第一篇:DCDC电源设计方案
DCDC电源设计方案
1、DC/DC电源电路简介
DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路,其主要功能就是进行输入输出电压转换。一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列,前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等,后者使用的电源电压一般在24V以下。不同应用领域规律不同,如PC中常用的是12V、5V、3.3V,模拟电路电源常用5V 15V,数字电路常用3.3V等。结合到本公司产品,这里主要总结24V以下的DC/DC电源电路常用的设计方案。
2、DC/DC转换电路分类
DC/DC转换电路主要分为以下三大类:(1)稳压管稳压电路。
(2)线性(模拟)稳压电路。(3)开关型稳压电路
3、稳压管稳压电路设计方案
稳压管稳压电路电路结构简单,但是带负载能力差,输出功率小,一般只为芯片提供基准电压,不做电源使用。比较常用的是并联型稳压电路,其电路简图如图(1)所示,选择稳压管时一般可按下述式子估算:
(1)Uz=Vout;
(2)Izmax=(1.5-3)ILmax
(3)Vin=(2-3)Vout 这种电路结构简单,可以抑制输入电压的扰动,但由于受到稳压管最大工作电流限制,同时输出电压又不能任意调节,因此该电路适应于输出电压不需调节,负载电流小,要求不高的场合,该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。
有些芯片对供电电压要求比较高,例如AD DA芯片的基准电压等,这时候可以采用常用的一些电压基准芯片如MC1403 ,REF02,TL431等。这里主要介绍TL431、REF02的应用方案。
3.1 TL431常用电路设计方案
TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为0.2Ω,参考电压源误差1%,输出电流为1.0-100mA。最常用的电路应用如下图3-1所示,TL431的内部含有一个2.5V的基准电压,所以当在REF端引入输出反馈时,器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流,控制输出电压。如图3-1所示的电路,当R1和R2的阻值确定时,两者对Vo的分压引入反馈,若V o增大,反馈量增大,TL431的分流也就增加,从而又导致Vo下降。显然,这个深度的负反馈电路必然在VI等于基准电压处稳定,此时Vo=(1+R1/R2)Vref。选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出,特别地,当R1=R2时,Vo=5V。
图3-1 并联稳压器电路图图3-2 大电流并联稳压器电路图
TL431最大输出电流为100mA,在需要更大的电流时可以在图3-1基础上加一个三极管进行扩流,如图3-2所示。
使用上述设计方案时,需要注意的是,在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件,就是通过阴极的电流要大于1 mA ;电阻R1、R2必须选择低温漂高精度的精密电阻,这样才能保证输出电压的精度。将R1换为电位器时,通过调节R1的大小,可以实现输出电压连续可调,调节范围为2.5V-36V。
3.2 REF02常用电路设计方案 REF02是高精度的基准电压芯片。输入电压为+8V到+40V,输出电压为+5V,输出电压误差达到正负0.2%。常用的电路方案如下图3-3所示。在很多时候不仅需要正基准电压,还会用到负基准电压,因此在图3-3的基础上设计出能够同时出正负基准的一个电路,如图3-4所示。主要是将REF02输出的+5V基准通过反相比例放大电路输出一个-5V的基准电压。为了保证-5V基准电压的准确性,两个10K电阻需用高精度低温漂的精密电阻。
图3-3 REF02输出稳压电路图3-4 REF输出正负基准电压电路
图3-
3、3-4的电路方案除了REF02之外,很多电压基准芯片都可以用到,使用时可根据需要选择合适的基准电压芯片。
4、线性(模拟)稳压电路常用设计方案
线性稳压电路设计方案主要以三端集成稳压器为主。三端稳压器,主要有两种,一种输出电压是固定的,称为固定输出三端稳压器,另一种输出电压是可调的,称为可调输出三端稳压器,其基本原理相同,均采用串联型稳压电路。在线性集成稳压器中,由于三端稳压器只有三个引出端子,具有外接元件少,使用方便,性能稳定,价格低廉等优点,因而得到广泛应用。
4.1 固定输出三端稳压器
三端稳压器的通用产品有78系列(正电源)和79系列(负电源),输出电压由具体型号中的后面两个数字代表,有5V,6V,8V,9V,12V,15V,18V,24V等档次。输出电流以78(或79)后面加字母来区分。L表示0.1A,M表示0.5A,无字母表示1.5A,如78L05表求5V 0.1A。典型应用电路如下:
图4-1 典型应用电路图4-2提高输出电压的电路图4-3 双电源电路
在使用上述方案时需要注意,输入电压与输出电压至少应由3V的压差,使稳压器中的调整管工作在放大区。同时输入输出压差过大,会增加稳压器的功耗。具体参数按照数据手册。在三端稳压器的输入输出端接一个二极管,用来防止输入端短路时,输出端存储的电荷通过稳压器,而损坏器件。
除上述典型应用方案外,固定输出三端稳压器与集成运放可以设计出输出可调的稳压电路,电路方案如图4-4所示: 图中集成运放作为电压跟随器,运放供电借助三端稳压器输入电压。当电位器滑动至最上端时,输出电压为最大值。当电位器滑动至最下端时,输出电压为最小值。
4.2 可调输出三端稳压器
可调输出三端稳压器常用的是LM317(正输出)和LM337(负输出)系列。其最大输入输出极限差值在40V,输出电压为1.2V-35V(-1.2V--35V)连续可调,输出电流为0.5-1.5A,输出端与调整端之间电压在1.25V,调整端静态电流为50uA。其典型应用方案如图4-5所示:
D1 D2二极管保护LM317为保护二极管。R2两端并联的C2可以大幅提高抵抗谐波的能力。
上面所述的几种DCDC转换电路都属于串联反馈式稳压电路,在此种工作模式中集成稳压器中调整管工作在线性放大状态,因此当负载电流大时,损耗比较大,即转换效率不高。因此使用集成稳压器的电源电路功率都不会很大,一般只有2-3W,这种设计方案仅适合于小功率电源电路。
图4-5 LM317可调稳压电路
5、开关型稳压电路设计方案 采用开关电源芯片设计的DCDC转换电路转化效率高,适用于较大功率电源电路。目前得到了广泛的应用,常用的分为非隔离式的开关电源与隔离式的开关电源电路。
5.1 非隔离式DCDC转换电路设计方案 非隔离式的开关电源电路主要分类如下图所示:
图5-1 非隔离式开关电源电路分类
5.1.1 基于LM2575实现非隔离式DCDC变换的方案
LM2575是美国国家半导体公司生产的1A集成稳压电路,内部集成了一个稳压电路,只需极少的外围器件便可构成高效的稳压电路,可大大减小散热器面积,大部分情况下不需使用散热片。LM25755主要指标如下:最大输出电流1A,最大输入电压45V(60V),输出电压:3.3V 5V 12V ADJ(可调),稳压误差4%,转换效率75%-88%,震荡频率54KHZ,工作温度-55-+150。常用的设计方案如下图5-
1、5-
2、5-3所示:
图5-2 5V稳压电源电路
图5-3-12V稳压电压电路
图5-3 1.2-55V可调稳压电源电路
再用上述方案时需要注意几点:(1)在图5-3中,输出电压计算公式为:
(2)电感的选择可以按照下面公式进行选择:
在选择电感时,可在电感器尺寸大小与系统性能之间做一个折中,可靠近这个数值选择一个合适的电感。
(3)输出电容选择地ESR的电容降低输出纹波电压,可使用固态胆电容或多层陶瓷电容。可以按照下面公式进行选择:
(4)二极管选择
二极管额定电流应大于LM2575的最大电流限制,反向电压应大于最大输入电压的1.2倍。
5.2 隔离式DCDC转换电路设计方案
常用的隔离DC/DC转换主要分为三大类:
图5-4 常见隔离式开关电源分类
这里主要介绍一种常用的单端反激式DC/DC变换电路,控制芯片采用常用的UC3842或UC3843。UC3842是高性能固定频率电流的控制器,主要用于隔离AC/DC、DC/DC转换电路。其主要应用原理如下:
电路由主电路、控制电路、启动电路和反馈电路4 部分组成。主电路采用单端反激式拓扑,它是升降压斩波电路演变后加隔离变压器构成的,该电路具有结构简单,效率高,输入电压范围宽等优点。
控制电路是整个开关电源的核心,控制的好坏直接决定了电源整体性能。这个电路采用峰值电流型双环控制,即在电压闭环控制系统中加入峰值电流反馈控制。电路电流环控制采用UC3842 内部电流环,电压外环采用T L431 和光耦PC817 构成的外部误差放大器,误差电压直接送到UC3842 的1 脚。误差电压与电流比较器的同相输入端3 脚经采样电阻采集到初级侧电流进行比较,从而调节输出端脉冲宽度。2 脚接地。R4, C5 是UC3842 的定时元件,决定UC3842 的工作频率,.当UC3842 的1 脚电压低于1 V 时,输出端将关闭;当3 脚上的电压高于1 V 时,电流限幅电路将开始工作,UC3842 的输出脉冲中断。开关管上波形出现“打嗝”现象,从而可以实现过压、欠压、限流等保护功能。
此方案选择合适的变压器及MOS管可以把功率做的很大,与前面几种设计方案相比电路结构复杂,元器件参数确定比较困难,开发成本较高,因此需要此方案时可以优先选择市面上比较廉价的DC/DC隔离模块。
6、总结
本文主要介绍了稳压管稳压、线性(模拟)稳压、开关型稳压三种电路模式的几种常用的设计方案。稳压管稳压电路不能做电源使用,只能用于没有功率要求的芯片供电;线性稳压电路电路结构简单,但由于转化效率低,因此只能用于小功率稳压电源中;开关型稳压电路转化效率高,可以应用在大功率场合,但其局限性在电路结构相对复杂(尤其是大功率电路),不利于小型化。因此在设计过程中,可根据实际需要选择合适的设计方案。
第二篇:dcdc电源变换器个人小结
实训个人小结
