工程师必知逆变电源开关电源关键设计

2020-05-18      886 次浏览

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;逆变电源的原理是利用晶闸管电路把直流电转变成交流电,这种对应于整流的逆向过程,含义为逆变。


电源,用通常理解的话说:是一种可以为我们电子电器供应合适电压,电流,波形与频率的转换装置!比如:直流电源,可以理解为频率为零,波形为直线的电源。交流电源,可以理解为电压交替变换(正负在两电极间转换),有频率,波形的电源!不管哪一种电源,我们都可以用微分积分数学把它在任一点时间内的值求解,且有唯一解!比如:方波,是有无数量级的正弦波组成,因此,方波可以分解为奇次谐波与牛次谐波!我们一般取值3次谐波就可以满足要求!占功率最大部分是基波。


由于我们现在的电源采用的变压器基本上为高频磁心,所以场效应管就成为重要的功率器件!大家都明白,场管是工作在开关状态的,所以以它作为功率管,电源输出的都是脉冲方波,因此场管为功率的电源都带有很大份量的谐波与基波!关于场管为开关功率管的电源,还要明白的就是:场管所生产的损耗90%是在开通志关断的时间内生产的,因为开通与关断时间内都有一个很大的瞬间电阻!所以解决开关电源问题,其实重要的工作就是如何减小开通,关断损耗,关于谐波,我们可以通过滤波器来解决!我们还有一点要明白的就是:场管对瞬间变化的电压很敏感,所以给它供电的电源必须电压要稳定!最后要明白的就是:它的栅极电阻很大,一点点电压就可以让其开通,基本上不要求有电流。所以场管是一种电压控制元件。


通过上述,我们明白到:要使用好场管:


1、供电电压要稳定。


2、控制好开通,关断损耗。


3、适当降低栅极电阻,防止误导通。


4、要有低通放电电路与速充电电路,因为场管是栅极有电容,其电容充电要快,放电也要快!所以要用图腾柱电路。


我们要设计一款好电源程:


第一:确定你的电源功率与输入电压。由电源功率选择开关管的开关电流,变压器体积,输入电压确定开关管的耐压与变压器输入圈数。


第二:不管何种电压,电源功率,用到场管都要有低通放电与速充电电路。


第三:变压器要有吸收电路,把谐波吸收。


第四:场管栅极内阻要用电阻接地拉低。


第五:要选择合适的开关频率,保证静太损耗最小的同时,场管转换效率最高。


第六:关于输入电压超过75V时,要考滤谐振电路作为负助功能电路。


第七:功率过大时,要考滤pFC电路接入设计中。


第八:驱动信号要稳定!且要有5V以上。


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