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[導(dǎo)讀]電子產(chǎn)品離不開(kāi)電源,下載的電源種類(lèi)繁多,為我們的生活帶來(lái)便利,電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。電源自“磁生電”原理,由水力、風(fēng)力、海潮、水壩水壓差、太陽(yáng)能等可再生能源,及燒煤炭、油渣等產(chǎn)生電力來(lái)源。常見(jiàn)的電源是干電池(直流電)與家用的110V-220V 交流電源。

電子產(chǎn)品離不開(kāi)電源,下載的電源種類(lèi)繁多,為我們的生活帶來(lái)便利,電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。電源自“磁生電”原理,由水力、風(fēng)力、海潮、水壩水壓差、太陽(yáng)能等可再生能源,及燒煤炭、油渣等產(chǎn)生電力來(lái)源。常見(jiàn)的電源是干電池(直流電)與家用的110V-220V 交流電源。

優(yōu)質(zhì)的電源一般具有FCC、美國(guó)UL和中國(guó)長(zhǎng)城等多國(guó)認(rèn)證標(biāo)志。這些認(rèn)證是認(rèn)證機(jī)構(gòu)根據(jù)行業(yè)內(nèi)技術(shù)規(guī)范對(duì)電源制定的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),包括生產(chǎn)流程、電磁干擾、安全保護(hù)等,凡是符合一定指標(biāo)的產(chǎn)品在申報(bào)認(rèn)證通過(guò)后,才能在包裝和產(chǎn)品表面使用認(rèn)證標(biāo)志,具有一定的權(quán)威性。

電源如何選型?

工作原理

發(fā)電機(jī)能把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能,干電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電機(jī)、電池本身并不帶電,它的兩極分別有正負(fù)電荷,由正負(fù)電荷產(chǎn)生電壓(電流是電荷在電壓的作用下定向移動(dòng)而形成的),電荷導(dǎo)體里本來(lái)就有,要產(chǎn)生電流只需要加上電壓即可,當(dāng)電池兩極接上導(dǎo)體時(shí)為了產(chǎn)生電流而把正負(fù)電荷釋放出去,當(dāng)電荷散盡時(shí),也就荷盡流(壓)消了。干電池等叫做電源。通過(guò)變壓器和整流器,把交流電變成直流電的裝置叫做整流電源。能提供信號(hào)的電子設(shè)備叫做信號(hào)源。晶體三極管能把前面送來(lái)的信號(hào)加以放大,又把放大了的信號(hào)傳送到后面的電路中去。晶體三極管對(duì)后面的電路來(lái)說(shuō),也可以看做是信號(hào)源。整流電源、信號(hào)源有時(shí)也叫做電源。

電源是向電子設(shè)備提供功率的裝置,也稱(chēng)電源供應(yīng)器,它提供計(jì)算機(jī)中所有部件所需要的電能。電源功率的大小,電流和電壓是否穩(wěn)定,將直接影響計(jì)算機(jī)的工作性能和使用壽命。

計(jì)算機(jī)電源是一種安裝在主機(jī)箱內(nèi)的封閉式獨(dú)立部件,它的作用是將交流電通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)電源變壓器換為5V,-5V,+12V,-12V,+3.3V等穩(wěn)定的直流電,以供應(yīng)主機(jī)箱內(nèi)系統(tǒng)版,軟盤(pán),硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)及各種適配器擴(kuò)展卡等系統(tǒng)部件使用。通俗來(lái)講就是,一個(gè)電源壞了,另一個(gè)備份電源代替其供電??梢酝ㄟ^(guò)為節(jié)點(diǎn)和磁盤(pán)提供電池后援來(lái)增強(qiáng)硬件的可用性。HP 支持的不間斷電源(UPS),如 HP PowerTrust,可提防瞬間掉電。磁盤(pán)與供電電路的連接方式應(yīng)使鏡像副本分別連接到不同的電源上。根磁盤(pán)與其相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)由同一電源電路供電。特別是,群集鎖磁盤(pán)(當(dāng)重組群集時(shí)用作仲裁器)應(yīng)該有冗余電源,或者,它能由群集中節(jié)點(diǎn)之外的電源供電。