在近一个半月的时间里我们进行了大学的第二次实训,实训内容有《DC—DC电源变换器的设计与制作》,《音频功率放大器的设计与制作》,下面我就来总结一下我在这些天的学习与收获: 与大一时候的实训不同的是今年的实训周期更长了,当然内容也更加丰富了,它就要求我们必须全身心的投入到里面,而且要具备必须的模电数电知识,数电模电的知识可以说是贯穿整个实训,电路原理图,元件参数设置以及应用等等,都与其密切相关。当然我们也接触了全新的东西,对于其中的很多内容都不是了解,在一步步的学习中慢慢熟悉起来,像LM1117 ,MC34063等等。这些都是很基础的东西的。接触到这些芯片感到很新奇,利用课余时间进行资料的收集与整理,为实训的一步步展开打好基础,而且我们同学之间有相互的交流,通过学习也发现了很多的不足:1)首先一点就是模电数电的知识掌握不牢,连最基础的放大电路都忘记了,以及各种放大电路的作用,感觉很多东西学了之后都忘了,很惭愧的.2)在绘制原理图时,绘制速度很慢,个人总结是因为对元器件名称的不熟悉以及对绘图环境的不了解操作次数少的原因。3)在制作有些元器件的封装时控制不好尺寸,而且不熟练。4)原理图的绘制结束后进行的电气检查中发现很多错误,都是在绘制一个个独立电路的时候没有按要求操作所造成的。5)在进行原理图线的连接时用没有电气属性的连接,不然在检查的时候容易出错。6)在生成的PCB文件中总有元器件没有飞线,而且情况有点严重。7)对于PCB环境不是熟悉8)上次保存的图形在下次打开的时候出现分层的现象。9)布局的图形很乱,进行布局时很困难。10)进行元器件焊接时出现焊错位置的,并没有及时发现。11)在进行检测的时候,由于接错了测量引脚,导致了电解电容的爆炸,还好没有伤到自己。
针对这些不足做出了一下的改进:及时进行了数电模电的复习,并把老师讲的内容与书本相结合进行相关内容的复习,并利用课余时间进行课堂没有完成的原理图的绘制,写好了给自己提出要求,在规定的时间内完成,提高工作速度与效率。自己在以后的绘制过程中用placewire进行原理图的连接,用line 在keepout进行边框绘制,用带电气属性的进行连接,并且还有要熟悉pcb的绘图环境,对design和tool里面的个个工具的应用,尤其是options和preference的熟练掌握,总之在日后的练习中进行熟练。在焊接电路板的时候,增加了贴片元件,需经常进行练习,掌握焊接和拆卸的方法与熟练程度,尽量做的好看漂亮。
在学习的过程中不断发现自己的不足并及时进行改正,在慢慢的进步,老师也很认真负责的指导我们,我们大家在愉悦的学习氛围中完成既定任务,我们也感受到了团队合作的精神,各抒起见为了自己的作品的及时的完成,同时我们的动手能力也得到锻炼,感谢学校给我们这次宝贵的机会。
电子(1041)邵东伟
2011/12/27
第三篇:DCDC总结-概括
DC/DC变换器调研报告
一.原理简介
开关电源是利用现代电力技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。
开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
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。最后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。
二.DCDC现状
分布式电源系统应用的普及推广以及电池供电移动式电子设备的飞速发展,其电源系统需用的DC/DC电源模块越来越多。对其性能要求越来越高。除去常规电性能指标以外,对其体积要求越来越小,也就是对其功率密度的要求越来越高,对转换效率要求也越来越高,也即发热越来越少。这样其平均无故障工作时间才越来越长,可靠性越来越好。因此如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本更高性能的DC/DC转换器始终是近二十年来电力电子技术工程师追求的目标。例如:二十年前Lucent公司开发出第一个半砖DC/DC时,其输出功率才30W,效率只有78%。而如今半砖的DC/DC输出功率已达到300W,转换效率高达93.5%。
三.DCDC电源类型
1.直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离 式DC/DC转换器。
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(DoubleTransistor Forward Converter),双管反激式(Double Transistr Flyback Converter)、推挽式(Push-Pull Converter)和半桥式(Half-Bridge Converter)四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。
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(Buck Boost)DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/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-Bridge Converter)。
在功率开关管的电压和电流定额相同时,转换器的输出功率通常与所用开关管的数量成正比。所以开关管数越多,DC/DC转换器的输出功率越大,四管式比两管式输出功率大一倍,单管式输出功率只有四管式的1/4。
2.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(ZVS),或是通过开关管的电流为零,即零电流开关(ZCS)。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗,以及开关过程中激起的振荡,使开关频率可以大幅度提高,为转换器的小型化和模块化创造 了条件。功率场效应管(MOSFET)是应用较多的开关器件,它有较高的开关速度,但同时也有较大的寄生电容。它关断时,在外电压的作用下,其寄生电容充满电,如果在其开通前不将这一部分电荷放掉,则将消耗于器件内部,这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗,功率场 效应管宜采用零电压开通方式(ZVS)。绝缘栅双极性晶体管(IGBT)是一种复合开关器件,关断时的电流拖 尾会导致较大的关断损耗,如果在关断前使流过它的电流降到零,则可以显着地降低开关损耗,因此IGBT宜采用零电流(ZCS)关断方式。IGBT在 零电压条件下关断,同样也能减小关断损耗,但是MOSFET在零电流条件下开通时,并不能减小容性开通损耗。谐振转换器(RC)、准谐振转换器(QRC)、多谐振转换器(MRC)、零电压开关PWM转换器(ZVS PWM Converter)、零电流开关PWM转换器(ZCS PWM Converter)、零电压转换(ZVT)PWM转换器和零电流转换(ZVT)PWM转换器等,均属于软开关直流转换器。电力电子开关器件和零开关转换器技术的发展,促使了高频开关电源的发展。
三. DCDC发展趋势
DC-DC变换器电路拓扑的主要发展趋势如下:
高频化:为缩小开关变换器的体积,提高其功率密度,并改善动态响应,小功率DC-DC变换器开关频率将由现在的200-500kHz提高到1MHz以上,但高频化又会产生新的问题,如:开关损耗以及无源元件的损耗增大,高频寄生参数以及高频EMI的问题等。
软开关:为提高效率采用各种软开关技术,包括无源无损(吸收网络)软开关技术,有源软开关技术,如:ZVS/ZCS谐振、准谐振、恒频零开关技术等,减小开关损耗以及开关应力,以实现高效率的高频化。如美国VICOR公司开发的DC-DC高频软开关变换器,48/600W输出,效率为90%,功率密度120W/in3,日本LAMBDA公司采用有源箝位ZVS-PWM正反激组合变换以及同步整流技术,可使DC-DC变换模块的效率达90%。
低压输出:例如现代微处理器的VRM电压将为1.1-1.8V,便携式电子设备的DC-DC变换器输出电压为1.2V,特点是负载变化大,多数情况下工作低于备用模式,长期轻载运行。要求DC-DC变换器具有如下特征:a)负载变化的整个范围内效率高。b)输出电压低(CMOS电路的损耗与电压的平方成正比,供电电压低,则电路损耗小)。c)功率密度高。这种模块采用集成芯片的封装形式。
优异的电磁兼容性、低噪声: 通过以下技术能够改善电磁兼容性,正激型ZCS软开关技术、移相全桥软开关技术、LLC谐振软开关、低噪声驱动处理技术、电磁兼容加固技术。
五.DC-DC模块电源的市场构成
1.铁路及轨道交通产业
对于中国而言,地大物博,国土面积庞大的同时也有世界上最多人口。随着中国经济发展增速,它已经从最早单一的以公路运输为主,慢慢发展成公路、铁路、航空、海运为一体的环形运输体系。但是总体而言,中国的铁路运输网相对发达国家来讲还不健全,还有待进一步的完善。
近几年来,中国高铁、城铁迅速发展,中国也有几十个城市已经在建地铁项目,再加上已有地铁城市的续建工程,中国铁路、轨道建设将进入一个黄金发展时期,对电源模块的需求量也将在未来的几年有一个大的突升。虽然需求量巨大,但是因为铁路建设及轨道建设的特殊性,中国铁道市场应用的铁路电源模块特点还是相对比较单一。主要是有以下特点:
电压输入范围:DC60-160V(标称值DC110V)模块功率范围: 50-200W(一般不超过200W)
输出电压:DC5V,12V,13.8V,15V等(也有特殊需求看应用)
工作温度范围:-40~85 度(少数高温达100摄氏度)
另外铁路及轨道用模块电源,在抗冲击震动,以及浪涌电流等方面,有着更高的要求
一般机车载的设备供电电源模块的需求都是DC110V输入的,但是也有相关配套设施,如车站设备,或是轨道铁道上的设备。这些场合有可能提供的一次电源就是AC220V的交流电,也有可能是通信系统提供的DC48V,或是24V的直流系统。那么就有可能应用到AC220V输入、DC 300V输入、DC48V输入,DC24V输入的电源。
再简单介绍下此行业电源模块相关应用:
一是车站及地面设备: 车站广播系统、车站PIS系统(乘客信息管理系统)、车站监控调度系统、地面记录仪、测速仪、射频应答器、客室控制系统、闭路电视系统、车站AFC系统(自动售检票系统,包括自动售票机、检票机、充值机、闸机等)、车站电力系统、电动扶梯、地铁屏蔽门等
