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        逆變電源開關電源設計基本常識

        發布時間:2019-06-28 17:28:23

          電源,用通常理解的話說:是一種可以為我們電子電器提供合適電壓,電流,波形與頻率的轉換裝置!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(正負在兩電極間轉換),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數學把它在任一點時間內的值求解,且有唯一解!比如:方波,是有無數量級的正弦波組成,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。

          由于我們現在的電源采用的變壓器基本上為高頻磁心,所以場效應管就成為主要的功率器件!大家都明白,場管是工作在開關狀態的,所以以它作為功率管,電源輸出的都是脈沖方波,因此場管為功率的電源都帶有很大份量的諧波與基波!對于場管為開關功率管的電源,還要明白的就是:場管所生產的損耗90%是在開通志關斷的時間內生產的,因為開通與關斷時間內都有一個很大的瞬間電阻!所以解決開關電源問題,其實主要的工作就是如何減小開通,關斷損耗,對于諧波,我們可以通過濾波器來解決!我們還有一點要明白的就是:場管對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定!最后要明白的就是:它的柵極電阻很大,一點點電壓就可以讓其開通,基本上不要求有電流。所以場管是一種電壓控制元件。

          通過上述,我們明白到:要使用好場管:

          1、供電電壓要穩定。

          2、控制好開通,關斷損耗。

          3、適當降低柵極電阻,防止誤導通。

          4、要有低通放電電路與速充電電路,因為場管是柵極有電容,其電容充電要快,放電也要快!所以要用圖騰柱電路。

          我們要設計一款好電源程:

          第一:確定你的電源功率與輸入電壓。由電源功率選擇開關管的開關電流,變壓器體積,輸入電壓確定開關管的耐壓與變壓器輸入圈數。

          第二:不管何種電壓,電源功率,用到場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:場管柵極內阻要用電阻接地拉低。

          第五:要選擇合適的開關頻率,保證靜太損耗最小的同時,場管轉換效率最高。

          第六:對于輸入電壓超過75V時,要考濾諧振電路作為負助功能電路。

          第七:功率過大時,要考濾PFC電路接入設計中。

          第八:驅動信號要穩定!且要有5V以上。

          不管是開關電源,逆變電源,高頻設計成為主要的技術手段與主流!對于很多沒計過電源或是對電源設計還未達到項目開發能力的人來說,一想到設計,就會想到各種各樣的計算模式!這種想法是對的,但做法是錯的!真正的電源高手從來不去計算太多的。就算元件有1000個,也不會動筆去算得太多!但出來的電源卻是效果超好。為什么呢?因為有經驗!計算,只是在學校里應對老師的!實質上在產量化的工廠,老板是等不來你算的!因為他的交貨是有時限的!超過時限就要培錢!所以對于沒設計過電源的朋友或者正在第一次設計電源的朋友,不要老是想一個電源的參數如何算出來。最重要的是經驗。

          一個高手設計的電源!講夠的是羅輯!也就是根據電源參數要求定好方案(使用何種電路簡單又穩定,成本又低,在工藝上要求不高,日后維護方便,材料好采購等)并不是如何去算它!在電源的網上,我的貼子是廣告,理論參半!也有很多網友天天跑過來問我這個參數如何算,哪個如何定!說多一次!做電源不用算!講夠的是模式!也就是電源結構!變壓器不用算,場管也不用算!頻率講經驗!各種保護講夠你常用的電路模式!

          一個真正的電源工程師是如何工作的呢:

          一:接過電源設計要求!評估成本,定可行性方案。

          二:根據客戶報價!給定大體的元件成本與生產成本,可行性電路。

          三:構想出原理圖!確定所選取的功率管,變壓器,最穩定最簡單生產又方便的原理方案。

          四:根據原理圖,客戶給定的樣板要求或外殼要求設計PCB。

          五:根據原理圖,裝配合適元件,對電器參數調整。讓本機在最低要求下能正常工作。

          六:上負載測試!功率達80測式!檢查輸出波形,電壓要求,電磁性能,功率管溫度,電壓穩定度,轉換效率。在這一個程中,對電子元件進行合適的參數調整。

          七:強化測試!也就是超負何,短路,低壓,過壓,強溫,防震等測試。

          八:根據樣板確定原理圖準確的參數,定好方位圖,物料圖,發給生產部,倉管,跟單員,對樣板進行小批量生產。

          九:對樣板進行嚴格測試,各種性能OK,由業務員發給客戶評估。OK了,可以量產。

          10:以后生產對項目進行跟蹤,改良,以最短時間,最好質量給客戶出貨。

          從上10點!我沒提過工程師的參數是如何得出來的!其實,工程師所有參數是從經驗與調試中出來的。我們設計電源,對參數的計算95%是不要的!比如逆變器,1000W,可以用兩個55,因為每個都能達500,也可以用4個40,因為每個40可以達350W。變壓器,哪用算呢!不過要有經驗。當然你也可以參考完成的產品來定!線圈數,我們也要給驗。電路參數,對于電子元件,就哪幾個:電阻,電容,二極管,三極管,電感,熱敏,壓敏,場管,變壓器,保險,集成電路等!各個元件的組合,也就是我們的基本電路:放大,濾波,隔離,信號源,穩壓,比較,電流放大,電壓放大等常駐用電路。當然還要加上自己想出來的一些獨立電路!

          所以,我們可以把電源板看成一個統一體,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品。對于新產品,要用自己比較了解又有把握的電路!如不是,設計出來的產品,在生產上問題就會非常多!

          很多高手工程師,往往是設計PCB才出原理!因為原理就算出來了,也要根據PCB變化!PCB才是實質中的精華!不過這類產品,就算是最高級工程師,也要常設計同類產品才能做到。

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