作原理开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大。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。
电容在开关电源模块的作用
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一直以来,开关电源模块的电磁干扰是一个重要的解决点,从原理上来讲电磁干扰主要来自于两个方面,即传导干扰和辐射的干扰。
传导干扰是由于电路中寄生参数的存在,以及开关电源中开关器件的开通与判断,使得开关电源在交流输入端产生较大的共模干扰和差模干扰。
辐射的干扰是指由于导体中电流的变化会在其周围空间中产生变化的磁场,而变化的磁场又产生变化的电场,这一变化电流的幅值和频率决定其产生的电磁的大小以及其作用范围。
为了减轻和抵抗这些电磁干扰对电网及电子设备产生的危害,设了X电容和Y电容,其中X电容主滤波作用,常用于差模滤波,与共模电感匹配,开关电源价格,并联在输入的两端,滤除L、N线之间的差模信号,可防对外干扰。而Y电容主接地,常用于共模滤波,对称使用,接于L于地或N于地之间,滤除L对地或N对地之间的差模信号。基于漏电流的限制,Y电容值不能太大。(5)保护电路端因故障工作于导通状态,使电源进入弱振窄脉冲供电,引起开关电源输出电压下降。
电源模块启动困难原因
电源模块在启动中无法启动或者出现启动不良的原因:
(1)外接电容过大
(2)容性负载过大
(3)负载电流过大
(4)输入电源功率不够
解决方法:可以通过调整输出端的电容以及负载或调整输入端的功率进行改善。如:l外接电容过大,在电源模块启动时向其充电较长时间,难以启动,需要选择合适的容性负载,容性负载过大时需可先串联一个合适的电感,输出负载过重是会造成启动时间延长,选择合适负载,换用大功率电源。开关电源内部结构这里主要介绍的只是直流开关电源,其功能是将电能质量较差的原生态电源(粗电),如市电电源或蓄电池电源,转换成满足设备要求的质量较高的直流电压(精电)。
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开关电源的工作原理不同
在典型的开关电源中,交流输入转换为高压直流,每秒开关数万次。所采用的高频允许使用更轻巧的变压器和更小的电容器。一个特殊的电路精准地控制输出电压的时间。这些电源不需要线性稳压器,因此几乎不浪费电能:它们的效率通常可达80%~90%,因此释放的热量要少得多。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。
然而,开关电源比线性电源复杂得多,因此设计起来比较困难。此外,它对元件的要求更高,要求高压功率晶体管能够地高速开关。
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