二是车载设备: 包括行车信息显示屏、车载LED广告机、车载广播系统、车载中央空调系统(制冷系统)、列车牵引系统(驱动控制器、马达)、电源管理系统、列车行业记录仪、列车应答设备、列车照明系统、机车自动门、讯号系统、列车制动系统,列车监控系统等
目前,像VICOR、COSEL、LAMBDA模块电源品牌在铁路行业都推出有专门的适应铁路市场的DC110V输入的铁路电源。
2.通信、通讯市场
作为模块电源的一大市场,这个行业相对来讲是竞争比较激烈的一个行业。虽然如此,但是依旧档受不住这个大市场的诱惑。更随着中国国内3G网络铺建以及3G终端产品的普及,世界各大品牌包括中国国内的一些电源品牌都有针对通讯、通信类市场的产品。而这个行业虽然应用的电源相对杂乱,但是总结起来主要是分三大类。我们知道中国三大通信运营商,电信、移动、联通,他们机房提供的一次电源无非分作三类:AC220V,DC48V,DC24V。
AC输入这块需求主要基本上还是国内开关电源所占据,我们暂且不论了;而DC这块的需求,国内国外的品牌模块电源都有一定的市场份额,国外的如EMORSON、SYNQOR、POWER-ONE、COSEL、LAMBDA等模块电源,国内如新雷能、瑞谷、核达等电源品牌都有进入这个领域。
这个行业电源模块应用的特点相对来讲,应用的面更广,所涉及的应用也非常多,需求也是不尽相同。拿DC模块需求来讲:
功率从几W到上千W的都有应用。像功率放大器,有可能要应用到600W的模块电源,甚至上千W,而像通讯转换器一些终端的交换设备,则可能用到几W到十几W的DC模块。
有可能应用到DC模块电源的相关设备:
直放站、基站、干线放大器、塔顶放大器、基站BBU(基带池)、RRU(远端射频单元)、光接入PON、综合接入MSAN,光端机、光纤收发器、协议转换器、路由交换设备、网络控制器、光纤配线架,通信机柜、微波传输设备、光电转换设备、卫星通信车、列车广播主机等。
3.电力行业
总体来讲,电力行业是电源需求总量应该是最大的,电力是国家传统的支柱行业,也是国家一直支持发展的,像国家智能能电网的改造,便给电源市场以及其他相关行业带来了需求的需求量。但是对DC-DC大功率模块来讲,这个行业却不是很好的选择。因为这个行业用的大多是AC-DC电源。
但是话又说回来,电力与其他行业是紧密相连的,如通讯、国安等。所以说过电源,我们都必须把电力行业拿出来讲一讲的。
从市场反馈及我们的行业经验来看,大功率DC-DC电源模块只能应用到电力相关的配套设备中去,而难于应用到其中的主流产品里面去。而DC-DC微功率、小功率模块却是电力市场的宠儿,像南瑞集团一个企业,光是DC-DC微功率隔离模块的采购额,每年就达到几千万人民币。如此可见,小功率模块在电力行业的的市场需求量也是不可小觑的。随着未来几年国家电网升级,智能电网改造的逐渐展开,电力市场电源需求只增无减 六.国内市场常见模块电源品牌简介
VICOR
美国VICOR公司模块电路技术的核心是零电流开关,工艺上大量采用二次集成和定制器件,它使VICOR变换器工作频率超过1MHz,效率达90%以上,功率密度比普通变换器高10倍,可达每立方英寸120W。模块接通电源后把一个量子化的能量块从输入源输到一个由变压器初级线圈固有漏电感和电容元件构成的LC谐振电路。同时一个近似于半个正弦波的电流通过功率场效应管开关,电流为零时开关接通,经过半个正弦波后电流返回零时开关断开。VICOR模块采用这种零电流开关原理,减小了开关损耗,降低了传导和辐射噪声电平。为保证不同负载下系统的稳定性,VICOR模块采用变频技术跟踪负载电流的变化,以保证在任何情况下模块都工作在最佳状态下。
NEMIC-LAMBDA、POWER-ONE和ASTEC、TYCO
日本LAMBDA公司电源模块、美国POWER-ONE电源模块和ASTEC(雅达)属于PWM部分谐振零电压开关。在脉宽调制性恒频变换器线路的条件下,让功率场效应管在开通和关断的瞬间产生谐振,实现零电压开关,从而大大减小了开关损耗和辐射干扰,使工作频率提高到200-500kHz,效率提高至80%-90%。因为频率基本恒定且不太高,对器件的要求也不是很严格,线路不是很复杂,因此成本不是很高,相对全谐振型变换器而言,这种变换器价格较低,在计算机和通讯领域达到了较佳的性能价格比。
ERICSSON
瑞典ERICSSON电源模块主要是低压输入模块,功率从5-200W。这种模块的特点是主要采用了推挽和半桥式脉宽调制场效应管线路,工作频率达300kHz。驱动和控制采用了专利电路。工艺上采用DCB和线键合技术,大大降低了寄生参数,降低了纹波,改善了散热。
国产模块
主要的供应商有新雷能、迪赛、24所等。其中新雷能与迪赛源出一处,所以这两家的产品大致相同,大部分模块采用贴片和插件混装工艺,早期研发的模块大量采用铝电解电容,灌封胶自制,成本低,工艺和可靠性差。
华为模块电源
华为模块电源主要应用于通信领域,如路由器、企业交换机、传送网、接入网ADSL/VDSL、无线BBU平台等,产品有标准模块、定制模块和POL系列。
半导体集成、模块电源封装和电路拓扑的进步将模块电源带入了一个全新的领域,模块电源正一步步向器件级发展。随着模块电源集成化和一致性设计的推进,模块的应用也日趋标准化,应用电路越来越简单,选型也变得相对容易。各模块电源厂商已经开始进行器件和电路的整合来尽量降低成本,提高竞争力。
华为是国内最大的通信设备供应商,所生产的通信设备全部使用自己的模块电源,以往华为的模块电源基本都自己在使用,从不对外销售,随着华为电源模块产品的逐渐成熟,华为模块电源也即将对外销售,东为源将成为华为模块电源的特约经销商,协助华为迅速推广他们的电源模块及占领国内通信电源模块市场。
七.开关电源的选型 电源的选择一般考虑七个因素,第一产品系列等级选择,第二产品功率选择,第三工作频率选择,第四温度范围选择及散热,第五封装选择,第六电源的指标选择,第七电源功能选择。
1.电源产品系列、质量等级选择
根据供电特性、负载特性、散热条件、安装方式等选择适合的系列产品。根据设备整机或型号的整体可靠性需求,结合电源的应用环境(振动、冲击、湿热、盐雾、气压等)和筛选试验条件,选择适宜的质量等级和制作工艺。2.产品输出功率选择
考虑到电源的性价比及可靠性要求,对于一般应用,长时间工作条件下,电源输出功率为50%~70%额定功率。
注:特别注意负载在启动或工作过程中的瞬时功率。
3.工作频率选择
一般而言工作频率越高,输出纹波噪声就更小,电源动态响应也更好,但是对元器件特别是磁性材料的要求也越高,成本会有增加,所以国内模块电源产品开关频率多为在300kHz以下,甚至有的只有100kHz左右,这样就难以满足负载变条件下动态响应的要求,因此高要求场合应用要考虑采用高开关频率的产品。另外一方面当模块电源开关频率接近信号工作频率时容易引起差拍振荡,选用时也要考虑到这一点。
4.电源的工作温度范围选择及散热
电源工作时内部产生热量,使壳温上升。如何保证壳温在允许的范围内
并使其温升尽可能低,是提高电源可靠性的关键,电源壳温越低可靠性越高。用户应根据电源的热耗、热阻及目标环境温度选择合适温度等级的产品及相应的散热方式。电源散热方式可分为:
自然散热:自然对流(适用散热面大、散热功率小的电源)
辅助散热:贴壳散热、强制风冷、散热器散热等(适用于功率密度大、散热面小的产品;开放式高密度模块一般需要风冷散热)。
工作环温范围:产品在正常运行时所允许的最高和最低环境温度范围。这个参数见于几乎所有的电源产品。
5.外壳封装和安装方式选择
在确定电源的功率、工作环境温度和可以采用的散热方式后就可以结合其它应用条件(如振动、湿度、气压等),选取合适外形封装的系列电源。为应对不同场合的应用需求,电源厂家同一系列产品一般有多种封装形式和安装方式。
6.电源指标选择
产品输出路数选择
当系统需求的工作电压总数大于3路时,为提升系统的灵活性、可靠性和成本优势,在体积空间等条件允许的情况下,首先考虑增加电源的数量,并尽量选用标准单路输出和标准对称双路输出的货架产品。定制电源研发成本高,研制、供货周期长,小批量供货时产品单价较高。必须选用多路输出集成的定制产品时,要综合考虑产品的研制、生产和供货周期及其可靠性设计。
输出电压精度
通常,电源生产厂家所提供的输出电压精度指标一般为“初始精度”,即在环境温度为25℃、标称输入电压、额定负载功率条件下批量产品所能保证的输出电压精度。而实际输出精度还要受源效应、、负载效应 负载效应、温度系数等的影响。
启动延迟时间、输出建立时间
一般情况下,电源这两个指标对系统的设计不会有太大的影响。但对于有上电时序要求的应用系统或有热插拔需求的应用电路,就要特别关注,防止电源上电时序的错误而造成系统无法正常启动。
负载能力(负载特性)
电源额定输出电流一般指能保证产品正常工作(指标正常)条件下的最大输出电流。大容性或大感性负载的启动电流一般比正常工作电流要大,若电源的额定输出电流小于负载的启动电流,可能会导致电源无法正常启动。
输出容性负载能力
由于一般电源都是电容作为储能、滤波及抗干扰手段。带输出短路保护功能的电源一般都有一定的容性负载能力。负载容性不应超过电源的最大容性负载能力,否则电源可能无法正常启动。
输出纹波噪声峰峰值
开关电源在运行时会产生或传递差模和共模两种传导噪声。电源制造商在指标书中所给出的开关电源输出峰-峰值杂音电压(纹波-噪声),通常是指由纹波和高频开关噪声两个不同的分量所构成的差模噪声。第一部分由开关电源的基波开关频率和高次谐波分量所构成,由频率常在5 0 KHz至1 MHz之间的开关动作产生)。第二部分是频率范围在10MHz-50MHz之间的高频开关噪声,此噪声由开关器件的开关脉冲的上升沿和下降沿产生。
7.电源的功能选择
输出电压调节功能(TRIM)
通过改变TRIM管脚与输出正或负之间的电阻值,在有限的范围内改变电源输出电压值。若出现以下情况,可选择带输出电压调节功能的型号:电源模块的输出电压不符合应用电路的要求;需要对冗余备份二极管的压降进行电压补偿;输出引线压降过大。
输出远端补偿功能(+S-S)
对于低压大功率电源模块,一般都设有+S和-S端子。主要是用于补偿电源输出线上的电压降,保证用户在空满载使用电源时负载端的电压精度。
输出短路保护功能
根据应用环境或系统需要决定是否采用带输出短路保护功能的电源。电源输出短路保护的方式大致分为:
打嗝式保护:在输出短路时,电源的输出大部分时间处于关闭状态,每隔一段时间尝试启动。短路时平均功耗很低,模块可长时间工作在保护状态。短路状态撤除后,模块恢复正常输出。
