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开关电源设计工作原理 注意事项盘点

开关电源设计工作原理 注意事项盘点

发布:2023-05-25 17:04:50

众所周知,电子设备和人们的生活息息相关,而且任何设备都离不开开关电源。那么开关电源设计都需要具备哪些功能呢?

开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能,故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块,并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配,以避免损坏用电设备或开关电源。那么开关电源设计还要那些要注意的地方呢?

【开关电源工作原理】
顾名思义,开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),
通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。
开关电源一般有三种工作模式:频率、脉冲宽度固定模式,频率固定、脉冲宽度可变模式,频率、脉冲宽度可变模式。前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换;后两种 工作模式多用于开关稳压电源。另外,开关电源输出电压也有三种工作方式:直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样,前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源,或DC/DC电压变换;后两种工作方式多用于开关稳压电源。
根据开关器件在电路中连接的方式,目前比较广泛使用的开关电源,大体上可分为:串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中,变压器式开关电源(后面简称变压器开关电源)还可以进一步分成:推挽式、半桥式、全桥式等多种;根据变压器的激励和输出电压的相位,又可以分成:正激式、反激式、单激式和双激式等多种;如果从用途上来分,还可以分成更多种类。
【开关电源设计应注意事项】

(1)选用合适的输入电压规格;
(2)选择合适的功率。为了使电源的寿命增长,建议选用多30%输出功率额定的机种。例如若系统需要一个100W的电源,则建议挑选大于130W输出功率额定的机种,以此类推可有效提升电源的寿命。
(3)考虑负载特性。如果负载是马达、灯泡或电容性负载,当开机瞬间时电流较大,应选用合适电源以免过载。如果负载是马达时应考虑停机时电压倒灌。
(4)此外尚需考虑电源的工作环境温度,及有无额外的辅助散热设备,在过高的环温电源需减额输出。环温对输出功率的减额曲线
(5)根据应用所需选择各项功能: 保护功能:过电压保护(OVP)、过温度保护(OTP)、过负载保护(OLP)等。 应用功能:信号功能(供电正常、供电失效)、遥控功能、遥测功能、并联功能等。 特殊功能 : 功因矫正 (PFC) 、不断电 (UPS)
(6)选择所需符合的安规及电磁兼容 (EMC) 认证。

小编结语:以上为大家介绍了开关电源设计,希望对大家有所帮助。如需了解更多相关知识,请继续关注居然之家设计家资讯平台。后续将为大家呈上更多精彩内容。