HP 代表可提供關(guān)于群集的電源、磁盤(pán)和 LAN 硬件布局方面的詳細(xì)信息。目前許多磁盤(pán)陣列和其他架裝系統(tǒng)含有多個(gè)電源輸入,它們應(yīng)部署為設(shè)備上的不同電源輸入連接到帶有兩個(gè)或三個(gè)電源輸入的獨(dú)立電路設(shè)備上,這樣,一般情況下,只要出現(xiàn)故障的電路不超過(guò)一個(gè),系統(tǒng)就能繼續(xù)正常運(yùn)行。因此,如果群集中的所有硬件有2個(gè)或3個(gè)電源輸入,則要求至少有三個(gè)獨(dú)立的電路,以確保群集的電路設(shè)計(jì)中沒(méi)有單點(diǎn)故障。發(fā)電機(jī)能把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能,干電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電機(jī)、電池本身并不帶電,它的兩極分別有正負(fù)電荷,由正負(fù)電荷產(chǎn)生電壓(電流是電荷在電壓的作用下定向移動(dòng)而形成的),電荷導(dǎo)體里本來(lái)就有,要產(chǎn)生電流只需要加上電壓即可,當(dāng)電池兩極接上導(dǎo)體時(shí)為了產(chǎn)生電流而把正負(fù)電荷釋放出去,當(dāng)電荷散盡時(shí),也就荷盡流(壓)消了。干電池等叫做電源。通過(guò)變壓器和整流器,把交流電變成直流電的裝置叫做整流電源。能提供信號(hào)的電子設(shè)備叫做信號(hào)源。晶體三極管能把前面送來(lái)的信號(hào)加以放大,又把放大了的信號(hào)傳送到后面的電路中去。晶體三極管對(duì)后面的電路來(lái)說(shuō),也可以看做是信號(hào)源。整流電源、信號(hào)源有時(shí)也叫做電源。

開(kāi)關(guān)電源的工作過(guò)程相當(dāng)容易理解,在線(xiàn)性電源中,讓功率晶體管工作在線(xiàn)性模式,與線(xiàn)性電源不同的是,PWM開(kāi)關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài),在這兩種狀態(tài)中,加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的(在導(dǎo)通時(shí),電壓低,電流大;關(guān)斷時(shí),電壓高,電流小)/功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。

與線(xiàn)性電源相比,PWM開(kāi)關(guān)電源更為有效的工作過(guò)程是通過(guò)“斬波”,即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 脈沖的占空比由開(kāi)關(guān)電源的控制器來(lái)調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波,其幅值就可以通過(guò)變壓器來(lái)升高或降低。通過(guò)增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。最后這些交流波形經(jīng)過(guò)整流濾波后就得到直流輸出電壓。

控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定,其工作過(guò)程與線(xiàn)性形式的控制器很類(lèi)似。也就是說(shuō)控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器,可以設(shè)計(jì)成與線(xiàn)性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于,誤差放大器的輸出(誤差電壓)在驅(qū)動(dòng)功率管之前要經(jīng)過(guò)一個(gè)電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。開(kāi)關(guān)電源有兩種主要的工作方式:正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小,但是工作過(guò)程相差很大,在特定的應(yīng)用場(chǎng)合下各有優(yōu)點(diǎn)。

電源分類(lèi)

普通電源

又可細(xì)分為:開(kāi)關(guān)電源、逆變電源、交流穩(wěn)壓電源、直流穩(wěn)壓電源、DC/DC電源、通信電源、模塊電源、變頻電源、UPS電源、EPS應(yīng)急電源、凈化電源、PC電源、整流電源、定制電源、加熱電源、焊接電源/電弧電源、電鍍電源、網(wǎng)絡(luò)電源、電力操作電源、適配器電源、線(xiàn)性電源、電源控制器/驅(qū)動(dòng)器、功率電源、其他普通電源、逆變電源、參數(shù)電源、調(diào)壓電源、變壓器電源。