死锁保护:在短路时电源直接关闭输出,需重新上电开启。恒流保护
输入欠压保护功能:
有过压保护功能电源模块:带此功能的模块在启动时或工作过程中,若供电母线出现过压现象,直接关闭输出,待输入正常后,电源自动启动。
无欠压保护电源模块:当输入电压低于指标书规定范围时,模块输出并 不关断,但其输出电压可能会高于标称值。
需要欠压保护:没有良好保护功能的可充电电池系统;电网或母线的状态不稳定,可能出现长时间的低电压的应用系统。用户宁愿承担系统中断风险(可控),也不愿承担输出低电压带来的损坏系统的风险和损失。
不需要欠压保护:电网或母线比较稳定的应用系统;无论电网或母线如何不稳定,都不能中断输出的应用系统。用户宁愿承担输出低电压带来的损坏系统的风险(损失小)也不愿承担系统中断的风险和损失。
输入过压保护功能
有过压保护功能电源模块:带此功能的模块在启动时或工作过程中,若供电母线出现过压现象,直接关闭输出,待输入正常后,电源自动启动。
无欠压保护电源模块::当输入电压低于指标书规定范围时,模块输出并 不关断,但其输出电压可能会高于标称值。
需要过压保护: 电网或母线的状态不稳定,可能出现长时间的过电 压的应用系统。
不需要欠压保护:电网或母线比较稳定的应用系统;无论电网或母线如何不稳定,都不能中断输出的应用系统。
第四篇:通信电源
电源设备品牌,如:ASCOM、ABB、SWICHTEC、API、爱默生、华为、中兴、西门子、新安、珠江、动力源、台山、中达、洲际、亚澳、思科、施威特克、通力环、汇众等。通信电源的管理与维护通信电源系统的组成
电源是通信系统的重要组成部分。一个完整的通信电源系统由5个部分组成:交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。对通信电源系统的基本要求和特点
对通信电源系统的基本要求是可靠性和稳定性。一般通信设备发生故障的影响面比较小,是局部性的,但如果通信电源系统一旦发生故障,通信系统将全部中断,所以电源系统要应有备份设备,电源设备要有备品备件,市电要有双路或多路输入,交流和直流互为备用。我国对通信电源的要求是:防雷措施要求完善,设备允许的交流输入电压波动范围大,多重备用系统以防止电源系统发生电源完全中断故障。由于电网分布和利用市电的条件存在千差万别,许多地方的市电电压波动范围很大。特别是一些变电站、微波站、光通信站和模块站等,有时交流电电压波动范围达±30%以上。为提高市电的可用度,要求电源设备具有更宽的工作电压范围,否则就要增加稳压装置。通信电源的管理
3.1 加强对电源设备的重视
电源设备与通信网中的其它设备(如交换、传输等)有较大的不同,本质上,电源设备是机电设备而非通信设备。正因为如此,在通信中,它得不到充分的重视,无论是在组织机构、人员、资金还是管理上,都得不到相应的保证。然而,必须看到,通信电源作为整个通信电信网中的能量保证,它的作用是整体和全局性的。虽然它不是通信网主流设备,但它却是通信网中最重要、最关键的设备。
3.2 加强电源管理上的专业化
对通信电源要求通信网上的各级管理层次和建设、维护方面应该有独立的电源专业管理机构和人员。因为通信电源是一个专业,而且是个包括多种系统和学科的大专业,因此,应该对它作相应的专业管理,由其它专业人员来兼管电源专业是不够的,也是不科学的。
3.3 重视通信电源系统初期的设计、安装
电源系统设计时应充分考虑容量大小、地理位置、空间布置、未来发展、设备质量、工作勘察与设计、运行方式选择、建设管理、运行维护管理等各个环节。其中对于设备选择、方案设计、工程管理等环节尤其要加强重视和管理。3.4 电源设备购置与维护的具体措施
1)在购置通信电源过程中,除考虑性价比外,要考虑高可靠性、多种自动保护功能、宽电压、良好的均流均衡性能、在线运行模式,要考虑是否严格按照ISO-9000质量保证体系组织生产,另外系统故障率、防雷和电涌措施、交直流配电一体化等都应是分析考虑配置的重点。要选用可靠性高的设备,合理配置备份设备。
2)供电方式要大力推广分散供电,要有备品和备份,使用同一种直流电压的通信设备,采用两个以上的独立供电系统。这样就能够保证在其中一种电源设备发生故障时,另一种电源设备能够及时排除。
3)为了尽量缩短设备的平均故障修复时间,要经常分析运行参数,预测故障的发生,并及时排除。
4)设备宜采用模块化、热揷拔式,便于更换和维修。再一个就是平时应建立起对电源故障的应急措施,保证可靠供电。最后,要提高技术水平,大力推广集中维护体制。
实施集中监控管理是技术发展的必然趋势,是现代化通信网的需要,也是企业减员增效的措施之一。随着通信设备的日益集成化、小型化,各种电源设备也要智能化、标准化,符合开放式通信协议。集中监控必须逐步实施,在实施过程中,三遥(遥信、遥测、遥控)点的设备要合理,决不是越多赿好,否则其效果适得其反。加强蓄电池维护
通信电源涵盖范围很广,它至少应包括交流高电压、自备柴油发电机、UPS整流装置、蓄电池组、防雷接地、动力环境监控等这几大系统。在这几类系统中,直流系统和USP是直接供给通信负荷的,因此最为重要。而在这些系统中,蓄电池作为不间断供电的保证,在整个电源系统中最为关键。蓄电池不但在交流系统或整流系器出现问题是保证不间断供电,而且还能在市电和自备柴油发电机正常转换时提供保证。所以蓄电池是整个通信电源系统维护的关键。
在通信电源系统的日常维护中,蓄电池的维护测试和诊治是十分烦琐而又必须十分细致的事。通信系统现在应用较为普遍的免维护密封式蓄电池,它的日常维护相对要简单得多。对电池维护时的事项如下:
蓄电池出厂时已经充分充电,在运输或保存过程中由于自放电会损失一部分容量,所以使用前应进行大充大放以补充电参;搬运蓄电池时要搬运电池底部,绝对不要在端子部用力;绝对不要打开排气阀;阀控式铅酸免维护蓄电池使用前不需检查液面和加水,不要将蓄电池安放在产生火花物体附近或密封场所;免维护铅酸蓄电池横、正放置均可,但在经常震动下应正立使用;相邻蓄电池接线可紧密一些,但多列并排使用时为较好散热,各列间应保持在10mm左右;连接好后应将各导电体盖上绝缘盖并拧紧;充电后若不立即使用,应尽量避免放置于高温环境,温度越高,自放电越大;长期保存后有时不经过几次循环充放电、容量不能充分恢复;放电时,周围温度应控制在-15~+45℃范围内;充放电电压精度在±2%以内为最好;无论是使用或不使用的蓄电池,都应定期(3个月或6个月)进行充放电;清扫蓄电池时应使用湿布,干布或化纤布有可能使使蓄电池外壳裂开,造成漏液或腐蚀着火;检查维修时应穿戴橡胶手套和胶皮鞋等保护用品;如果蓄电池组容量下降到额定容量的60%以下时,可视为寿命终止;在USP等转换器上使用时,应安装电容器,以防止人转换器来的返还电流流入电池。通信电源系统的防雷
通信电源的管理还包括对外来引入电流、电压的管理措施,碰触电力线和雷击就是最主要的强电流、电压的引入方式。
5.1 雷击产生的危害
雷击产生强大电流和高电压对人体和设备都将造成重大损害。直接雷或间接雷都将对通信设备产生巨大危害。防雷是一个系统工程,某种有效技术和器材的采用,只能降低雷击危害的概率、减少损害,必须对所有进出局的电缆电线屏蔽和防雷处理,采用完善的接地系统,按照规范要求严格接地、减少雷害。
5.2 防雷接地
为了防止雷电产生的过电压过电流损坏电源设备,在通信电源系统中,通信机站一般设有防雷接地装置,其接地阻值≤5Ω,在土壤电阻率低的地方,接地阻值应≤1Ω。在通信电源系统中,要求防雷接地线一定要与工作接地和保护接地线分开,而在电力通信电源系统中,要求防雷接地、工作接地、保护接地共用一组地线。
现在已开发了各种各样的雷电防护及接地技术,这些都是确保通信网络可靠性的重要技术,也是通信领域中重要的基础技术。现已普遍采用的联合接地系统和进出线防雷系统遍以及各种保安器,是目前行之有效的办法。搞好通信设备的防雷工作,同时还要采用理论和实用方面都比较成熟的避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等设备,诱导雷电流通过接地线进入大地。事实证明,联合接地系统和进出线的防雷系统处理得好时能大大降低雷击损坏概率。
从接地的目的来看,特别是室外设备接地,防漏电和防雷显得特别重要。对它们的接地电阻要求,照技术规范的规定执行即可。为了保证接地电阻符合规范要求,施工后的接地及电阻的检查和测试工作就非常必要,定期或不定期的对接地电阻进行测试,检查接地装置系统,是一项应坚持的必要的制度。结束语
综上所述,在通信网的构成中,电源是它的“血脉”,是确保通信畅通的必要条件。只有从主观上足够重视,并创造良好的客观运行环境,做到管理专业化、制度化,设备、技术先进化,操作、维护现代化,才能保证通信电源系统和通信管理系统的安全运行,确保通信的可靠畅通。、通信电源机柜是引入交流电源,转换为输出直流电源供通信设备使用;其交直流之间转换用的是电源开关型变压型,具有体积小,输出功率较大,效率高等优点,可作成电源模块插入机柜使用,例一个48V 300A的电源机柜可由6个50A 48V的模块合并而成,也可根据负载量的大小分别投入使用;在机柜内下部还并接有一组蓄电池,平时从输出电源中取得少量补充电能以抵消电池内部损耗,停电时,供负载使用;通电时应首先确认交流电的接入是否正确,负载线路及设备接地端和电源机柜的接地端是否对应?空载开机,电压应符合机柜的输出电压,而无电流指示;合上供电线路(负载不接),机柜上的电压及电流指示数不变,接上负载,电压不变,而电流应和设备供电的电流相吻合!
只能给你一个参考!!
年终总结报告 领导要做述职报告,普通员工要写年终总结。在中国,写总结是一门大学问。总结写的好,短处变长处,总结写不好,优点也会变成缺点。套用一句广告词,工作干的好,不如总结写的好。
单位领导的述职报告会在富丽堂皇的报告厅举行。领导历数了自己一年来的业绩,把单位的形势概括为八个字:“心齐、气顺、风正、劲足”。当然最后,领导也忘不了谈谈自己的缺点和不足。“缺点之一:有时候为了工作,对下属要求过为严格,工作方法不够和风细雨;缺点之二:整天忙于工作,忽视了对先进科学技术尤其是网络新技术的学习;缺点之三:一年来为大局操劳太多,在某些具体事务上没有事必亲躬……”我在下面听着,心里嘀咕:咳!这哪里是什么缺点?分明都是优点和长处嘛。严格要求下属说明领导雷厉风行,没掌握网络技术,说明领导上班时间没有QQ,没有事必亲躬正是运筹帷幄的体现......这样的领导,连缺点都这么闪光,我等群众怎能不“一百个满意、一千个放心”呢?
