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由于內(nèi)部的高頻、高壓、大電流開關(guān)動作,使得解決EMC電磁兼容問題難度加大,也就對內(nèi)部高密度安裝電路設(shè)計提出了很高的要求,由于同樣的原因,高電壓、大電流開關(guān)使得電源工作損耗增大,限制了AC/DC變換器模塊化的進(jìn)程,因此必須采用電源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法才能使其工作效率達(dá)到一定的滿意程度。
AC/DC變換按電路的接線方式可分為,半波電路、全波電路。按電源相數(shù)可分為,單相、三相、多相。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。
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,其中多個產(chǎn)品系列已經(jīng)順利通過了RoSH、CE等認(rèn)證。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。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。公司主營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!
選用開關(guān)電源要考慮的因素有:
1)選用合適的輸入電壓規(guī)格;
2)選擇合適的功率。為了使電源的壽命增長,可選用多30%輸出功率額定的機(jī)種。
3)考慮負(fù)載特性。如果負(fù)載是馬達(dá)、燈泡或電容性負(fù)載,當(dāng)開機(jī)瞬間時電流較大,應(yīng)選用合適電源以免過載。如果負(fù)載是馬達(dá)時應(yīng)考慮停機(jī)時電壓倒灌。
4)此外尚需考慮電源的工作環(huán)境溫度,及有無額外的輔助散熱設(shè)備,在過高的環(huán)溫電源需減額輸出。環(huán)溫對輸出功率的減額曲線。
5)根據(jù)應(yīng)用所需選擇各項功能:
保護(hù)功能:過電壓保護(hù)(OVP)、過溫度保護(hù)(OTP)、過負(fù)載保護(hù)(OLP)等。
應(yīng)用功能:信號功能(供電正常、供電失效)、遙控功能、遙測功能、并聯(lián)功能等。
特殊功能:功因矯正(PFC)、不斷電(UPS)
6)選擇所需符合的安規(guī)及電磁兼容(EMC)認(rèn)證。
在開關(guān)電源中,功率器件工作于高頻開關(guān)狀態(tài),不可避免的會產(chǎn)生開關(guān)噪聲。首先讓我們來看一下電源的定義:電源就是把其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能的裝置。特別是在直流電源模塊中,為了得到較高的功率密度,開關(guān)頻率一般都很高(數(shù)百至數(shù)千KHz),開關(guān)噪聲更需要仔細(xì)考慮。一般地說,設(shè)計良好的直流電源模塊內(nèi)部已經(jīng)有了基本的噪聲抑制和濾波電路。但是,減少開關(guān)噪聲對鄰近電路的影響和干擾仍然是直流電源模塊應(yīng)用設(shè)計的重點(diǎn)之一。
在模塊的輸入端和輸出端加上足夠的濾波電路是減少干擾的關(guān)鍵措施。電源模塊運(yùn)行時產(chǎn)生的電磁干擾可分兩類:輻射噪聲和傳導(dǎo)噪聲。
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,其中多個產(chǎn)品系列已經(jīng)順利通過了RoSH、CE等認(rèn)證。選擇使用DC-DC模塊電源除了最基本的電壓轉(zhuǎn)換功能外,還需要考慮幾個方面。公司主營: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。
DC-DC電源模塊常見故障及解決方案
模塊電源損壞較快
那么比電源模塊發(fā)熱更為嚴(yán)重的使用異常情況自不必多說,那就是這個電源模塊直接損壞了。軍1用電源模塊對產(chǎn)品規(guī)格要求甚高,國內(nèi)目前提供軍1用級模塊電源的供應(yīng)商主要是新雷能、隆盛科技、朝陽電源、偉仕電源等。那么電源模塊使用沒多久就損壞,并且更換后沒幾天又壞了,這是什么原因?qū)е碌哪?首先需要排除掉是否是使用劣質(zhì)的電源這一情況,那么還有哪些因素會導(dǎo)致這一問題呢?具體原因如下圖5所示:
輸出負(fù)載過輕使其可靠性降低所致;
輸出端電容過大導(dǎo)致模塊啟動時造成損壞;
輸入端電壓長期偏高導(dǎo)致模塊輸入端開關(guān)管損壞。
這一類問題也是負(fù)載不匹配導(dǎo)致的,可以通過改變輸出負(fù)載、電容或者改變合適的輸入電壓通過改善,具體如下:
確保輸出端不小于少10%的額定負(fù)載,若實際電路工作中會有空載現(xiàn)象,就在輸出端并接一個額定功率10%的假負(fù)載;
選取符合電源模塊技術(shù)手冊規(guī)格的電容;
選擇合適的輸入電壓。
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,其中多個產(chǎn)品系列已經(jīng)順利通過了RoSH、CE等認(rèn)證。針對這一類問題,可以通過調(diào)整輸出端的負(fù)載或調(diào)整輸入電壓范圍,具體如下所示:確保輸出端不小于少10%的額定負(fù)載,若實際電路工作中會有空載現(xiàn)象,就在輸出端并接一個額定功率10%的假負(fù)載。公司主營: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。
高頻開關(guān)電源
開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止,產(chǎn)生PWM波形,經(jīng)過電感和續(xù)流二極管,利用電磁電轉(zhuǎn)換的方式調(diào)壓。充電模塊企業(yè)不僅技術(shù)競爭激烈,市場選擇也更加激烈,一年前還能賣到0。開關(guān)電源功率大、、發(fā)熱小,我們一般用的電路有:LM2575、MC34063、SP6659等。開關(guān)電源理論上是電路兩端功率相等,電壓成反比,電流成反比。
圖1 LM2575開關(guān)電源電路原理圖
開關(guān)電源PCB設(shè)計時,需要注意的地方是:反饋線的引入點(diǎn)、續(xù)流二極管是給誰續(xù)流。從早期的儀表唆使進(jìn)入LCD屏幕背光、手電筒、汽車指導(dǎo)、照明、掩飾燈等,直到通用照明領(lǐng)域,如臺燈、床頭燈、日光燈和路燈等。從圖三可以看出,U1導(dǎo)通時,電流I2進(jìn)入電感L1,電感的特性是電流在電感里流過時不能突然產(chǎn)生,也不能突然消失,電流在電感里的變化時有一個時間過程的。在脈沖電流I2流過電感的作用下,有部分電能轉(zhuǎn)換成磁能,電流逐漸增大,到一定時候,控制電路U1關(guān)斷了I2,由于電感的特性,電流不能突然消失,這時候二極管起作用了,它接替電流I2,所以叫續(xù)流二極管,可以看出,續(xù)流二極管是給電感用的,續(xù)流的電流I3是從C3的負(fù)端出發(fā),經(jīng)D1,L1后流入C3的正端,這里就相當(dāng)于抽水機(jī),利用電感的能量,把電容C3的電壓提高了。還有就是電壓檢測的反饋線引入點(diǎn)問題,應(yīng)該是經(jīng)過濾波后的地方反饋回去,不然會使輸出的電壓紋波更大。這兩點(diǎn)是我們PCB設(shè)計人員經(jīng)常忽視的地方,以為同一個網(wǎng)絡(luò),接在那兒不是一樣,其實接的地方不一樣,性能影響是很大的。圖2是LM2575開關(guān)電源PCB圖,大家看看錯的那幅圖是哪里錯了。