特種電源

特種電源又可細(xì)分為:岸電電源、安防電源、高壓電源、醫(yī)療電源、軍用電源、航空航天電源、激光電源、其他特種電源。

特種電源即特殊種類(lèi)的電源。所謂特殊主要是由于衡量電源的技術(shù)指標(biāo)要求不同于常用的電源,其主要是輸出電壓特別高,輸出電流特別大,或者對(duì)穩(wěn)定度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)及紋波要求特別高,或者要求電源輸出的電壓或電流是脈沖或其它一些要求。這就使得在設(shè)計(jì)及生產(chǎn)此類(lèi)電源時(shí)有比普通電源有更特殊甚至更嚴(yán)格的要求。特種電源一般是為特殊負(fù)載或場(chǎng)合要求而設(shè)計(jì)的,它的應(yīng)用十分廣泛。主要有:電鍍電解、陽(yáng)極氧化、感應(yīng)加熱、醫(yī)療設(shè)備、電力操作、電力試驗(yàn)、環(huán)保除塵、空氣凈化、食品滅菌、激光紅外、光電顯示等。而在國(guó)防及軍事上,特種電源更有普通電源不可取代的用途,主要用于:雷達(dá)導(dǎo)航、高能物理、等離子體物理及核技術(shù)研究等。

1、雷達(dá)發(fā)射機(jī)用的高壓電源

在現(xiàn)代雷達(dá)發(fā)射機(jī)中,用行波管(TWT)作為微波功率放大器件占有很大的比例,作為高功率部分,它的可靠性與技術(shù)指標(biāo)如何,對(duì)雷達(dá)發(fā)射機(jī)乃至整個(gè)雷達(dá)有著直接的影響。而支撐著行波管的高壓電源(系統(tǒng))更顯得至為重要。開(kāi)關(guān)電源技術(shù)作為一種高頻、高效電力電子技術(shù),隨著電子元器件、產(chǎn)品的不斷更新,大功率器件的更新?lián)Q代,大功率開(kāi)關(guān)電源技術(shù)得到了發(fā)展。雷達(dá)行波管用高壓開(kāi)關(guān)電源,可采用全橋諧振PWM調(diào)制方式,大功率開(kāi)關(guān)器件采用先進(jìn)的IGBT模塊及先進(jìn)可靠的驅(qū)動(dòng)電路,使得電源的整體性能良好,穩(wěn)定度好,并且具有各種保護(hù)功能。

工作原理:將50Hz三相380V通過(guò)電網(wǎng)濾波器,經(jīng)整流及濾波得到500多伏的直流電壓,供給串聯(lián)諧振變換器。由于本電源輸出高達(dá)20kV,為了減輕變壓器的設(shè)計(jì)難度以及減小高壓整流二極管的耐壓值、提高電源的可靠性,采用變壓器兩個(gè)次級(jí)分別全橋整流,然后疊加輸出。全橋變換器由四個(gè)IGBT、一個(gè)高頻變壓器及整流電路組成??刂齐娐诽峁﹥蓪?duì)彼此絕緣、相位相差180°的脈沖輸入到IGBT驅(qū)動(dòng)電路,控制IGBT的通斷。將直流電壓變換成為交變的20kHz脈沖電壓,經(jīng)變壓器及全橋整流和濾波電路,得到幾十kV的電壓。

2、電子束焊機(jī)用大功率高壓電源

電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復(fù)性好及熱變形量小的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空航天、原子能、國(guó)防及軍工、汽車(chē)和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊接的基本原理是電子槍中的陰極由于直接或間接加熱而發(fā)射電子,該電子在高壓靜電場(chǎng)的加速下通過(guò)電磁場(chǎng)的聚焦就可以形成能量密度極高的電子束,用此電子束去轟擊工件,巨大的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱量,使焊接處工件熔化,形成熔池,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的焊接。