普通员工的年终总结,篇幅没有领导的长,成绩没有领导的多,缺点也没有领导的有创意。但是在格式上却跟领导的述职报告没什么两样。先谈思想认识,再谈工作成绩,最后说说缺点和不足。百分之八十的总结都是这样写的:“本人思想认识端正,勤勤恳恳,任劳任怨,经常加班加点,从不计较个人得失。在工作中取得了以下成绩:……。但是也存在着一些不足,主要表现在,只注意认真做好自己的工作,为领导分忧不够,对同事帮助不足。”看到这样的总结报告,领导还有什么可说的?只有大笔一挥,在总结上批示:“望再接再厉,更上层楼!”
员工的思想究竟端正不端正?靠现在的科学手段,还测试不出来,只能听任他自己说吧。日常工作大家倒是有目共睹,但一个事实,可以有不同的说法。比如,一个人业务能力差,别人一个小时能干完的活,他吭哧吭哧一天还干不完,实际上是“效率低下”,但也可以总结成“勤勤恳恳”。所谓“经常加班加点”,往往是两种情况造成的:上级管理无方,布置给下属的工作太重;下属自己太笨或太懒,该在上班时间完成的工作没有完成。从管理学的角度看,这都不是什么成绩和优点。至于是不是“从不计较个人得失”,停发他的年终奖试试便知。至于辅佐上级、帮助同事,那不在他的职责范围之内,他不越俎代庖是对的,这算是什么缺点啊!
年终总结类文体,反映出汉语的多面性和欺骗性,而我们在不知不觉中,已被这样的文体蒙骗了许多年。
推荐↓关 闭
2004年,在公司领导的正确领导下,胜利的号声已经接近尾声,我们东西厂以营销中心为一线,截止到10月20日,生产各种肥料183109吨,倒包22007吨,掺混11821吨。为了做好2005年的各项工作,现对2004年的工作总结如下:
一、班组的建设与管理得到加强。
1、充分利用例会和车间班前班后会,将公司第二次创业的精神认真传达,使车间员工真正领会到公司的发展要求、前景和目标,筑建员工以厂为家的思想。
2、加强了班组培训学习。车间班组长的责任直接影响车间的工作质量,因此,在04年的班组建设中重点加强了班组长的培训与学习,使他们真正发挥技术骨干和模范带头作用。
二、狠抓安全管理不放松。
1、加强了对班组安全检查力度,完善了岗位责任制,发现问题及时通报并限期整改,使安全隐患大大降低,确保了04年的安全生产。
2、充分利用周二安全例会时间,认真分析一周来的安全生产情况,将车间发生的安全事故认真分析总结,吸取经验,杜绝类似事故的再次发生。
三、生产、技术管理得到加强。积极配合质量管理部门对车间质量的检查力度,并强化生产技术的管理力度,使产品质量一次抽检合格率大大提高,水分超标现象减少,产品板结现象得到较好控制。
四、现场管理得到改善。
1、制定了现场管理制度,并在生产过程中认真执行,宣传贯彻“5S”活动,并认真组织实施,使现场管理得到大的改善。
2、将东厂所有积压余料进行消化,避免了原材物料的浪费,节约了生产成本,改善了现场。
五、对设备进行技术改造。
1、分别对一、二、三、六车间的部分设备根据实际情况进行了改造,降低了工人劳动强度,提高了产品质量,节约了生产成本。
2、通过公司组织处出学习,对生产工艺进行改进,将新的生产工艺配方成功应用于生产,降低了生产成本。总之,04年虽然取得了一定的成绩,但仍存在着很多问题和不足,主要表现如下方面:
一、安全方面: 安全管理有好多没有到位,这主要表现在以下几点:
1、安全管理力度不够。安全
第五篇:电源试题
开关电源复习题
一、单项选择题
1)滤波电路中,滤波电容放电常数愈大,输出滤波电压愈高,滤波效果愈好;
2)肖特基势垒二极管适合小电压大电流整流;
3)总效率 η = Pout / Pin ╳ 100% 4)整流二极管的最大反向电压是优势,主要表现在高频状态下; 开关状态,它的变化效率高; 18)每个开关电源中都有一个交 流电压最大的节点,这个节点就
二、多项选择题 是功率开关的漏极; 1)一般开关电源采用哪几种工作19)开关电源的最佳布置的流程方式,列出其中四中正激、反激、是:a)放置变压器或电感; b)布推挽、半桥;
置功率开关管电流环路; c)布2)电源工作的组织结构有哪几种置输出整流器电流环路; d)把高效谐振开关电源、线性电源、控制电路与交流功率电路连接; PWM控制开关电源;
e)布置输入环路和输入滤波器; 3)典型的输入整流滤波电路由三指整流管不导电时,在它俩端出现的最大反向电压;
5)倍压整流一般用在,输入电压小而输出电压大、输出电流不大的场合
6)利用电感具有阻止电流变化的特点,在整流电路的负载回路中串联电感起滤波作用;
7)在磁性元件中,一般Ae代表磁心的横截面积;
8)在磁性元件中,一般Ac代表磁心的窗口面积;
9)漏感是指没有耦合到磁心或其他绕组的电感量;
10)交叉调整量是指一个输出端的负载变化时,使其他输出端电压波动大小;
11)在开关电源工作方式中,哪种开关方式及经济又简单实用?反激
12)在正激式开关电源中,一般占空比应为(35~45)%;
13)反激式开关电路的功率MOS管的Id 一般为2Pout/Vin(min);
14)在推挽式变换器电路中,一般都是由两个正激变换器电路工作在“推挽”方式下,及两个开关交替打开和关闭;
15)在正激方式工作的开关电源,往往要增加一组绕组即励磁绕组,其主要作用是磁芯复位;
16)设计正激式变换器时,应选用适当的磁芯有效体积,并选择空气隙,以免磁芯饱和;
17)在开关电源中,使用功率MOS管而不是用晶体管或双晶体管,这是 因为MOS管有很多性能上的f)布置输出负载环路和输出滤波器; 20)开关电源的功率可由下式计算: Pin=Pout/ η这里的η是估计的开关电源效率; 21)对于无源感性负载,功率因数就是电压和电流波形之间的相位差; 22)磁粉心是一种铁心结构,是一种由几类材料复合而成的复合型铁心; 23)负反馈电路的核心是一个高增益的运算放大器,称作电压误差放大器; 24)在单端正激式变换器电路中,隔离器件是一个纯粹的变压器; 25)变压器电压、电流及匝数的关系式为:Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ;其中Np是:初级变压器的匝数; 26)变压器电压、电流及匝数的关系式为:Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ;其中Ns是:次级变压器的匝数; 27)交叉调整量是电源一个或多个输出端负载变化时,对其他输出端电压的影响量 28)功率开关部分的主要作用是把直流输入电压变换成脉宽调制的交流电压; 29)每个开关电源内部都有4个环路,每个环路都是相互独立的,对布PCB板非常重要功率开关管电流环路, 输出整流器电流环路, 输入环路, 输出负载环路 30)开关电源功率调整管工作于到五部分组成他们是:EMI滤波器、启动浪涌电流限制器、浪涌电压抑制器、整流级、输入滤波电容
4)制作电源需要考虑哪些因素是:重量和尺寸、功率的大小、输入及输出特性、成本; 5)控制电路的主要组成部分是:驱动电路、调节器电路、并机均流电路、保护电路; 6)功率MOS管驱动电路十分讲究,一般有:用TTL电路驱动、用线性电路驱动、用隔离变压器驱动 7)开关电源的内部损耗大致可包括: 开关损耗、附加损耗、电阻损耗、导通损耗;
8)磁性非晶合金可以从化学成分
上分为下列几类:铁基非晶、铁镍基非晶、钴基非晶、铁基纳米晶 9)一般高频变压器除了具有初、次级间安全隔离的作用,还具有
变压器和额流圈的作用;
10)光电耦合器主要由发光二极管、光敏三级管元件构成; 11)电容器是各种电子设备中不
可缺少的重要元器件,它广泛用于抑制电源噪声、尖峰的吸收、滤波等多种场合;
12)软开关电源工作方式的电路中,一般可分为零电压电路、零电流电路;
13)UPS(不间断电源)按工作的原理可分为 动态式、静态式; 14)
动态式UPS的主要组成部分是:整流器、电池、直流电动机、惯性飞轮、交 流发电机
15)每个开关电源内部都有四
个电流环路,每个环路都要相互
分开,它们是功率开关管交流电28)高频变压器的漏电感和肖反激式工作方式的电源中,制作流环路、输出整流器交流电流环特基蒸馏二极管的结电容在管子变压器都要开一定的气隙以防止路、输入电源电流环路、输出负截至时,会形成一个谐振电路,变压器饱和; ╳ 载电流环路;
它会引起瞬时过压振荡; 24)铁氧体性能参数是由其本身16)EMI滤波器的主要作用是滤除: 开关噪声、输入线引入的谐波; 17)在开关电源中使用的PWM控制的IC,一般具有下列特点:自动补偿、具有充放电振荡电路,可精确的控制占空比、工作电流低、内部具有参考电源 18)整流器损耗可以分为:开通损耗、导通损耗、关断损耗部分; 19)线性电源有并联式、串联式几种类型; 20)
通常与电源相关的附加功能是:与外部电源同步、输入低电压限制、紧急调电信号
21)设计开关电源,选择最合适的拓扑形式主要考虑的因数是 : 输入输出是否需要变压器隔离、加在变压器一次侧或电感上的电压值是多大、通过开关管的峰值电流、加在开关管上的最高峰值电压 22)开关电源优点主要集中在:安全可靠、体积小重量轻、稳压范围宽、功耗小 23)开关电源的技术发展动向是:高效率、模块化、低噪声、抗干扰能力强
24)设计开关电源主要考虑的步骤是:主电路形式的选择、开关的工作频率、功率器件的确定、控制电路的设计 25)影响高频开关电源的主电路方案的因素是:输入输出电压、电流范围与半导体器件规格的配合;电路的可靠性,工作范围的适应性;减小体积、重量和提高效率;较小损耗可减小散热器的尺寸和重量;减小对电网的污染 26)未来的开关电源发展的新技术有:同步整流方式的应用、均流技术的应用、功率因数的改善 27)在开关电源中,所需的整流二极管必须具有正向压降低、快速恢复、足够的输出功率等特点; 29)为防止功率管(MOS)截至期间烧坏,会增加RC吸收电路进行抑制,它们的形式是ABC; 30)在隔离式开关电源中,使用光耦作为输入输出隔离,但必须遵循的原则是:所选的光耦器件必须符合国内或国际的有关隔离击穿电压标准、若用放大电路驱动光耦,必须保证它能够补偿耦合器的温度不稳定和漂移、所选的光耦器件必须有较高的耦合系数;
