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。 程控变频电源是非常接近于理想的交流电源,可以输出任何国家的电网电压和频率。江苏高精度程控变频电源定制
开关电源工作原理—主要类型
隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)两种。双管DC/DC转换器有双管正激式(DoubleTransistorForwardConverter),双管反激式(DoubleTransistrFlybackConverter)、推挽式(Push-PullConverter)和半桥式(Half-BridgeConverter)四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器(Full-BridgeConverter)。非隔离式DC/DC转换器,按有源功率器件的个数,可以分为单管、双管和四管三类。单管DC/DC转换器共有六种,即降压式(Buck)DC/DC转换器,升压式(Boost)DC/DC转换器、升压降压式(BuckBoost)DC/DC转换器、CukDC/DC转换器、ZetaDC/DC转换器和SEPICDC/DC转换器。在这六种单管DC/DC转换器中,Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的,Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。双管DC/DC转换器有双管串接的升压式(Buck-Boost)DC/DC转换器。四管DC/DC转换器常用的是全桥DC/DC转换器(Full-BridgeConverter)。 山东实验室程控变频电源设计程控变频电源是一种能够提供可调频率、可调幅值的交流电源设备。
开关电源缺点
开关稳压电源的缺点是存在较为严重的开关干扰。开关稳压电源率调整开关晶体管V工作在开关状态,它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰,这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽,就会严重地影响整机的正常工作。此外由于开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离,这些干扰就会串入工频电网,使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重干扰。
目前,由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距,因而造价不能进一步降低,也影响到可靠性的进一步提高。所以在我国的电子仪器以及机电一体化仪器中,开关稳压电源还不能得到十分的普及及使用。特别是对于无工频变压器开关稳压电源中的高压电解电容器、高反压大功率开关管、开关变压器的磁芯材料等器件,在我国还处于研究、开发阶段。
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.程控变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。
开关电源与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。其次这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于,误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。开关电源有两种主要的工作方式:正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小,但是工作过程相差很大,在特定的应用场合下各有优点。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。宁波实验室程控变频电源哪家好
程控变频电源可设定过压(OVP),过流(OCP),并可对数值进行修改;江苏高精度程控变频电源定制
使用程控变频电源时,为了确保安全和有效性,需要遵守以下规范:
1. 操作步骤:按照程控变频电源的操作手册,正确操作各个控制参数。确保在设定输出频率或其他参数前,负载设备处于关闭状态,以免对设备造成损坏。
2. 过载保护:程控变频电源通常具备过载保护功能,但也需要用户合理设置和使用。在负载设备过载或短路时,电源会自动断开输出以保护设备和本身。
3. 维护保养:定期对程控变频电源进行维护和保养,包括清洁、检查连接线路是否松动、检查散热孔是否堵塞等。避免撞击、湿润或使用不当的清洁剂。
远离非专业人员:程控变频电源涉及高电压和复杂的电路,应确保只由合格的专业人员操作和维修。未经许可,严禁非专业人员进行拆解或维修。 江苏高精度程控变频电源定制