高壓電源是設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)之一,它主要為電子槍提供加速電壓,其性能好壞直接決定電子束焊接工藝和焊接質(zhì)量。電子束焊機(jī)用高壓電源與其它類(lèi)型的高壓電源相比,具有不同的技術(shù)特性,技術(shù)要求主要為紋波系數(shù)和穩(wěn)定度,紋波系數(shù)要求小于1%,穩(wěn)定度為±1%,甚至紋波系數(shù)小于0.5%,穩(wěn)定度為±0.5%,同時(shí)重復(fù)性要求小于0.5%。以上要求均根據(jù)電子束斑和焊接工藝所決定。電子束焊機(jī)用高壓電源的操作是必須與有關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行連鎖保護(hù),主要有真空連鎖、陰極連鎖、閘閥連鎖、聚焦連鎖等,以確保設(shè)備和人身安全。高壓電源必須符合EMC標(biāo)準(zhǔn),具有軟起動(dòng)功能,防止突然合閘對(duì)電源的沖擊。

這種電源由于功率大(達(dá)30kW),輸出電壓高(150kV),工作頻率較高(20kHz),而對(duì)穩(wěn)定精度、紋波及電壓調(diào)節(jié)率均有較高的要求。選用先進(jìn)的三相全控可控整流技術(shù)、大功率高頻逆變器,用新型功率器件IGBT作為功率開(kāi)關(guān)。三相全控可控整流和逆變器各自采用獨(dú)立的控制板,IGBT驅(qū)動(dòng)采用進(jìn)口厚膜驅(qū)動(dòng)電路,加上輸入電網(wǎng)濾波器和平波電抗器及電容組成的濾波電路。使電源的功率變換部分具有較好的技術(shù)先進(jìn)性和良好的功率變換性。

高壓部分:高壓變壓器磁芯采用最新的非晶態(tài)材料,采用獨(dú)特的高頻高壓繞制工藝,雙高壓變壓器疊加工作。先進(jìn)的整流和合理的倍壓電路以及高壓均壓技術(shù)保證高壓電源的高壓部分穩(wěn)定可靠,反饋及高壓指示信號(hào)用精密的分壓器,由高壓輸出端直接采樣,保證電源有很高的穩(wěn)壓精度、電壓調(diào)整率和準(zhǔn)確可信的高壓測(cè)量精度。采用合理的高壓濾波技術(shù),保證電源有良好的紋波。高壓部分放在一個(gè)油箱內(nèi)。

3、高壓脈沖電源

在雷達(dá)導(dǎo)航設(shè)備中,其發(fā)射部分一般都需要一高電壓、窄脈沖、不同重復(fù)頻率的強(qiáng)功率脈沖源。這種強(qiáng)功率脈沖源一般通過(guò)一個(gè)高壓電源將市電升為幾千伏至幾十千伏直流高壓,然后由一個(gè)調(diào)制器將直流高壓調(diào)制為所需脈寬及頻率的脈沖源以供發(fā)射管使用。

脈沖源主要由高壓電源及調(diào)制器部分組成,高壓電源采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源,調(diào)制器采用半導(dǎo)體器件的固態(tài)調(diào)制器。

使用方給出的觸發(fā)脈沖是TTL電平的信號(hào),應(yīng)在輸入隔離變壓器前增加接口電路,此接口電路一是為了預(yù)放大TTL脈沖信號(hào),二是為了與隔離變壓器匹配。為了達(dá)到隔離的目的,使用方可提供此接口電路的電源,制造方只需提出電源需求并在電路中設(shè)計(jì)相應(yīng)的變換、濾波電路即可。