31)PCB板合理的装配十分重要,应采取下列顺序装配:焊装小功耗电阻及小电容; 装大功率电阻、安装IC、装高频变压器、装大体积的电容器、装MOS管 32)通信类电源的要求很多,主要归纳为:杂音电压小、少污染、自动保护、电压准确 和稳定、自动监测和集中控制
三、判断题 2)负载调整率就是负载电流从半载到额定负载时,输出电流的变化率; ╳
7)KA(UC)3844B控制芯片,是电压型PWM控制IC;╳
12)在仪器或设备中出现EMI干扰应采用合理布局、机壳正确的接地处理,出现FRI干扰应采用滤波处理; ╳
16)在电源的输入电路中,浪涌抑制部分要放在EMI前,整流和滤波电
容后,这样效果更好; ╳ 17)高频变压器输出电压的大小与变压器的匝数成反比; ╳ 19)过电压保护的目的是防止控制电路出现故障时,输出电流过高烧坏元器件;╳
20)为了减少滤波电容的等效串联电阻,经常会把多个电容串联使用; ╳
22)不管是正激式开关方式还是的材料和体积决定的,因此在任意温度下其饱和磁通密度都是固定不变的;╳
25)我们所说的电源的效率就是电源的输出功率对输入功率的比; ╳
26)为减小滤波电容的等效电阻(ESR),经常用多个电容串联; ╳
28)整流器的导通损耗就是指整流器通过电流时的损耗; ╳
四、问答:
1、简述集成稳压器的分类及各类稳压器优缺点:
答:集成稳压器按出线端子多少和使用情况大致可分为多端可调式、三端固定式、三端可调式及单片机开关式等几种。
①多端可调式是早期集成稳压器产品,其输出功率小,引出端多,使用不太方便,但精度高,价格便宜。②三端固定式集成稳压器是将取样电阻、补偿电容、保护电路、大功率调整管理等都集成在同一芯片上,使整个集成电路块只有输入、输出和公共三个引出端,使用非常方便,因此获得广泛应用。它的缺点是输出电压固定,所以必须生产各种输出电压、电流规格的系列产品。③三端可调式集成稳压器只需外接两只电阻即可获得各种输出电压。单片开关式集成稳压电源,是最近几年发展起来的一种稳压电源,其效率特别高。它的工作原理与上面三种类型稳压器不同,是由直流变交流再变直流的变换器。目前广泛应用在电视机和测量仪器等设备中。
2、采用线性集成稳压器构成实际的稳压电源时,往往出现故障使电源电路不能正常工作,除了焊
接的原因以外,大部分是设计不优先选用单相输入电源。对大功当造成的。请列出制作的稳压电率电源,为降低成本,提高电源源可能出现的故障及其原因。系统的可靠性,可采用中、小功答:故障一:稳压电源自激振荡 率模块 并联供电的方式来实现。产生的原因:1布线不合理、2补2开关工作频率选择 开关工作偿电容容量不够、3输入引线的旁频率应根据输出功率要求与市场路、4外接控制晶体管的振荡 器件供应情况等多种因素综合选故障二:轻负载时稳定度降低
择确定。3功率器件的确定
根PNP产生的原因: 1外接晶体管据输出功率要求与主电路开关工扩流时,发射极基极间电阻过大 作频率,可基本选定功率器件类2最小负载电流小于1mA 3电路型。4控制电路设计 控制电路
开关电源复习题
一、单项选择题
1)滤波电路中,滤波电容放电常数愈大,输出滤波电压愈高,滤结构不合理 故障三:额定负载的核心是根据反馈控制原理,将时稳定度降低 产生的原因:1期望输出电压信号与实际输出电输入输出间电压差过小、2外接晶压信 号进行比较,利用误差信号体管的电流放大倍数不够大、3电对功率开关器件的导通与关断比流限制值过大、4电压检测处与例进行调节,从而实 现实际输出负载间的引线电阻较大、5散热条电压维持在期望电压附近的目件不充分 故障四:集成稳压器标。
或外接晶体管由于温度升高而损
4、简述开关电源的技术指标 坏 产生的原因:1散热条件不答:开关电源的优越性表现在: 1充、2输入产生过电压 故障五:功耗小、2稳压范围宽、3体积控制晶体短路时损坏: 产生的原小重量轻、4安全可靠 常见的因:1控制晶体管的额定参数较开关电源电气技术指标有: 1输小、2散热条件不充分 故障六:入电源的相数、频率、根据输出集成稳压器短路时损坏: 产生的功率不同,可采用单相或三相电原因:1超过集成稳压器的电流或源供电。在输出功率高于5千瓦安全工作区、2散热条件不充分 时通 常采用三相电源供电,以使 故障七:电源关闭时集成稳压三相负载均衡;2额定输入电压、器损坏 产生的原因:集成稳压容许电压波动范围,我国工频电器加反偏置 故障八:电源接通源额定相电压为220V,线电压为时集成稳压器损坏 产生的原380V。在容许的输入电压波动范因:1输入电压过大、2由于负载围内都要保证额定输出功率。充电,集成稳压器电流超过其最
5、简述UUPPSS的选用原则 大值或安全工作区 故障九:电答:UUPPSS的选用原则:1功率源接通或短路后输出电压不升高 的确定、2确定相数、3确定UPS产生的原因:1输出特性相反、2是在线式的还是后备式的、4确定负载闭锁
故障十:输出纹波较UPS的保护时间、5确定UPS的保大 产生的原因:输入电容滤波护时间、6根据供电质量要求选器出故障 用、7品牌的确定
3、简述开关电源设计步骤:
答:1主电路形式选择 主电路形 式主要依据输出功率大小、输出 电压高低等进行选择。若输出 功 率较大时宜采用三相输入电源及 桥式逆变电路;若输出功率较小 但输出电压较 高时宜采用反激 变换器电路等。采用单相输入电 源时功率器件、输入滤波电容等的耐压要求较低,元器件成本相 对也较低,因而输出功率较小时
波效果愈好;
2)肖特基势垒二极管适合小电压大电流整流;
3)总效率 η = Pout / Pin ╳ 100%
4)整流二极管的最大反向电压是指整流管不导电时,在它俩端出现的最大反向电压;
5)倍压整流一般用在,输入电压小而输出电压大、输出电流不大的场合
6)利用电感具有阻止电流变化的特点,在整流电路的负载回路中串联电感起滤波作用;
7)在磁性元件中,一般Ae代表磁心的横截面积;
8)在磁性元件中,一般Ac代表磁心的窗口面积;
9)漏感是指没有耦合到磁心或其他绕组的电感量;
10)交叉调整量是指一个输出端的负载变化时,使其他输出端电压波动大小;
11)在开关电源工作方式中,哪种开关方式及经济又简单实用?反激
12)在正激式开关电源中,一般占空比应为(35~45)%;
13)反激式开关电路的功率MOS管的Id 一般为2Pout/Vin(min);
14)在推挽式变换器电路中,一
般都是由两个正激变换器电路工作在“推挽”方式下,及两个开关交替打开和关闭;
15)在正激方式工作的开关电源,往往要增加一组绕组即励磁绕组,其主要作用是磁芯复位; 环路,每个环路都是相互16)设计正激式变换器时,应选独立的,对布PCB板非用适当的磁芯有效体积,并选择常重要功率开关管电流空气隙,以免磁芯饱和; 环路, 输出整流器电流17)在开关电源中,使用功率MOS环路, 输入环路, 输出管而不是用晶体管或双晶体管,负载环路
这是 因为MOS管有很多性能上的30)开关电源功率调整管工作于优势,主要表现在高频状态下; 开关状态,它的变化效率高; 18)每个开关电源中都有一个交 流电压最大的节点,这个节点就
二、多项选择题 是功率开关的漏极; 1)一般开关电源采用哪几种工作19)开关电源的最佳布置的流程方式,列出其中四中正激、反激、的原理可分为 动态式、静态式;
14)
动态式UPS的主要组成部分是:整流器、电池、直流电动机、惯性飞轮、交 流发电机
15)每个开关电源内部都有四个电流环路,每个环路都要相互分开,它们是功率开关管交流电流环路、输出整流器交流电流环路、输入电源电流环路、输出负载电流环路;
16)EMI滤波器的主要作用是滤是:a)放置变压器或电感; b)布置功率开关管电流环路; c)布置输出整流器电流环路; d)把控制电路与交流功率电路连接; e)布置输入环路和输入滤波器; f)布置输出负载环路和输出滤波器; 20)开关电源的功率可由下式计算: Pin=Pout/ η这里的η是估计的开关电源效率; 21)对于无源感性负载,功率因数就是电压和电流波形之间的相位差; 22)磁粉心是一种铁心结构,是一种由几类材料复合而成的复合型铁心; 23)负反馈电路的核心是一个高增益的运算放大器,称作电压误差放大器; 24)在单端正激式变换器电路中,隔离器件是一个纯粹的变压器; 25)变压器电压、电流及匝数的关系式为:Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ;其中Np是:初级变压器的匝数; 26)变压器电压、电流及匝数的关系式为:Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ; 其中Ns是:次级变压器的匝数; 27)交叉调整量是电源一个或多个输出端负载变化时,对其他输出端电压的影响量 28)功率开关部分的主要作用是把直流输入电压变换成脉宽调制 的交流电压; 29)每个开关电源内部都有4个推挽、半桥;
2)电源工作的组织结构有哪几种高效谐振开关电源、线性电源、PWM控制开关电源;
3)典型的输入整流滤波电路由三到五部分组成他们是:EMI滤波器、启动浪涌电流限制器、浪涌电压抑制器、整流级、输入滤波电容
4)制作电源需要考虑哪些因素是:重量和尺寸、功率的大小、输入及输出特性、成本; 5)控制电路的主要组成部分是:驱动电路、调节器电路、并机均流电路、保护电路; 6)功率MOS管驱动电路十分讲究,一般有:用TTL电路驱动、用线性电路驱动、用隔离变压器驱动7)开关电源的内部损耗大致可包括: 开关损耗、附加损耗、电阻损耗、导通损耗;
8)磁性非晶合金可以从化学成分
上分为下列几类:铁基非晶、铁镍基非晶、钴基非晶、铁基纳米晶 9)一般高频变压器除了具有初、次级间安全隔离的作用,还具有
