电源知识大全
1、交换稳压电源的分类及其特点：
可以大概提供一个稳固电压和频率的电源称交换稳固电源。现在海内多数厂家所做的事情是交换电压稳固。下面联合市场有的交换稳压电源简述其分类特点。
参数调解(谐振)型
这类稳压电源，稳压的根来源根基理是LC串联谐振,早期出现的磁饱和型稳压器就属于这一类.它的长处是布局简朴,无浩繁的元器件,可靠性相称高稳压范畴相称宽,抗滋扰和抗过载本领强.缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。
在磁饱和原理的底子上的发育进形成的参数稳压器和我国50年月已盛行的“磁放大器调解型电子交换稳压器”(即614型)均属此类原理的交换稳压器。
自耦(变比)调解型
1、机器调压型，即以伺服电机动员炭刷在自耦变压器的的绕组滑动面上移动，转变Vo对Vi的比值，以实现输出电压的调解和稳固。该种稳压器可以从几百瓦到几千瓦。它的特点是布局简朴，造价低，输出波形失真小;但由于炭刷滑动接点易孕育发生电火花，造成电刷破坏以至废弃而失效;且电压调解速率慢。
2、转变抽头型，将自耦变压器做成多个牢固抽头，通过继电器或可控硅(固态继电器)做为开关器10件，主动转变抽头位置，从而实现输出电压的稳固。
该种型稳压器长处是电路简朴，稳压范畴宽(130V-280V)，服从高(≥95%)，代价低。而缺点是稳压精度低(8～10%)事情寿命短，它实用于家庭给空调器供电。
大功率赔偿型——净化型稳压器(含细密型稳压器)
它用赔偿关键实现输出电压的稳固，易实现微机控制。
它的长处是抗滋扰性能好，稳压精度高(≤1%)、相应快(40～60ms)、电路简朴、事情可靠。缺点是：带盘算机，程控交换机等非线性负载时有低频振荡征象;输入侧电流失真度大，源功率因数较低;输出电压对输入电压有相移。反抗滋扰功效要求较高的单元，在都会里应用为宜，盘算机供电时，必须选用盘算机总功率的2-3倍左右稳压器来利用。因具有稳压、抗滋扰，相应速率快、代价适中等长处，以是应用遍及。
开关型交换稳压电源
它应用于高频脉宽调制技能，与一样通常开关电源的区别是它的输出量必须是与输入侧同上频、同相的交换电压。它的输出电压波型有准方波、梯型波、正弦波等，市场上的不中断电源(UPS)抽失此中的蓄电源和充电器，便是一台开关型交换稳压电源的稳压性好，控制功效强，易于实现智能化，黑白常具有前程的交换稳压电源。但因其电路庞大，代价较高，以是推广较慢。
2、直流稳固电源的种类及选用：
直流稳固电源按风俗可分为化学电源，线性稳固电源和开关型稳固电源，它们又分别具有种种差别范例：
化学电源
我们寻常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类，各有其优缺点。随着科学技能的生长，又孕育发生了智能化电池;在充电电池质料方面，美国研制职员发明锰的一种碘化物，用它可以制造出自制、小巧、放电时间长，多次充电后仍连结性能良好的环保型充电电池。
线性稳固电源
线性稳固电源有一个配合的特点便是它的功率器件调解督事情在线性区，靠调解管之间的电压降来稳固输出。由于调解管静态消耗大，必要安置一个很大的散热器给它散热。并且由于变压器事情在工频(50Hz)上,以是重量较大。
该类电源长处是稳固性高，纹波小，可靠性高，易做成多路，输出一连可调的制品。缺点是体积大、较笨重、服从相对较低。这类稳固电源又有很多种，从输出性子可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调解式和电位器一连可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字表现式型等等。
开关型直流稳压电源
与线性稳压电源差另外一类稳电源便是开关型直流稳压电源，它的电路型式重要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不事情在工频而是事情在几十千赫兹到几兆赫兹。功效管不是事情在饱和及停止区即开关状态;开关电源因此而得名。
开关电源的长处是体积小，重量轻，稳固可靠;缺点相对付线性电源来说纹波较大(一样通常≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。它的功率可自几瓦-几千瓦均有产物。价位为3元-十几万元/瓦，下面就一样通常风俗分类先容几种开关电源：
①、AC/DC电源
该类电源也称一次电源，它自电网取得能量，颠末高压整流滤波得到一个直流高压，供DC/DC变更器在输出端得到一个或几个稳固的直流电压，功率从几瓦-几千瓦均有产物，用于差别场所。属此类产物的规格型号繁多，据用户必要而定通讯电源中的一次电源(AC220输入，DC48V或24V输出)也属此类.