觸發(fā)脈沖經(jīng)過(guò)脈沖變壓器隔離后經(jīng)過(guò)預(yù)調(diào)器脈沖整形,功率放大后去觸發(fā)調(diào)制板和截尾板工作。由預(yù)調(diào)器產(chǎn)生的激勵(lì)脈沖經(jīng)過(guò)變壓器隔離去驅(qū)動(dòng)調(diào)制板的每一只場(chǎng)效應(yīng)管,此時(shí)調(diào)制板導(dǎo)通高壓電源送到微波三極管的陽(yáng)極,微波三極管的陰極電子開(kāi)始發(fā)射,微波三極管將送入輸入端的小功率高頻信號(hào)放大成大功率的高頻信號(hào)。當(dāng)脈沖結(jié)束時(shí),由預(yù)調(diào)器產(chǎn)生的截尾脈沖去觸發(fā)截尾板,截尾板導(dǎo)通后將微波三極管的分布電容釋放,所以可以得到很好的脈沖后沿。

電源IC特點(diǎn)

電源IC 種類(lèi)繁多,共同特點(diǎn)有:

工作電壓低:一般的工作電壓為3.0~3.6V。有一些工作電壓更低,如2.0、2.5、2.7V 等;也有一些工作電壓為5V,還有少數(shù)12V 或28V 的特殊用途的電壓源。

工作電流小:從幾毫安到幾安都有,但由于大多數(shù)嵌入式電子產(chǎn)品的工作電流小于300mA,所以30~300mA 的電源IC在品種及數(shù)量上占較大的比例。

封裝尺寸?。航陙?lái)發(fā)展的便攜式產(chǎn)品都采用貼片式器件,電源IC 也不例外,主要有SO 封裝、SOT-23 封裝,μMAX 封裝及封裝尺寸最小的SC-70 及最新的SMD 封裝等,使電源占的空間越來(lái)越小。

完善的保護(hù)措施:新型電源IC 有完善的保護(hù)措施,這包括:輸出過(guò)流限制、過(guò)熱保護(hù)、短路保護(hù)及電池極性接反保護(hù),使電源工作安全可靠,不易損壞。

耗電小及關(guān)閉電源功能:新型電源IC 的靜態(tài)電流都較小,一般為幾十μA 到幾百μA。個(gè)別微功耗的線(xiàn)性穩(wěn)壓器其靜態(tài)電流僅1.1μA。另外,不少電源IC 有關(guān)閉電源控制端功能(用電平來(lái)控制),在關(guān)閉電源狀態(tài)時(shí)IC 自身耗電在1μA 左右。由于它可使一部分電路不工作,可大大節(jié)省電能。例如,在無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備上,在發(fā)送狀態(tài)時(shí)可關(guān)閉接收電路;在未接收到信號(hào)時(shí)可關(guān)閉顯示電路等。

有電源工作狀態(tài)信號(hào)輸出:不少便攜式電子產(chǎn)品中有單片機(jī),在電源因過(guò)熱或電池低電壓而使輸出電壓下降一定百分?jǐn)?shù)時(shí),電源IC 有一個(gè)電源工作狀態(tài)信號(hào)輸給單片機(jī),使單片機(jī)復(fù)位。利用這個(gè)信號(hào)也可以做成電源工作狀態(tài)指示(當(dāng)電池低電壓時(shí),有LED 顯示)。

輸出電壓精度高:一般的輸出電壓精度為±2~4%之間,有不少新型電源IC 的精度可達(dá)±0.5~±1%;并且輸出電壓溫度系數(shù)較小,一般在±0.3~±0.5mV/℃,而有一些可達(dá)到±0.1mV/℃的水平。線(xiàn)性調(diào)整率一般為0.05%~0.1%/V,有的可達(dá)0.01%/V;負(fù)載調(diào)整率一般為0.3~0.5%/mA,有的可達(dá)0.01%/mA。