变压器和额流圈的作用;
10)光电耦合器主要由发光二极管、光敏三级管元件构成; 11)电容器是各种电子设备中不
可缺少的重要元器件,它广泛用于抑制电源噪声、尖峰的吸收、滤波等多种场合;
12)软开关电源工作方式的电路中,一般可分为零电压电路、零电流电路;
13)UPS(不间断电源)按工作除: 开关噪声、输入线引入的谐波;
17)在开关电源中使用的PWM控制的IC,一般具有下列特点:自动补偿、具有充放电振荡电路,可精确的控制占空比、工作电流低、内部具有参考电源
18)整流器损耗可以分为:开通损耗、导通损耗、关断损耗部分; 19)线性电源有并联式、串联式几种类型;
20)
通常与电源相关的附加功能是:与外部电源同步、输入低电压限制、紧急调电信号
21)设计开关电源,选择最合适的拓扑形式主要考虑的因数是 : 输入输出是否需要变压器隔离、加在变压器一次侧或电感上的电压值是多大、通过开关管的峰值电流、加在开关管上的最高峰值电压
22)开关电源优点主要集中在:安全可靠、体积小重量轻、稳压范围宽、功耗小
23)开关电源的技术发展动向是:高效率、模块化、低噪声、抗干扰能力强
24)设计开关电源主要考虑的步骤是:主电路形式的选择、开关的工作频率、功率器件的确定、控制电路的设计
25)影响高频开关电源的主电路方案的因素是:输入输出电压、电流范围与半导体器件规格的配合;电路的可靠性,工作范围的适应性;减小体积、重量和提高效率;较小损耗可减小散热器的尺寸和重量;减小对电网的污染
26)未来的开关电源发展的新技19)过电压保护的目的是防止控术有:同步整流方式的应用、均制电路出现故障时,输出电流过流技术的应用、功率因数的改善 高烧坏元器件;╳
是由直流变交流再变直流的变换
器。
目前广泛应用在电视机和测量仪27)在开关电源中,所需的整流二极管必须具有正向压降低、快速恢复、足够的输出功率等特点; 28)高频变压器的漏电感和肖特基蒸馏二极管的结电容在管子截至时,会形成一个谐振电路,它会引起瞬时过压振荡; 29)为防止功率管(MOS)截至期间烧坏,会增加RC吸收电路进行抑制,它们的形式是ABC; 30)在隔离式开关电源中,使用光耦作为输入输出隔离,但必须遵循的原则是:所选的光耦器件必须符合国内或国际的有关隔离击穿电压标准、若用放大电路驱动光耦,必须保证它能够补偿耦合器的温度不稳定和漂移、所选的光耦器件必须有较高的耦合系数;
31)PCB板合理的装配十分重要,应采取下列顺序装配:焊装小功耗电阻及小电容; 装大功率电阻、安装IC、装高频变压器、装大体积的电容器、装MOS管 32)通信类电源的要求很多,主要归纳为:杂音电压小、少污染、自动保护、电压准确 和稳定、自动监测和集中控制
三、判断题 2)负载调整率就是负载电流从半载到额定负载时,输出电流的变化率; ╳
7)KA(UC)3844B控制芯片,是电压型PWM控制IC;╳
12)在仪器或设备中出现EMI干扰应采用合理布局、机壳正确的接地处理,出现FRI干扰应采用滤波处理; ╳
16)在电源的输入电路中,浪涌抑制部分要放在EMI前,整流和滤波电
容后,这样效果更好; ╳ 17)高频变压器输出电压的大小与变压器的匝数成反比; ╳ 20)为了减少滤波电容的等效串器等设备中。
联电阻,经常会把多个电容串联
2、采用线性集成稳压器构成实际使用; ╳的稳压电源时,往往出现故障使22)不管是正激式开关方式还是电源电路不能正常工作,除了焊反激式工作方式的电源中,制作接的原因以外,大部分是设计不变压器都要开一定的气隙以防止当造成的。请列出制作的稳压电变压器饱和; ╳ 源可能出现的故障及其原因。24)铁氧体性能参数是由其本身答:故障一:稳压电源自激振荡 的材料和体积决定的,因此在任产生的原因:1布线不合理、2补意温度下其饱和磁通密度都是固偿电容容量不够、3输入引线的旁定不变的;╳
路、4外接控制晶体管的振荡 25)我们所说的电源的效率就是故障二:轻负载时稳定度降低
电源的输出功率对输入功率的PNP产生的原因: 1外接晶体管比; ╳
扩流时,发射极基极间电阻过大 26)为减小滤波电容的等效电阻2最小负载电流小于1mA 3电路(ESR),经常用多个电容串联; 结构不合理 故障三:额定负载╳
时稳定度降低 产生的原因:128)整流器的导通损耗就是指整输入输出间电压差过小、2外接晶流器通过电流时的损耗; ╳ 体管的电流放大倍数不够大、3电 流限制值过大、4电压检测处与
四、问答:
负载间的引线电阻较大、5散热条
1、简述集成稳压器的分类及各类件不充分 故障四:集成稳压器稳压器优缺点:
或外接晶体管由于温度升高而损答:集成稳压器按出线端子多少坏 产生的原因:1散热条件不和使用情况大致可分为多端可调充、2输入产生过电压 故障五:式、三端固定式、三端可调式及控制晶体短路时损坏: 产生的原单片机开关式等几种。
因:1控制晶体管的额定参数较①多端可调式是早期集成稳压器小、2散热条件不充分 故障六:产品,其输出功率小,引出端多,集成稳压器短路时损坏: 产生的使用不太方便,但精度高,价格原因:1超过集成稳压器的电流或便宜。
安全工作区、2散热条件不充分 ②三端固定式集成稳压器是将取
故障七:电源关闭时集成稳压样电阻、补偿电容、保护电路、器损坏 产生的原因:集成稳压大功率调整管理等都集成在同一器加反偏置 故障八:电源接通芯片上,使整个集成电路块只有时集成稳压器损坏 产生的原输入、输出和公共三个引出端,因:1输入电压过大、2由于负载使用非常方便,因此获得广泛应充电,集成稳压器电流超过其最用。它的缺点是输出电压固定,大值或安全工作区 故障九:电所以必须生产各种输出电压、电源接通或短路后输出电压不升高 流规格的系列产品。产生的原因:1输出特性相反、2③三端可调式集成稳压器只需外负载闭锁
故障十:输出纹波较接两只电阻即可获得各种输出电大 产生的原因:输入电容滤波压。器出故障
单片开关式集成稳压电源,是最
3、简述开关电源设计步骤:近几年发展起来的一种稳压电答:1主电路形式选择 主电路形源,其效率特别高。它的工作原式主要依据输出功率大小、输出理与上面三种类型稳压器不同,电压高低等进行选择。若输出 功率较大时宜采用三相输入电源及 桥式逆变电路;若输出功率较小 但输出电压较 高时宜采用反激 变换器电路等。采用单相输入电 源时功率器件、输入滤波电容等的耐压要求较低,元器件成本相 对也较低,因而输出功率较小时 优先选用单相输入电源。对大功 率电源,为降低成本,提高电源 系统的可靠性,可采用中、小功 率模块 并联供电的方式来实现。
般都是由两个正激变换
器电路工作在“推挽”方式下,及两个开关交替打开和关闭;
15)在正激方式工作的开关电源,往往要增加一组绕组即励磁绕组,其主要作用是磁芯复位;
16)设计正激式变换器时,应选用适当的磁芯有效体积,并选择空气隙,以免磁芯饱和;
2开关工作频率选择 开关工作频率应根据输出功率要求与市场器件供应情况等多种因素综合选择确定。3功率器件的确定
根据输出功率要求与主电路开关工作频率,可基本选定功率器件类型。4控制电路设计 控制电路的核心是根据反馈控制原理,将期望输出电压信号与实际输出电压信 号进行比较,利用误差信号对功率开关器件的导通与关断比例进行调节,从而实 现实际输出电压维持在期望电压附近的目标。
4、简述开关电源的技术指标 答:开关电源的优越性表现在: 1功耗小、2稳压范围宽、3体积小重量轻、4安全可靠 常见的开关电源电气技术指标有: 1输入电源的相数、频率、根据输出功率不同,可采用单相或三相电源供电。在输出功率高于5千瓦时通 常采用三相电源供电,以使三相负载均衡;2额定输入电压、容许电压波动范围,我国工频电源额定相电压为220V,线电压为380V。在容许的输入电压波动范围内都要保证额定输出功率。
5、简述UUPPSS的选用原则 答:UUPPSS的选用原则:1功率的确定、2确定相数、3确定UPS是在线式的还是后备式的、4确定UPS的保护时间、5确定UPS的保护时间、6根据供电质量要求选用、7品牌的确定
开关电源复习题
一、单项选择题
1)滤波电路中,滤波电容放电常数愈大,输出滤波电压愈高,滤波效果愈好;
2)肖特基势垒二极管适合小电压大电流整流;
3)总效率 η = Pout / Pin ╳100%
4)整流二极管的最大反向电压是指整流管不导电时,在它俩端出现的最大反向电压; 5)倍压整流一般用在,输入电压小而输出电压大、输出电流不大的场合
6)利用电感具有阻止电流变化的特点,在整流电路的负载回路中串联电感起滤波作用;
7)在磁性元件中,一般Ae代表磁心的横截面积;
8)在磁性元件中,一般Ac代表磁心的窗口面积;
9)漏感是指没有耦合到磁心或其他绕组的电感量;
10)交叉调整量是指一个输出端的负载变化时,使其他输出端电压波动大小;
11)在开关电源工作方式中,哪种开关方式及经济又简单实用?反激
12)在正激式开关电源中,一般占空比应为(35~45)%; 13)反激式开关电路的功率MOS管的Id 一般为2Pout/Vin(min); 14)在推挽式变换器电路中,一17)在开关电源中,使用功率MOS管而不是用晶体管或双晶体管,这是 因为MOS管有很多性能上的优势,主要表现在高频状态下; 18)每个开关电源中都有一个交流电压最大的节点,这个节点就是功率开关的漏极;
19)开关电源的最佳布置的流程是:a)放置变压器或电感; b)布置功率开关管电流环路; c)布置输出整流器电流环路; d)把控制电路与交流功率电路连接; e)布置输入环路和输入滤波器; f)布置输出负载环路和输出滤波器;
20)开关电源的功率可由下式计算: Pin=Pout/ η这里的η是估计的开关电源效率;
21)对于无源感性负载,功率因数就是电压和电流波形之间的相位差;
22)磁粉心是一种铁心结构,是一种由几类材料复合而成的复合型铁心;
