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控制发热量的设计开关电源中主要的发热元器件为半导体开关管、功率二极管、高频变压器、滤波电感等。不同器件有不同的控制发热量的方**率管是高频开关电源中发热量较大的器件之一,常用开关电源,减小它的发热量,不仅可以提高功率管的可靠性,而且可以提高开关电源的可靠性,提高平均无故障时间(MTBF)。开关管的发热量是由损耗引起的,开关管的损耗由开关过程损耗和通态损耗两部分组成,减小通态损耗可以通过选用低通态电阻的开关管来减小通态损耗;开关过程损耗是由于栅电荷大小及开关时间引起的,减小开关过程损耗可以选择开关速度更快、恢复时间更短的器件来减少。但更为重要的是通过设计更优的控制方式和缓冲技术来减小损耗,如采用软开关技术,可以大大减小这种损耗。减小功率二极管的发热量,对交流整流及缓冲二极管,一般情况下不会有更好的控制技术来减小损耗,可以通过选择高质量的二极管来减小损耗。对于变压器二次侧的整流可以选择效率更高的同步整流技术来减小损耗。对于高频磁性材料引起的损耗,常用开关电源,要尽量避免趋肤效应,对于趋肤效应造成的影响,可采用多股细漆包线并绕的办法来解决。DC-DC开关电源有两条输人导线和两条输出导线,常用开关电源,其中有一条是输人和输出的公共导线。该导线就是(电源)“地”。常用开关电源
开关电源的散热设计MOS管导通时有一定的压降,也即器件有一定的损耗,它将引起芯片的温升,但是器件的发热情况与其耐热能力和散热条件有关。由此,器件功耗有一定的容限。其值按热欧姆定律可表示为:PD=“Tj-Tc/RT”式中,Tj是额定结温(Tj=150℃),Tc是壳温,RT是结到管壳间的稳态热阻,Tj**器件的耐热能力,Tc和RT**器件的散热条件,而PD就是器件的发热情况。它必须在器件的耐热能力和散热条件之间取得平衡。散热有三种基本方式:热传导、热辐射、热对流。根据散热的方式,可以选自然散热:加装散热器;或选择强制风冷:加装风扇。加装散热器主要利用热传导和热对流,即所有发热元器件均先固定在散热器上,热量通过传导方式传递给散热器,散热器上的热量再通过能流换热的方式由空气传递热量,进行散热。电容式开关电源开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源都已地运用了开关电源。
在峰值电流模式控制中,它直接将电感电流作为斜波信号,去和电压环误差输出信号相比较,产生占空比下降沿,而上升沿是通过一个时基信号产生周期性的上升沿信号,并且通过RS触发器锁存导通状态。而在电压模式控制中,采样的斜坡是固定的锯齿波信号,它是芯片自己产生或者制作的一个斜坡信号。一旦电流的峰值达到误差电压值,比较器就会动作,占空比的下降沿就产生了,所以对于电流的变化,这个响应是直接的,而*通过输出电压的变化被采样到而后再通过控制环响应,这使得电路的控制更快速,如图3所示,本来在电压模式控制中需要加的前馈电路,在峰值电流模式控制中,由于采样电流斜坡和输入电压成正比,所以它**就存在电压前馈了,电压的变化可以直接在电流环中得到响应。
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关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。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而**开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广阔的发展空间。既然成品电感很容易找到,为什么基于开关电源变压器的升降压拓扑更值得考虑.
开关电源原理:交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉动成份的直流电压,该电压进入高频变换器被转换成所需电压值的方波,***再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。控制电路为一脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。开关电源控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。自激式开关电源中的开关管起着开关及振荡的双重作从,也省去了控制电路。电路中由于负载位于变压器的次级且工作在反激状态,具有输人和输出相互隔离的优点。这种电路不仅适用于大功率电源,亦适用于小功率电源。LED开关电源作为LED灯必不可少的部分,它的性能好坏直接关系到LED照明产品的安全可靠性。高频高压开关电源
开关电源升降压的便利性是以反极性为代价的,传统的升降压拓扑只有在希望或愿意接受反极性时才能使用。常用开关电源
单端反激式开关电源的典型电路如下图所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯*工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激,是指当开关管VT1导通时,高频变压器T初级绕组的感应电压为上正下负,整流二极管VD1处于截止状态,在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时,变压器T初级绕组中存储的能量,通过次级绕组及VD1整流和电容C滤波后向负载输出。单端反激式开关电源单端反激式开关电源是一种成本比较低的电源电路,输出功率为20~100W,可以同时输出不同的电压,且有较好的电压调整率。***的缺点是输出的纹波电压较大,外特性差,适用于相对固定的负载。单端反激式开关电源使用的开关管VT1承受的比较大反向电压是电路工作电压值的两倍,工作频率在20~200kHz之间。常用开关电源
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