開關電源的分類及運用

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1、開關電源的分類及運用　　1．開關電源的分類　　開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，DC/DC變換器現已實現模塊化，且設計技術及生產工藝在國內外均已成熟和標準化，并已得到用戶的認可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。以下分別對兩類開關電源的結構和特性作以闡述。　　1.1DC/DC變換　　DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調制方式Ts不變，改變ton（通用），二是頻率調制方式，ton不變，改變Ts（易產生干擾）。其具體的電路

2、由以下幾類：　?。?）Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓Uo小于輸入電壓Ui，極性相同。　?。?）Boost電路——升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于輸入電壓Ui，極性相同?！　。?）開關電源的分類及運用　　1．開關電源的分類　　開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，DC/DC變換器現已實現模塊化，且設計技術及生產工藝在國內外均已成熟和標準化，并已得到用戶的認可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。以下分別對兩類開關電源的結構和特性作以闡述?！　?.1DC/DC變換　　DC/DC變換

3、是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調制方式Ts不變，改變ton（通用），二是頻率調制方式，ton不變，改變Ts（易產生干擾）。其具體的電路由以下幾類：　?。?）Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓Uo小于輸入電壓Ui，極性相同?！　。?）Boost電路——升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于輸入電壓Ui，極性相同?！　。?）Buck-Boost電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電感傳輸?！　。?）Cuk電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于或

4、小于輸入電壓UI,極性相反，電容傳輸。　　當今軟開關技術使得DC/DC發(fā)生了質的飛躍，美國VICOR公司設計制造的多種ECI軟開關DC/DC變換器，其較大輸出功率有300W、600W、800W等，相應的功率密度為（6、2、10、17）W/cm3，效率為（80-90）%。日本NemicLambda公司較新推出的一種采用軟開關技術的高頻開關電源模塊RM系列，其開關頻率為（200~300）kHz，功率密度已達到27W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET代替肖特基二極管），是整個電路效率提高到90%。　　1.2AC/DC變換　　AC/DC變換是將交流變換為

5、直流，其功率流向可以是雙向的，功率流由電源流向負載的稱為“整流”，功率流由負載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC變換器輸入為50/60Hz的交流電，因必須經整流、濾波，因此體積相對較大的濾波電容器是必不可少的，同時因遇到安全標準（如UL、CCEE等）及EMC指令的限制（如IEC、FCC、CSA），交流輸入側必須加EMC濾波及使用符合安全標準的元件，這樣就限制AC/DC電源體積的小型化，另外，由于內部的高頻、高壓、大電流開關動作，使得解決EMC電磁兼容問題難度加大，也就對內部高密度安裝電路設計提出了很高的要求，由于同樣的原因，高電壓、大電流開關使得電

6、源工作消耗增大，限制了AC/DC變換器模塊化的進程，因此必須采用電源系統(tǒng)優(yōu)化設計方法才能使其工作效率達到一定的滿意程度?！　C/DC變換按電路的接線方式可分為，半波電路、全波電路。按電源相數可分為，單項、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?！　?．開關電源的選用　　開關電源在輸入抗干擾性能上，由于其自身電路結構的特點（多級串聯(lián)），一般的輸入干擾如浪涌電壓很難通過，在輸出電壓穩(wěn)定度這一技術指標上與線性電源相比具有較大的優(yōu)勢，其輸出電壓穩(wěn)定度可達（0.5~1）%。開關電源模塊作為一種電力電子集成器件，在選用中應注意以下幾點：

7、　　2.1輸出電流的選擇　　因開關電源工作效率高，一般可達到80%以上，故在其輸出電流的選擇上，應準確測量或計算用電設備的較大吸收電流，以使被選用的開關電源具有高的性能價格比，通常輸出計算公式為：　　Is=KIf　　式中：Is—開關電源的額定輸出電流；　　If—用電設備的較大吸收電流；　　K—裕量系數，一般取1.5~1.8；　　2.2接地　　開關電源比線性電源會產生更多的干擾，對共模干擾敏感的用電設備，應采取接地和屏蔽措施，按ICE1000．EN61000．FCC等EMC限制，形狀開關電源均采取EMC電磁兼容措施，因此開關電源一般應帶有EMC電磁兼容濾

8、波器。如利德華福技術的HA系列開關電源，將其FG端子接大地或接用戶機殼，方能滿足上述電磁兼容的