23)负反馈电路的核心是一个高增益的运算放大器,称作电压误差放大器;
24)在单端正激式变换器电路中,隔离器件是一个纯粹的变压器; 25)变压器电压、电流及匝数的关系式为:Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ;其中Np是:初级变压器的匝数;
26)变压器电压、电流及匝数的关系式为:Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ; 其中Ns是:次级变压器的匝数;
27)交叉调整量是电源一个或多个输出端负载变化时,对其他输出端电压的影响量
28)功率开关部分的主要作用是把直流输入电压变换成脉宽调制 的交流电压;
29)每个开关电源内部都有4个环路,每个环路都是相互独立的,对布PCB板非可缺少的重要元器件,它广泛用25)影响高频开关电源的主电于抑制电源噪声、尖峰的吸收、路方案的因素是:输入输出电压、滤波等多种场合; 电流范围与半导体器件规格的配12)软开关电源工作方式的电路合;电路的可靠性,工作范围的中,一般可分为零电压电路、零适应性;减小体积、重量和提高电流电路; 效率;较小损耗可减小散热器的13)UPS(不间断电源)按工作尺寸和重量;减小对电网的污染的原理可分为 动态式、静态式;
26)未来的开关电源发展的新技14)
动态式UPS的主要组成部术有:同步整流方式的应用、均常重要功率开关管电流环路, 输出整流器电流环路, 输入环路, 输出负载环路
30)开关电源功率调整管工作于开关状态,它的变化效率高;
二、多项选择题
1)一般开关电源采用哪几种工作方式,列出其中四中正激、反激、推挽、半桥;
2)电源工作的组织结构有哪几种高效谐振开关电源、线性电源、PWM控制开关电源;
3)典型的输入整流滤波电路由三到五部分组成他们是:EMI滤波器、启动浪涌电流限制器、浪涌电压抑制器、整流级、输入滤波电容
4)制作电源需要考虑哪些因素是:重量和尺寸、功率的大小、输入及输出特性、成本;
5)控制电路的主要组成部分是:驱动电路、调节器电路、并机均流电路、保护电路; 6)功率MOS管驱动电路十分讲究,一般有:用TTL电路驱动、用线性电路驱动、用隔离变压器驱动 7)开关电源的内部损耗大致可包括: 开关损耗、附加损耗、电阻损耗、导通损耗;
8)磁性非晶合金可以从化学成分上分为下列几类:铁基非晶、铁镍基非晶、钴基非晶、铁基纳米晶
9)一般高频变压器除了具有初、次级间安全隔离的作用,还具有变压器和额流圈的作用;
10)光电耦合器主要由发光二极管、光敏三级管元件构成; 11)电容器是各种电子设备中不分是:整流器、电池、直流电动机、惯性飞轮、交 流发电机
15)每个开关电源内部都有四个电流环路,每个环路都要相互分开,它们是功率开关管交流电流环路、输出整流器交流电流环路、输入电源电流环路、输出负载电流环路;
16)EMI滤波器的主要作用是滤除: 开关噪声、输入线引入的谐波; 17)在开关电源中使用的PWM控制的IC,一般具有下列特点:自动补偿、具有充放电振荡电路,可精确的控制占空比、工作电流低、内部具有参考电源 18)整流器损耗可以分为:开通损耗、导通损耗、关断损耗部分;19)线性电源有并联式、串联式几种类型; 20)
通常与电源相关的附加功能是:与外部电源同步、输入低电压限制、紧急调电信号
21)设计开关电源,选择最合适的拓扑形式主要考虑的因数是 : 输入输出是否需要变压器隔离、加在变压器一次侧或电感上的电压值是多大、通过开关管的峰值电流、加在开关管上的最高峰值电压 22)开关电源优点主要集中在:安全可靠、体积小重量轻、稳压范围宽、功耗小 23)开关电源的技术发展动向是:高效率、模块化、低噪声、抗干扰能力强
24)设计开关电源主要考虑的步骤是:主电路形式的选择、开关的工作频率、功率器件的确定、控制电路的设计 流技术的应用、功率因数的改善 27)在开关电源中,所需的整流二极管必须具有正向压降低、快速恢复、足够的输出功率等特点;
28)高频变压器的漏电感和肖特基蒸馏二极管的结电容在管子截至时,会形成一个谐振电路,它会引起瞬时过压振荡; 29)为防止功率管(MOS)截至期间烧坏,会增加RC吸收电路进行抑制,它们的形式是ABC;
30)在隔离式开关电源中,使用光耦作为输入输出隔离,但必须遵循的原则是:所选的光耦器件必须符合国内或国际的有关隔离击穿电压标准、若用放大电路驱动光耦,必须保证它能够补偿耦合器的温度不稳定和漂移、所选的光耦器件必须有较高的耦合系数;
31)PCB板合理的装配十分重要,应采取下列顺序装配:焊装小功耗电阻及小电容; 装大功率电阻、安装IC、装高频变压器、装大体积的电容器、装MOS管 32)通信类电源的要求很多,主要归纳为:杂音电压小、少污染、自动保护、电压准确 和稳定、自动监测和集中控制
三、判断题 2)负载调整率就是负载电流从半载到额定负载时,输出电流的变化率; ╳
7)KA(UC)3844B控制芯片,是电压型PWM控制IC;╳
12)在仪器或设备中出现EMI干扰应采用合理布局、机壳正确的接地处理,出现FRI干扰应采用
滤波处理; ╳
③三端可调式集成稳压器只需外负载闭锁
故障十:输出纹波较16)在电源的输入电路中,浪涌接两只电阻即可获得各种输出电大 产生的原因:输入电容滤波抑制部分要放在EMI前,整流和压。器出故障 滤波电 单片开关式集成稳压电源,是最
3、简述开关电源设计步骤:
容后,这样效果更好; ╳近几年发展起来的一种稳压电答:1主电路形式选择 主电路形17)高频变压器输出电压的大小与变压器的匝数成反比; ╳ 19)过电压保护的目的是防止控制电路出现故障时,输出电流过高烧坏元器件;╳
20)为了减少滤波电容的等效串联电阻,经常会把多个电容串联使用; ╳
22)不管是正激式开关方式还是反激式工作方式的电源中,制作变压器都要开一定的气隙以防止变压器饱和; ╳ 24)铁氧体性能参数是由其本身的材料和体积决定的,因此在任意温度下其饱和磁通密度都是固定不变的;╳
25)我们所说的电源的效率就是电源的输出功率对输入功率的比; ╳ 26)为减小滤波电容的等效电阻(ESR),经常用多个电容串联; ╳
28)整流器的导通损耗就是指整流器通过电流时的损耗; ╳
四、问答:
1、简述集成稳压器的分类及各类稳压器优缺点: 答:集成稳压器按出线端子多少和使用情况大致可分为多端可调式、三端固定式、三端可调式及单片机开关式等几种。①多端可调式是早期集成稳压器产品,其输出功率小,引出端多,使用不太方便,但精度高,价格便宜。②三端固定式集成稳压器是将取样电阻、补偿电容、保护电路、大功率调整管理等都集成在同一芯片上,使整个集成电路块只有输入、输出和公共三个引出端,使用非常方便,因此获得广泛应用。它的缺点是输出电压固定,所以必须生产各种输出电压、电流规格的系列产品。源,其效率特别高。它的工作原式主要依据输出功率大小、输出理与上面三种类型稳压器不同,电压高低等进行选择。若输出 功是由直流变交流再变直流的变换率较大时宜采用三相输入电源及器。桥式逆变电路;若输出功率较小目前广泛应用在电视机和测量仪但输出电压较 高时宜采用反激器等设备中。变换器电路等。采用单相输入电
2、采用线性集成稳压器构成实际源时功率器件、输入滤波电容等 的稳压电源时,往往出现故障使的耐压要求较低,元器件成本相电源电路不能正常工作,除了焊对也较低,因而输出功率较小时接的原因以外,大部分是设计不优先选用单相输入电源。对大功当造成的。请列出制作的稳压电率电源,为降低成本,提高电源源可能出现的故障及其原因。系统的可靠性,可采用中、小功答:故障一:稳压电源自激振荡 率模块 并联供电的方式来实现。产生的原因:1布线不合理、2补2开关工作频率选择 开关工作偿电容容量不够、3输入引线的旁频率应根据输出功率要求与市场路、4外接控制晶体管的振荡 器件供应情况等多种因素综合选故障二:轻负载时稳定度降低
择确定。3功率器件的确定
根PNP产生的原因: 1外接晶体管据输出功率要求与主电路开关工扩流时,发射极基极间电阻过大 作频率,可基本选定功率器件类2最小负载电流小于1mA 3电路型。4控制电路设计 控制电路结构不合理 故障三:额定负载的核心是根据反馈控制原理,将时稳定度降低 产生的原因:1期望输出电压信号与实际输出电输入输出间电压差过小、2外接晶压信 号进行比较,利用误差信号体管的电流放大倍数不够大、3电对功率开关器件的导通与关断比流限制值过大、4电压检测处与例进行调节,从而实 现实际输出
负载间的引线电阻较大、5散热条电压维持在期望电压附近的目
件不充分 故障四:集成稳压器标。或外接晶体管由于温度升高而损
4、简述开关电源的技术指标 坏 产生的原因:1散热条件不答:开关电源的优越性表现在: 1充、2输入产生过电压 故障五:功耗小、2稳压范围宽、3体积控制晶体短路时损坏: 产生的原小重量轻、4安全可靠 常见的因:1控制晶体管的额定参数较开关电源电气技术指标有: 1输小、2散热条件不充分 故障六:入电源的相数、频率、根据输出集成稳压器短路时损坏: 产生的功率不同,可采用单相或三相电原因:1超过集成稳压器的电流或源供电。在输出功率高于5千瓦安全工作区、2散热条件不充分 时通 常采用三相电源供电,以使 故障七:电源关闭时集成稳压三相负载均衡;2额定输入电压、器损坏 产生的原因:集成稳压容许电压波动范围,我国工频电器加反偏置 故障八:电源接通源额定相电压为220V,线电压为时集成稳压器损坏 产生的原380V。在容许的输入电压波动范因:1输入电压过大、2由于负载围内都要保证额定输出功率。充电,集成稳压器电流超过其最
5、简述UUPPSS的选用原则 大值或安全工作区 故障九:电答:UUPPSS的选用原则:1功率源接通或短路后输出电压不升高 的确定、2确定相数、3确定UPS产生的原因:1输出特性相反、2是在线式的还是后备式的、4确定UPS的保护时间、5确定UPS的保护时间、6根据供电质量要求选用、7品牌的确定