新型組合式電源IC:升壓式DC/DC 變換器的效率高但紋波及噪聲電壓較大,低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器效率低但噪聲最小,這兩者結(jié)合組成的雙輸出電源IC 可較好地解決效率及噪聲的問(wèn)題。例如,數(shù)字電路部分采用升壓式DC/DC 變換器電源而對(duì)噪聲敏感的電路采用LDO 電源。這種電源IC 有MAX710/711,MAX1705/1706 等。另一種例子是電荷泵+LDO 組成,輸出穩(wěn)壓的電荷泵電源IC,例如MAX868,它可輸出0~-2VIN 可調(diào)的穩(wěn)定電壓,并可提供30mA 電流;MAX1673穩(wěn)壓型電荷泵電源IC 輸出與VIN 相同的負(fù)壓,輸出電流可達(dá)125mA。

1 電源評(píng)測(cè)主要看哪些

目前市場(chǎng)中大部分電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同,一款電源往往由5部分組成,分別是電源市電接入口的設(shè)計(jì)叫做一級(jí)EMI,在一級(jí)EMI旁邊的是二級(jí)EMI,電容一次的部分是一次側(cè)設(shè)計(jì)(高壓濾波電路),在電源的中間是變壓器部分,在電源的最右邊是電源輸出電路設(shè)計(jì)這里叫做二次側(cè)(低壓濾波部分)。玩家們使用的電源大部分都是采用了這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),下面我們來(lái)具體聊聊有關(guān)電源內(nèi)每一處的設(shè)計(jì)。

電源的這些元?dú)饧脑O(shè)計(jì)其實(shí)最重要的就是濾波,電源的MWI設(shè)計(jì)就是為對(duì)市電做第一道濾波作用的。其中主要是濾掉高頻的雜波和干擾的信號(hào)。如果沒(méi)有EMI濾波電源,這對(duì)電源會(huì)廠商電磁輻射影響到整個(gè)平臺(tái)的使用。同時(shí)我們知道電源的電磁波還會(huì)對(duì)人體帶來(lái)傷害,電源中的EMI設(shè)計(jì)其實(shí)就可以避免將電磁輻射泄漏到外面。

2 EMI更好的濾波作用

電源的EMI設(shè)計(jì)是必不可少的,目前主流電源的EMI設(shè)計(jì)是直接焊接在電路上。我們通過(guò)圖片可以看到電源線(xiàn)與電源相鏈的電路,很多電源這里用的都是黃色的方塊以及藍(lán)色的元器件,這個(gè)藍(lán)色的分別是X、Y電容,以及銅線(xiàn)圈電感,這樣起到的作用是第一重濾波。

說(shuō)完了一級(jí)EMI下面是二級(jí)EMI,二級(jí)EMI往往是由兩個(gè)Y電容一個(gè)X電容,保險(xiǎn)管和一些差模電感和共模電感組成的。這兩類(lèi)電感的作用是更好的濾波以及可以抗干擾。說(shuō)道共模電感和差模電感,有些玩家不太清楚,共模電感是采用了雙線(xiàn)并繞,而差模電感采用的是單線(xiàn)繞制。

電源整流橋的最用是將AC交流電矯正為DC直流電目前我們看到的主流整流橋采用的是四個(gè)分立的二極管。

3 PFC是PC電源必有設(shè)計(jì)

PFC的英文全稱(chēng)為“Power Factor Correction”,意思是“功率因數(shù)校正”,功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關(guān)系,也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值。 基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度,當(dāng)功率因素值越大,代表其電力利用率越高。目前我們可以見(jiàn)到的PFC有三種,分別是被動(dòng)式PFC、主動(dòng)式PFC以及交錯(cuò)式PFC。

被動(dòng)式PFC電路結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,其實(shí)就是一個(gè)巨大而沉重的電感。這個(gè)電感一般位于垂直于電源的主PCB板四周的電源壁上,并且一般都有黃色的膠布捆著。同時(shí)被動(dòng)PFC電路也有標(biāo)準(zhǔn)的高壓濾波電容,用做電能儲(chǔ)備之用。