②、DC/DC电源
在通讯体系中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变更以后在输出端获一个或几个直流电压。
③、通讯电源
通讯电源实在质上便是DC/DC变更器式电源，只是它一样通常以直流-48V或-24V供电，并用后备电池作DC供电的备份，将DC的供电电压变更成电路的事情电压，一样通常它又分中间供电、分层供电和单板供电三种，以后者可靠性最高。
④、电台电源
电台电源输入AC220V/110V，输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产物.为防备AC电网断影戏响电台事情,而必要有电池组作为备份,以是此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电主动转换功效。
⑤、模块电源
随着科学技能飞速生长，对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高，模块电源越来越表现其良好性，它事情频率高、体积小、可靠性高，便于安置和组合扩容，以是越来越被遍及接纳。现在，现在海内虽有相应模块生产，但因生产工艺未能遇上国际程度，妨碍率较高。
DC/DC模块电源现在固然本钱较高，但从产物的漫长的应用周期的团体本钱来看，特别是因体系妨碍而导致的奋发的维修本钱及商誉丧失来看，选用该电源模块照旧合算合算的，在此还值得一提的是罗氏变更器电路，它的突出长处是电路布局简朴，服从高和输出电压、电流的纹波值靠近于零。
⑥、特种电源
高电压小电流电源、大电流电源、400Hz输入的AC/DC电源等，可归于此类，可凭据特别必要选用。开关电源的价位一样通常在2-8元/瓦特别小功率和大功率电源代价稍高，可达11-13元/瓦。
开关电源计划的噪声低落法 石家庄UPS
开关电源的特性便是孕育发生强电磁噪声，若不加严酷控制，将孕育发生极大的滋扰。下面先容的技能有助于低落开关电源噪声，能用于高敏捷度的模仿电路。
1 电路和器件的选择
一个关键点是连结dv/dt和di/dt在较低程度,有很多电路通过减小dv/dt和/或di/dt来减小辐射，这也减轻了对开关管的压力，这些电路包罗ZVS(零电压开关)、ZCS(零电流开关)、共振模式.(ZCS的一种)、SEPIC(单端低级电感转换器)、CK(一套磁布局，以其发明者定名)等。
减小开关时间并非肯定就能引起服从的进步，由于磁性元件的RF振荡必要强消耗的缓冲，终极可以视察到不停削弱的回程。利用软开关技能，固然会轻微低落服从，但在节流成 本和滤波/屏蔽所占用空间方面有更大的利益。
2 阻尼
为了掩护开关管免受由于寄生参数等因素引起的振荡尖峰电压的打击常必要阻尼。阻尼器连到有题目标线圈上，这也可以减小发射。
阻尼器有多种范例：从EMC角度看，RC阻尼器通常在EMC上是最好的，但比其他的发热多一些。衡量各方面的利弊，在缓冲器中应审慎利用感性电阻。
3 磁性元件有关题目及办理方案
特别需细致的是电感和变压器的磁路要闭合。比方，用环形或无缝磁芯，环形铁粉芯得当于存储磁能的场所，若在磁环上开缝，则需一个完全短路环来减小寄生走漏磁场。
低级开关噪声会通过断绝变压器的线圈匝间电容注入到次级，在次级孕育发生共模噪声，这些噪声电流难以滤除，并且由于流过路径较长，便会孕育发生发射征象。
一种很有用的技能是将次级地用小电容毗连到低级电源线上，从而为这些共模电流提供一条返回路径，但要细致宁静，万万别凌驾宁静尺度标明的总的走漏地电流，这个电容也有助于次级滤波器更好的事情。
线圈匝间屏蔽(断绝变压器内)可以更有用地克制次级上感到的低级开关噪声。固然也曾有过五层以上的屏蔽，但三层屏蔽更常见。靠近低级线圈的屏蔽通常连到一次电源线上，靠近次级线圈的屏蔽常常连到大众输出地(如有的话)，中间屏蔽体一样通常连到机壳。在样机阶段最好重复实行以找到线圈匝间屏蔽的最好的毗连方法。
以上两项技能也能减小输入端上感到的次级开关噪声。得当巨细的输出电感可以将次级交换波形酿成半正弦波，因此可以明显地减小变压器绕组间噪声(直流纹波).
