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大功率開關(guān)電源設(shè)計到底靠譜嗎

鉅大LARGE  |  點擊量:1121次  |  2020年05月09日  

電源電路是一個電子產(chǎn)品的重要組成部分,電源電路設(shè)計的好壞,直接牽連產(chǎn)品性能的好壞。我們電子產(chǎn)品的電源電路主要有線性電源和高頻開關(guān)電源。

pfc電路采用平均值電路進(jìn)行過欠壓保護(hù),因此在輸入瞬態(tài)高壓時,pfc電路可能會很快實現(xiàn)保護(hù),從而造成損壞,測試一次電源模塊在瞬態(tài)情況下的穩(wěn)定運行能力以評估可靠性。

電源模塊的隔離一般分為兩種:一種是輸入和輸出之間的隔離。也就是說即輸入和輸出不共地。而另外一種是輸出和輸出之間的隔離,在進(jìn)行多組輸出之間進(jìn)行互相隔離,而且還相互不干擾。電源模塊其實是隨著導(dǎo)體特別是半導(dǎo)體的工藝發(fā)展,封裝技術(shù)和高頻軟開關(guān)進(jìn)行大量的使用,電源模塊的規(guī)律密度越來越大,其轉(zhuǎn)換的效率也就越來越高。而應(yīng)用也就越來越簡單。使得電源變的更輕,更小,更薄,而且噪音也更低,其可靠性和抗干擾性也朝著更加高的方向進(jìn)行發(fā)展。

從理論上講,線性電源是用戶需要多少電流,輸入端就要提供多少電流;開關(guān)電源是用戶需要多少功率,輸入端就提供多少功率。

由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點甚多,因此模塊電源廣泛用于交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、

a、額定電壓輸入,用雙蹤示波器測試輸入電壓波形合過壓保護(hù)信號,輸入電壓從限功率點加5v跳變?yōu)?00v,從示波器上讀出過壓保護(hù)前300v的周期數(shù)n,作為以下試驗的依據(jù)。

b、額定輸入電壓,電源模塊帶滿載運行,在輸入上疊加300v的電壓跳變,疊加的周期數(shù)為(n-1),疊加頻率為1次/30s,共運行3小時。

電源模塊通過輸入整流濾波器一般可以適配交流85-265V或直流100-370V的輸入電壓范圍,頻率有47~400Hz選擇,常規(guī)一般為50/60Hz。因為它具有小體積、高集成度、高性價比和最佳性能指標(biāo),只需要最簡的外圍電路,配上少量分立式元件即可使用。并且擁有高效率、高可靠性、設(shè)計靈活等優(yōu)點,現(xiàn)已成為開發(fā)設(shè)計中小功率開關(guān)電源的優(yōu)選集成電路。

大功率開關(guān)電源設(shè)計特種航天等。尤其近幾年由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展和分布式供電系統(tǒng)的不斷推廣,模塊電源的增幅已經(jīng)超出了一次電源。

我們?nèi)粢秒娫茨K組建可靠的電源供應(yīng)系統(tǒng),便必須解決設(shè)計可靠性的問題。上文集中討論幾個主要問題,其中包括鐵粉磁心的可靠性、

電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器(見圖1),其特點是可為專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、微處理器、存儲器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。一般來說,這類模塊稱為負(fù)載點(POL)電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點電源供應(yīng)系統(tǒng)(PUPS)。由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點甚多,因此高性能電信、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系及數(shù)據(jù)通信等系統(tǒng)都廣泛采用各種模塊。雖然采用模塊有很多優(yōu)點,但工程師設(shè)計電源模塊以至大部分板上直流/直流轉(zhuǎn)換器時,往往忽略可靠性及測量方面的問題。本文將深入探討這些問題,并分別提出相關(guān)的解決方案。

a、將模塊的輸入電壓調(diào)整為輸入過壓保護(hù)點-3v,模塊的輸出為最低輸出電壓,空載運行,此時,模塊的占空比為最小,連續(xù)運行2小時,模塊不應(yīng)損壞;

b、將模塊的輸入電壓調(diào)整為欠壓點+3v,模塊的輸出為最高輸出電壓的拐點狀態(tài),此時模塊的占空比為最大,連續(xù)運行2小時,模塊不應(yīng)出現(xiàn)損壞;

c、將模塊的輸入電壓調(diào)整為效率最低點時的輸入電壓,模塊輸出為最高輸出電壓的拐點狀態(tài),連續(xù)運行2小時,模塊不應(yīng)損壞;

d、將模塊的輸入電壓調(diào)整為過壓點-3v,模塊的輸出為最高輸出電壓的拐點狀態(tài),此時模塊的占空比為最大,連續(xù)運行2小時,模塊不應(yīng)出現(xiàn)損壞;

e、將模塊的輸入電壓調(diào)整為效率最低點時的輸入電壓,模塊輸出為最高輸出電壓的拐點狀態(tài),連續(xù)運行2小時,模塊不應(yīng)損壞。

大功率開關(guān)電源設(shè)計磁系統(tǒng)的特性、同步降壓轉(zhuǎn)換器的擊穿現(xiàn)象以及高電流系統(tǒng)印刷電路板的可靠性等問題。

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