电路原理
所谓开关电源,顾名思义,就是这里有一扇门,一开门电源就通过,一关门电源就停止通过,那么什么是门呢,开关电源里有的采用可控硅,有的采用开关管,这两个元器件性能差不多,都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的,脉冲信号正半周到来,控制极上电压升高,开关管或可控硅就导通,由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通,通过开关变压器传到次级,再通过变压比将电压升高或降低,供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来,电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压,电源调整管截止,300V电源被关断,开关变压器次级没电压,这时各电路所需的工作电压,就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时,重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器,因为他的工作频率高于50HZ低频。 程控变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。高精度程控变频电源方案
开关电源的发展和趋势
要提高开关频率,就要减少开关损耗,而要减少开关损耗,就需要有高速开关元器件。然而,开关速度提高后,会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。这样,不仅会影响周围电子设备,还会降低电源本身的可靠性。其中,为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌,可采用R-C或L-C缓冲器,而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。不过,对1MHz以上的高频,要采用谐振电路,以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波,这样既可减少开关损耗,同时也可控制浪涌的发生。这种开关方式称为谐振式开关。目前对这种开关电源的研究很活跃,因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零,而且噪声也小,可望成为开关电源高频化的一种主要方式。当前,世界上许多国家都在致力于数兆Hz的变换器的实用化研究。 高精度程控变频电源方案使用程控变频电源的注意事项:不要在仪器上堆放物品。
开关电源工作原理—主要类型
按照开关管的开关条件,DC/DC转换器又可以分为硬开关(Hard Switching)和软开关(Soft Switching)两种。硬开关DC/DC转换器的开关器件 是在承受电压或流过电流的情况下,开通或关断电路的,因此在开通或关断过程中将会产生较大的交叠损耗,即所谓的开关损耗(Switching loss)。当转换器的工作状态一定时开关损耗也是一定的,而且开关频率越高,开关损耗越大,同时在开关过程中还会激起电路分布电感和寄生 电容的振荡,带来附加损耗,因此,硬开关DC/DC转换器的开关频率不能太高。软开关DC/DC转换器的开关管,在开通或关断过程中,或是加于 其上的电压为零,即零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS),或是通过开关管的电流为零,即零电流开关(Zero-Current·Switching, ZCS)。
变频电源主要有二大种类:线性放大型和PWM开关型SCS系列程控变频电源,以微处理器为主要,以MPWM方式制作,用主动元件IGBT模块设计,采用了数字分频、D/A转换、瞬时值反馈、正弦脉宽调制等技术,使单机容量可达700kVA,以隔离变压器输出来增加整机稳定性,具有负载适应性强、输出波形品质好、操作简便、体积小、重量轻等特点,具有短路、过流、过载、过热等保护功能,以保证电源可靠运行。
二、变频器的主要作用:变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。可分为交——交变频器,交——直——交变频器。交——交变频器可直接把交流电变成频率和电压都可变的交流电;交——直——交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电,再经过逆变器把这个直流电流变成频率和电压都可变的交流电 程控变频电源的特点:程控变频电源工作容量大,并具有超重、过热等多种维护和报警功能。
输出滤波模块采用SPWM控制的逆变电路,输出的SPWM波中含有大量的高频谐波。为了保证输出电压为的正弦波,必须采用输出滤波器。本文采用LC滤波电路,其中截止频率取基波频率的4.5倍,L=12mH,C=10μF.电压检测模块电压检测是完成闭环控制的重要环节,为了精确的测量线电压,通过TMS320F28335的SPI总线及GPIO口控制对输入的线电压进行衰减/放大的比例以满足A/D模块对输入信号电平(0-3V)的要求。电压检测模块采用256抽头的数字电位器AD5290和高速运算放大器AD8202组成程控信号放大/衰减器,每个输入通道的输入特性为1MΩ输入阻抗+30pF.程控变频电源可设定过压(OVP),过流(OCP),并可对数值进行修改;厦门户外程控变频电源批发
通过数字控制,可以轻松设定和监控程控变频电源的参数。高精度程控变频电源方案
根据输出波形、控制方式和应用领域等不同方面,程控变频电源可以进行多种分类。下面是几种常见的分类方法:
1. 根据输出波形分类:程控变频电源的输出波形通常有正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种类型。根据输出波形的不同,可以把程控变频电源分为正弦波程控变频电源、方波程控变频电源、三角波程控变频电源等。
2. 根据控制方式分类:程控变频电源的控制方式通常有模拟控制和数字控制两种类型。模拟控制通常采用可调变阻器或旋转开关等模拟元件,实现对输出参数的控制;数字控制则采用微处理器或FPGA等数字电路芯片,通过编程实现对电源输出的精确控制。 高精度程控变频电源方案