4 散热器
散热器与集电极或TO247功率器件的漏极之间有50pF的电容，因此可以孕育发生很强的发射。仅仅直接地把散热片连到机壳，这只是把噪声引向大地，很大概不克不及减小总体发射程度。
较好的做法是：把它们连到一适当的电路结点——一次整流输出端，但要细致宁静要求。具有屏蔽作用的绝缘断绝片可以毗连到开关管上，把它们屏蔽内层接至一次整流端，散热片要么悬浮要么连到机壳。
散热片也可以通过电容连到有伤害电压的线上，电容的引线和PCB轨线组成的电感大概会与电容 “谐振”，这可对办理某些特别频率上的题目特别有用。应该在样机上多次试验，终极找到散热片的最佳安置方法。
5 整流器件
用于一次电源上的整流器和二次整流器，由于其反向电流，可以引起大量的噪声，最好利用快速软开关型号的器件。
妙手谈开关电源计划心得
起首从开关电源的计划及生产工艺开始形貌吧，先说说印制板的计划。开关电源事情在高频率，高脉冲状态，属于模仿电路中的一个比力特别种类。布板时须遵照高频电路布线原则。
1、布局：脉冲电压连线尽大概短，此中输入开关管到变压器连线，输出变压器到整流管毗连 线。脉冲电流环路尽大概小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。输出部门变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要只管即便接 近开关电源输入端，输入线应制止与其他电路平行，应避开。 Y电容应安排在机壳接地端子或FG毗连端。共摸电感到与变压器连结肯定间隔，以制止磁偶合。如倒霉益理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽，以上几项对开关电 源的EMC性能影响较大。
输出电容一样通常可接纳两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子，可影响电源输出纹波指标，两只小容量电容并团结果应优于用一只大容量电容。发热器件要和电解 电容连结肯定间隔，以延伸整机寿命，电解电容是开关电源寿命的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解连结间隔，电解之间也须留出散热空间，条件容许 可将其安排在进风口。
控制部门要细致：高阻抗弱信号电路连线要只管即便短如取样反馈环路，在处置处罚时要只管即便制止其受滋扰、电流取样信号电路，特别是电流控制型电路，处置处罚欠好易出现 一些想不到的不测，此中有一些本领，现以3843电路举例见图(1)图一结果要好于图二，图二在满载时用示波器观察电流波形上明显叠加尖刺，由于滋扰限流 点比计划值偏低，图一则没有这种征象、另有开关管驱动信号电路，开关管驱动电阻要靠近开关管，可进步开关督事情可靠性，这和功率 MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关。
下面谈一谈印制板布线的一些原则。
线间距：随着印制线路板制造工艺的不停美满和进步，一样通常加工场制造出线间距即是乃至小于0.1mm已经不存在什么题目，完万可以大概满意大多数应用场所。思量 到开关电源所接纳的元器件及生产工艺，一样通常双面板最小线间距设为0.3mm，单面板最小线间距设为0.5mm，焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔，最小 间距设为0.5mm，可制止在焊接操纵历程中出现“桥接”征象。，如许大多数制板厂都可以大概很轻松满意生产要求，并可以把制品率控制得非常高，亦可实现公道 的布线密度及有一个较经济的本钱。
最小线间距只得当信号控制电路和电压低于63V的低压电路，当线间电压大于该值时一样通常可根据500V/1mm履历值取线间距。
鉴于有一些相干尺度对线间距有较明白的划定，则要严酷根据尺度实行，如交换入口端至熔断器端连线。某些电源对体积要求很高，如模块电源。一样通常变压器输入 侧线间距为1mm实践证明是可行的。对交换输入，(断绝)直流输出的电源产物，比力严酷的划定为宁静间距要大于即是6mm，固然这由相干的尺度及实行方法 确定。一样通常宁静间距可由反馈光耦两侧间隔作为参考，原则大于即是这个间隔。也可在光耦下面印制板上开槽，使爬电间隔加大以满意绝缘要求。一样通常开关电源交换 输入侧走线或板上元件距非绝缘的外壳、散热器间距要大于5mm，输出侧走线或器件距外壳或散热器间距要大于2mm,或严酷根据宁静范例实行。
常用方法：上文提到的线路板开槽的方法实用于一些间距不敷的场所，趁便提一下，该法也常用来作为掩护放电间隙，常见于电视机显象管尾板和电源交换输入处。该法在模块电源中得到了遍及的应用，在灌封的条件下可得到很好的结果。
方法二：垫绝缘纸，可接纳青壳纸、聚脂膜、聚四氟乙烯定向膜等绝缘质料。一样通常通用电源用青壳纸或聚脂膜垫在线路板于金属机壳间，这种质料有机器强度高，有 有肯定抗湿润的本领。聚四氟乙烯定向膜由于具有耐高温的特性在模块电源中得到遍及的应用。在元件和四周导体间也可垫绝缘薄膜来进步绝缘抗电性能。
细致：某些器件绝缘被覆套不克不及用来作为绝缘介质而减小宁静间距，如电解电容的外皮，在高温条件下，该外皮有大概受热紧缩。大电解防爆槽前端要留出空间，以确保电解电容在非常环境时能无拦阻地泻压. |