主動(dòng)式PFC的電感比被動(dòng)式PFC的電感藥效很多,會(huì)有一個(gè)比較大的PFC輸入濾波薄膜電容,同時(shí)我們開(kāi)可以看到主動(dòng)式PFC電源有一個(gè)PFC電容這個(gè)叫做PFC輸出電容。如果不是主動(dòng)式PFC的電源,這個(gè)電容叫做主電容,這個(gè)電容的主要作用是用來(lái)給主動(dòng)PFC儲(chǔ)存電能的。

交錯(cuò)式PFC其實(shí)也是屬于主動(dòng)式PFC,是主動(dòng)式PFC的一種,可以看作是主動(dòng)式PFC的升級(jí)進(jìn)化產(chǎn)物。交錯(cuò)式PFC與普通主動(dòng)PFC不同的是,它是由兩個(gè)大電感組成的,在工作時(shí)交錯(cuò)式PFC并聯(lián)工作。這樣的并聯(lián)方式可以使工作電流更低節(jié)省損耗,同時(shí)PFC的輸入輸出電流頻率可以增加一倍。

交錯(cuò)PFC電路使用較小的元件,降低成本,改善散熱性能,提供功率密度,降低傳導(dǎo)損耗,從而提高供電系統(tǒng)效率。

4 成熟半橋與常見(jiàn)正激結(jié)構(gòu)

拓?fù)渲饕绊戨娫吹霓D(zhuǎn)換效率,動(dòng)態(tài)能力,穩(wěn)定性等種種方面。但是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與電源的功率沒(méi)有固定搭配關(guān)系。并且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在分類(lèi)上是十分細(xì)致的,就好像一個(gè)樹(shù)狀圖,大類(lèi)上分為正激,全橋,半橋。

半橋拓?fù)涫且环N古老的電源結(jié)構(gòu),半橋結(jié)構(gòu)判斷起來(lái)比較容易,一般來(lái)說(shuō)電源中間部分的變壓器就可以容易的分辨出來(lái)是否是半橋拓?fù)涞碾娫戳?。半橋拓?fù)涞碾娫从幸粋€(gè)大變壓器和兩個(gè)小的變壓器,大變壓器是主變壓器,兩個(gè)小的是驅(qū)動(dòng)變壓器和輔助變壓器。往往半橋的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)有被動(dòng)PFC一起出現(xiàn)。

正激結(jié)構(gòu)可以分為單管正激、雙管正激和有源鉗位正激,有源鉗位正激往往時(shí)出現(xiàn)在全漢的電源產(chǎn)品中,這也是正激拓?fù)涞囊粋€(gè)升級(jí)版,我們可以看到有源鉗位有單管和雙管兩種。正激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是現(xiàn)在主流電源所使用的結(jié)構(gòu),正激電源有一個(gè)大的變壓器和一個(gè)小的變壓器,大變壓器是住主變壓器,小變壓器是輔助變壓器。

5 高效的LLC諧振結(jié)構(gòu)

LLC諧振是在主流高端高瓦數(shù)電源的必備結(jié)構(gòu),LLC諧振最大的特點(diǎn)是可以將電源的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到很好。這樣的結(jié)構(gòu)的電路上包含有一個(gè)諧振電感和諧振電容。與板橋結(jié)構(gòu)一樣LLC諧振結(jié)構(gòu)有一個(gè)大變壓器和兩個(gè)小變壓器,大的是主變壓器,小的分別是待機(jī)變壓器和諧振電路驅(qū)動(dòng)變壓器。

了解電源的網(wǎng)友們一定知道LLC諧振結(jié)構(gòu)的電源都會(huì)與DC-DC模塊共同出現(xiàn),DC-DC模塊輸出相比普通變壓器變壓輸出在高負(fù)載和負(fù)載有落差時(shí)都可以保持很好的穩(wěn)定輸出。DC-DC模塊很容易辨別出來(lái),多數(shù)DC-DC模塊都是在電源二次側(cè)電路部分,并且都是用兩個(gè)PCB版豎起來(lái)放置。

