鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:744次 | 2020年05月19日
逆變電源開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)基本常識(shí)
電源用通常理解的話說(shuō):是一種可以為我們電子電器供應(yīng)合適電壓,電流,波形與頻率的轉(zhuǎn)換裝置!比如:直流電源,可以理解為頻率為零,波形為直線的電源。交流電源,可以理解為電壓交替變換(正負(fù)在兩電極間轉(zhuǎn)換),有頻率,波形的電源!不管哪一種電源,我們都可以用微分積分?jǐn)?shù)學(xué)把它在任一點(diǎn)時(shí)間內(nèi)的值求解,且有唯一解!比如:方波,是有無(wú)數(shù)量級(jí)的正弦波組成,因此,方波可以分解為奇次諧波與牛次諧波!我們一般取值3次諧波就可以滿足要求!占功率最大部分是基波。
由于我們現(xiàn)在的電源采用的變壓器基本上為高頻磁心,所以場(chǎng)效應(yīng)管就成為重要的功率器件!大家都明白,場(chǎng)管是工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)的,所以以它作為功率管,電源輸出的都是脈沖方波,因此場(chǎng)管為功率的電源都帶有很大份量的諧波與基波!關(guān)于場(chǎng)管為開(kāi)關(guān)功率管的電源,還要明白的就是:場(chǎng)管所生產(chǎn)的損耗90%是在開(kāi)通志關(guān)斷的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的,因?yàn)殚_(kāi)通與關(guān)斷時(shí)間內(nèi)都有一個(gè)很大的瞬間電阻!所以解決開(kāi)關(guān)電源問(wèn)題,其實(shí)重要的工作就是如何減小開(kāi)通,關(guān)斷損耗,關(guān)于諧波,我們可以通過(guò)濾波器來(lái)解決!我們還有一點(diǎn)要明白的就是:場(chǎng)管對(duì)瞬間變化的電壓很敏感,所以給它供電的電源必須電壓要穩(wěn)定!最后要明白的就是:它的柵極電阻很大,一點(diǎn)點(diǎn)電壓就可以讓其開(kāi)通,基本上不要求有電流。所以場(chǎng)管是一種電壓控制元件。
通過(guò)上述,我們明白到,要使用好場(chǎng)管:
1、供電電壓要穩(wěn)定。
2、控制好開(kāi)通,關(guān)斷損耗。
3、適當(dāng)降低柵極電阻,防止誤導(dǎo)通。
4、要有低通放電電路與速充電電路,因?yàn)閳?chǎng)管是柵極有電容,其電容充電要快,放電也要快!所以要用圖騰柱電路。
我們要設(shè)計(jì)一款好電源程:
第一:確定你的電源功率與輸入電壓。由電源功率選擇開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)電流,變壓器體積,輸入電壓確定開(kāi)關(guān)管的耐壓與變壓器輸入圈數(shù)。
第二:不管何種電壓,電源功率,用到場(chǎng)管都要有低通放電與速充電電路。
第三:變壓器要有吸收電路,把諧波吸收。
第四:場(chǎng)管柵極內(nèi)阻要用電阻接地拉低。
第五:要選擇合適的開(kāi)關(guān)頻率,保證靜太損耗最小的同時(shí),場(chǎng)管轉(zhuǎn)換效率最高。
第六:關(guān)于輸入電壓超過(guò)75V時(shí),要考濾諧振電路作為負(fù)助功能電路。
第七:功率過(guò)大時(shí),要考濾pFC電路接入設(shè)計(jì)中。
第八:驅(qū)動(dòng)信號(hào)要穩(wěn)定!且要有5V以上。
不管是開(kāi)關(guān)電源,逆變電源,高頻設(shè)計(jì)成為重要的技術(shù)手段與主流!關(guān)于很多沒(méi)計(jì)過(guò)電源或是對(duì)電源設(shè)計(jì)還未達(dá)到項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力的人來(lái)說(shuō),一想到設(shè)計(jì),就會(huì)想到各種各樣的計(jì)算模式!這種想法是對(duì)的,但做法是錯(cuò)的!真正的電源高手從來(lái)不去計(jì)算太多的。就算元件有1000個(gè),也不會(huì)動(dòng)筆去算得太多!但出來(lái)的電源卻是效果超好。為何呢?因?yàn)橛邢嚓P(guān)經(jīng)驗(yàn)!計(jì)算,只是在學(xué)校里應(yīng)對(duì)老師的!實(shí)質(zhì)上在產(chǎn)量化的廠,老板是等不來(lái)你算的!因?yàn)樗慕回浭怯袝r(shí)限的!超過(guò)時(shí)限就要培錢!所以關(guān)于沒(méi)設(shè)計(jì)過(guò)電源的朋友或者正在第一次設(shè)計(jì)電源的朋友,不要老是想一個(gè)電源的參數(shù)如何算出來(lái)。最重要的是相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。
一個(gè)高手設(shè)計(jì)的電源!講夠的是羅輯!也就是根據(jù)電源參數(shù)要求定好方法(使用何種電路簡(jiǎn)單又穩(wěn)定,成本又低,在工藝上要求不高,日后維護(hù)方便,材料好采購(gòu)等)并不是如何去算它!在電源的網(wǎng)上,我的貼子是廣告,理論參半!也有很多網(wǎng)友天天跑過(guò)來(lái)問(wèn)我這個(gè)參數(shù)如何算,哪個(gè)如何定!說(shuō)多一次!做電源不用算!講夠的是模式!也就是電源結(jié)構(gòu)!變壓器不用算,場(chǎng)管也不用算!頻率講相關(guān)經(jīng)驗(yàn)!各種保護(hù)講夠你常用的電路模式!
