開關(guān)電源—它激式
則完全依賴于外部維持振蕩,在實(shí)際應(yīng)用中它激式應(yīng)用比較。根據(jù)激勵(lì)信號結(jié)構(gòu)分類;可分為脈沖調(diào)寬和脈沖調(diào)幅兩種,脈沖調(diào)寬是控制信號的寬度,也就是頻率,脈沖調(diào)幅控制信號的幅度,兩者的作用相同都是使振蕩頻率維持在某一范圍內(nèi),達(dá)到穩(wěn)定電壓的效果。變壓器的繞組一般可以分成三種類型,一組是參與振蕩的初級繞組,一組是維持振蕩的反饋繞組,還有一組是負(fù)載繞組。比如在家用電器中使用的上海正藝科技生產(chǎn)的開關(guān)電源,將220V的交流電經(jīng)過橋式整流,變換成300V左右的直流電,濾波后進(jìn)入變壓器后加到開關(guān)管的集電極進(jìn)行高頻振蕩,反饋繞組反饋到基極維持電路振蕩,負(fù)載繞組感應(yīng)的電信號,經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓得到的直流電壓給負(fù)載提供電能。負(fù)載繞組在提供電能的同時(shí),也肩負(fù)起穩(wěn)定電壓的能力,其原理是在電壓輸出電路接一個(gè)電壓取樣裝置,監(jiān)測輸出電壓的變化情況,及時(shí)反饋給振蕩電路調(diào)整振蕩頻率,從而達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的,為了避免電路的干擾,反饋回振蕩電路的電壓會用光電耦合器隔離。 程控變頻電源的特點(diǎn):程控變頻電源效率高達(dá)85%。湖南高精度程控變頻電源批發(fā)
開關(guān)電源的分類
人們在開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域是邊開發(fā)相關(guān)電力電子器件,邊開發(fā)開關(guān)變頻技術(shù),兩者相互促進(jìn)推動著開關(guān)電源每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類,也有AC/ACDC/AC如逆變器DC/DC變換器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)模塊化,且設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化,并已得到用戶的認(rèn)可,但AC/DC的模塊化,因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中,遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問題。以下分別對兩類開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和特性作以闡述。2
湖南實(shí)驗(yàn)室程控變頻電源設(shè)計(jì)程控變頻電源是將市電中的交流電經(jīng)過AC→DC→AC變換,輸出為純凈的正弦波。
(1)整流濾波模塊:對電網(wǎng)輸入的交流電進(jìn)行整流濾波,為變換器提供波紋較小的直流電壓。
(2)三相橋式逆變器模塊:把直流電壓變換成交流電。其率級采用智能型IPM功率模塊,具有電路簡單、可靠性高等特點(diǎn)。
(3)LC濾波模塊:濾除干擾和無用信號,使輸出信號為標(biāo)準(zhǔn)正弦波。
(4)控制電路模塊:檢測輸出電壓、電流信號后,按照一定的控制算法和控制策略產(chǎn)生SPWM控制信號,去控制IPM開關(guān)管的通斷從而保持輸出電壓穩(wěn)定,同時(shí)通過SPI接口完成對輸入電壓信號、電流信號的程控調(diào)理。捕獲單元完成對輸出信號的測頻。
(5)電壓、電流檢測模塊:根據(jù)要求,需要實(shí)時(shí)檢測線電壓及相電流的變化,所以需要三路電壓檢測和三路電流檢測電路。所有的檢測信號都經(jīng)過電壓跟隨器隔離后由TMS320F28335的A/D通道輸入。
(6)輔助電源模塊:為控制電路提供滿足一定技術(shù)要求的直流電源,以保證系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。
輸出濾波模塊采用SPWM控制的逆變電路,輸出的SPWM波中含有大量的高頻諧波。為了保證輸出電壓為的正弦波,必須采用輸出濾波器。本文采用LC濾波電路,其中截止頻率取基波頻率的4.5倍,L=12mH,C=10μF.電壓檢測模塊電壓檢測是完成閉環(huán)控制的重要環(huán)節(jié),為了精確的測量線電壓,通過TMS320F28335的SPI總線及GPIO口控制對輸入的線電壓進(jìn)行衰減/放大的比例以滿足A/D模塊對輸入信號電平(0-3V)的要求。電壓檢測模塊采用256抽頭的數(shù)字電位器AD5290和高速運(yùn)算放大器AD8202組成程控信號放大/衰減器,每個(gè)輸入通道的輸入特性為1MΩ輸入阻抗+30pF.程控變頻電源的特點(diǎn):當(dāng)操作失誤,如電壓短路、電流開路或接線錯(cuò)誤時(shí),可自動停止輸出且報(bào)警提示你更正。
電路原理
那么推動開關(guān)管或可控硅的脈沖如何獲得呢,這就需要有個(gè)振蕩電路產(chǎn)生,我們知道,晶體三極管有個(gè)特性,就是基極對發(fā)射極電壓是0.65-0.7V是放大狀態(tài),0.7V以上就是飽和導(dǎo)通狀態(tài),-0.1V--0.3V就工作在振蕩狀態(tài),那么其工作點(diǎn)調(diào)好后,就靠較深的負(fù)反饋來產(chǎn)生負(fù)壓,使振蕩管起振,振蕩管的頻率由基極上的電容充放電的時(shí)間長短來決定,振蕩頻率高輸出脈沖幅度就大,反之就小,這就決定了電源調(diào)整管的輸出電壓的大小。那么變壓器次級輸出的工作電壓如何穩(wěn)壓呢,一般是在開關(guān)變壓器上,單繞一組線圈,在其上端獲得的電壓經(jīng)過整流濾波后,作為基準(zhǔn)電壓,然后通過光電耦合器,將這個(gè)基準(zhǔn)電壓返回振蕩管的基極,來調(diào)整震蕩頻率的高低,如果變壓器次級電壓升高,本取樣線圈輸出的電壓也升高,通過光電耦合器獲得的正反饋電壓也升高,這個(gè)電壓加到振蕩管基極上,就使振蕩頻率降低,起到了穩(wěn)定次級輸出電壓的穩(wěn)定,太細(xì)的工作情況就不必細(xì)講了,也沒必要了解的那么細(xì)的,這樣大功率的電壓由開關(guān)變壓器傳遞,并與后級隔開,返回的取樣電壓由光耦傳遞也與后級隔開,所以前級的市電電壓,是與后級分離的,這就叫冷板,是安全的,變壓器前的電源是的,這就叫開關(guān)電源。 程控變頻電源體積小,噪音低,便于設(shè)計(jì)方案、安裝和使用。上海高精度程控變頻電源功能
程控變頻電源使用注意事項(xiàng):高壓試驗(yàn)請注意安全,嚴(yán)格按照高壓試驗(yàn)的規(guī)范來操作。湖南高精度程控變頻電源批發(fā)
開關(guān)電源與線性電源相比,PWM開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“斬波”,即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實(shí)現(xiàn)的。脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波,其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。其次這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓??刂破鞯闹饕康氖潜3州敵鲭妷悍€(wěn)定,其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器,可以設(shè)計(jì)成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于,誤差放大器的輸出(誤差電壓)在驅(qū)動功率管之前要經(jīng)過一個(gè)電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。開關(guān)電源有兩種主要的工作方式:正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小,但是工作過程相差很大,在特定的應(yīng)用場合下各有優(yōu)點(diǎn)。湖南高精度程控變頻電源批發(fā)