說(shuō)道二次側(cè),其實(shí)二次側(cè)就是電源的低壓濾波輸出,這也是電源最后輸出保證得電路,通過(guò)電源內(nèi)部的轉(zhuǎn)換將電流進(jìn)行過(guò)濾,保證主機(jī)內(nèi)部硬件提供的供電都是純凈的。在二次側(cè)這塊最重要的還有濾波電容,這里我們可以看到有的電源使用電解電容,有的使用固態(tài)電容,固態(tài)電容可以有著更好的濾波效果。

另外電源都會(huì)設(shè)計(jì)有保護(hù)芯片,這是電源保障必不可少的。保護(hù)芯片可以監(jiān)控+12V、+5V和+3.3V的輸出,實(shí)現(xiàn)各路輸出的UVP(低電壓保護(hù))、OVP(過(guò)電壓保護(hù))、OCP(過(guò)電流保護(hù))、SCP(短路保護(hù)),同時(shí)部分控制芯片還提供了OTP(過(guò)溫度保護(hù))或-12 V UVP(低電壓保護(hù))的功能,當(dāng)超出片內(nèi)設(shè)定值后,會(huì)自動(dòng)停止工作,保護(hù)電源內(nèi)部及平臺(tái)上各配件及元件的運(yùn)行,內(nèi)部設(shè)計(jì)有過(guò)載保護(hù)以及防雷擊功能,可保證整個(gè)電源穩(wěn)定工作。

電源選型指南

1. 輸出類(lèi)型:電源是電子工程師最常接觸的儀器,選擇電源首先需要選擇電源的類(lèi)型:直流電源、交流電源、變頻電源、特種高壓電源等。

2. 輸出電壓:電源所能輸出的電壓范圍。同時(shí)需要選擇是否需要恒電壓輸出和過(guò)電壓保護(hù)。

3. 輸出電流:電源所能輸出的電流范圍。同時(shí)需要選擇是否需要恒電流輸出和過(guò)流保護(hù)。

4. 輸出功率:當(dāng)電源滿(mǎn)載時(shí)所能輸出的最大功率值。

5. 通道數(shù):輸出供電接口的路數(shù)。

6. 紋波:由于直流穩(wěn)定電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的,這樣就不可避免地在直流穩(wěn)定量中多少帶有一些交流成份,這種疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量就稱(chēng)之為紋波。紋波越小將對(duì)電路的工作影響將越小。

7. 負(fù)載調(diào)整率:當(dāng)輸入電壓不變,負(fù)載從零變化到額定值時(shí),輸出電壓的變化。通常用百分比表示。

8. 輸出電壓編程精度:可編程電源設(shè)定值與實(shí)際輸出值之間的偏差。

電源主要品牌:

阿美特克(AMTEK)

東電化蘭達(dá)(TDK-lambda)

菊水(KIKUSUI)

惠美(HAMEG)

恩乃普(NF)

致茂(Chroma)

艾德克斯(ITECH)

固緯(GWINSTEK)

電源附件選擇:

1. 通信接口:因現(xiàn)在很多大功率電源都是裝配在某些特定系統(tǒng)中,所以系統(tǒng)需要哪些特定的通訊接口必須在購(gòu)買(mǎi)前期進(jìn)行溝通確認(rèn)。

選型注意事項(xiàng):

電源選擇時(shí)一定要注意考慮電源的用途。例如:對(duì)于電容器老煉來(lái)說(shuō),紋波只要不是太大,一般對(duì)電容器老煉質(zhì)量不會(huì)構(gòu)成影響,所以普通電源即可。而對(duì)于高速數(shù)字電路,紋波和噪聲達(dá)到一定幅值后會(huì)干擾數(shù)字邏輯電路的正常工作,引起誤觸發(fā)和邏輯錯(cuò)誤。這時(shí)對(duì)于電源的選擇就應(yīng)是高精度低紋波和噪聲的電源。以上就是電源選型的一些技巧,希望對(duì)大家有所幫助。

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