一個(gè)真正的電源工程師是如何工作的呢:
一:接過(guò)電源設(shè)計(jì)要求!評(píng)估成本,定可行性方法。
二:根據(jù)客戶報(bào)價(jià)!給定大體的元件成本與生產(chǎn)成本,可行性電路。
三:構(gòu)想出原理圖!確定所選取的功率管,變壓器,最穩(wěn)定最簡(jiǎn)單生產(chǎn)又方便的原理方法。
四:根據(jù)原理圖,客戶給定的樣板要求或外殼要求設(shè)計(jì)pCB。
五:根據(jù)原理圖,裝配合適元件,對(duì)電器參數(shù)調(diào)整。讓本機(jī)在最低要求下能正常工作。
六:上負(fù)載測(cè)試!功率達(dá)80測(cè)式!檢查輸出波形,電壓要求,電磁性能,功率管溫度,電壓穩(wěn)定度,轉(zhuǎn)換效率。在這一個(gè)程中,對(duì)電子元件進(jìn)行合適的參數(shù)調(diào)整。
七:強(qiáng)化測(cè)試!也就是超負(fù)何,短路,低壓,過(guò)壓,強(qiáng)溫,防震等測(cè)試。
八:根據(jù)樣板確定原理圖準(zhǔn)確的參數(shù),定好方位圖,物料圖,發(fā)給生產(chǎn)部,倉(cāng)管,跟單員,對(duì)樣板進(jìn)行小批量生產(chǎn)。
九:對(duì)樣板進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試,各種性能OK,由業(yè)務(wù)員發(fā)給客戶評(píng)估。OK了,可以量產(chǎn)。
10:以后生產(chǎn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行跟蹤,改良,以最短時(shí)間,最好質(zhì)量給客戶出貨。
從上10點(diǎn)!我沒(méi)提過(guò)工程師的參數(shù)是如何得出來(lái)的!其實(shí),工程師所有參數(shù)是從相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與調(diào)試中出來(lái)的。我們?cè)O(shè)計(jì)電源,對(duì)參數(shù)的計(jì)算95%是不要的!比如逆變器,1000W,可以用兩個(gè)55,因?yàn)槊總€(gè)都能達(dá)500,也可以用4個(gè)40,因?yàn)槊總€(gè)40可以達(dá)350W。變壓器,哪用算呢!不過(guò)要有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然你也可以參考完成的產(chǎn)品來(lái)定!線圈數(shù),我們也要給驗(yàn)。電路參數(shù),關(guān)于電子元件,就哪幾個(gè):電阻,電容,二極管,三極管,電感,熱敏,壓敏,場(chǎng)管,變壓器,保險(xiǎn),集成電路等!各個(gè)元件的組合,也就是我們的基本電路:放大,濾波,隔離,信號(hào)源,穩(wěn)壓,比較,電流放大,電壓放大等常駐用電路。當(dāng)然還要加上自己想出來(lái)的一些獨(dú)立電路!
所以,我們可以把電源板看成一個(gè)統(tǒng)一體,然后有所需用我們常用電路相拼。這樣就能得出一款好的產(chǎn)品。關(guān)于新產(chǎn)品,要用自己比較了解又有把握的電路!如不是,設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品,在生產(chǎn)上問(wèn)題就會(huì)非常多!
很多高手工程師,往往是設(shè)計(jì)pCB才出原理!因?yàn)樵砭退愠鰜?lái)了,也要根據(jù)pCB變化!pCB才是實(shí)質(zhì)中的精華!不過(guò)這類產(chǎn)品,就算是最高級(jí)工程師,也要常設(shè)計(jì)同類產(chǎn)品才能做到。