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開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
時(shí)間:2022-03-07 08:24:14 點(diǎn)擊次數(shù):632


開(kāi)關(guān)電源在許多方面都有著廣泛的運(yùn)用,而且運(yùn)用越來(lái)越廣泛?,F(xiàn)在工業(yè)的不斷發(fā)展,科學(xué)技能水平也不斷前進(jìn),開(kāi)關(guān)電源規(guī)劃關(guān)于設(shè)備的穩(wěn)定性要求也越來(lái)越高,確保設(shè)備的穩(wěn)定性是做好開(kāi)關(guān)電源作業(yè)的基礎(chǔ),也是確保正常作業(yè)的基礎(chǔ)。開(kāi)關(guān)元件借助電子技能對(duì)開(kāi)關(guān)的翻開(kāi)或封閉進(jìn)行調(diào)控,確保電壓的穩(wěn)定輸出。

隨著現(xiàn)在社會(huì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技能水平也在不斷快速提高,電源設(shè)備運(yùn)用越來(lái)越廣泛,而且設(shè)備的構(gòu)造也變得越來(lái)越凌亂,開(kāi)關(guān)電源的元器件數(shù)量以及種類都在增加,導(dǎo)致運(yùn)用環(huán)境也越來(lái)越凌亂,由于電源作業(yè)需并聯(lián),所以在作業(yè)中受到環(huán)境的影響比較大,假如無(wú)法及時(shí)進(jìn)行檢修,一旦呈現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)影響開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性,因此在規(guī)劃的時(shí)分需將電源穩(wěn)定性規(guī)劃作為重點(diǎn)內(nèi)容,分析各種穩(wěn)定性的影響要素,前進(jìn)開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)定性規(guī)劃水平,確保開(kāi)關(guān)電源設(shè)備可以正常作業(yè)?;诖?,本研討針對(duì)開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性規(guī)劃展開(kāi)了具體的研討,首先就穩(wěn)定性的具體定義以及方針進(jìn)行了分析,然后分析了開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)定性的規(guī)劃,從電氣規(guī)劃、熱規(guī)劃、安全規(guī)劃、三防規(guī)劃等幾個(gè)方面展開(kāi)了論述。

穩(wěn)定性的定義與方針

1穩(wěn)定性的定義

國(guó)際上通用的穩(wěn)定性定義為:在規(guī)矩環(huán)境條件下和規(guī)矩的時(shí)間內(nèi)完結(jié)規(guī)定功用。此定義適用于一個(gè)體系,也適用于一臺(tái)設(shè)備或一個(gè)單元。由于故障問(wèn)題呈現(xiàn)的隨機(jī)性,用數(shù)學(xué)辦法來(lái)描繪穩(wěn)定性時(shí),常用“概率”來(lái)標(biāo)明即穩(wěn)定度。穩(wěn)定度R(t);它是產(chǎn)品在規(guī)矩環(huán)境條件下和規(guī)矩時(shí)間內(nèi)完結(jié)規(guī)矩功用的概率。

2衡量穩(wěn)定性的方針

衡量產(chǎn)品穩(wěn)定性水平有好幾種標(biāo)準(zhǔn),有定量的,也有定性的,有時(shí)要用幾種標(biāo)準(zhǔn)(方針)去衡量一種產(chǎn)品的穩(wěn)定性,但最基本最常用的有以下幾種標(biāo)準(zhǔn)。①失功率λ;它是產(chǎn)品在單位時(shí)間內(nèi)的故障問(wèn)題數(shù)。②均勻無(wú)故障問(wèn)題作業(yè)時(shí)間MTBF(MeanTimeBetweenFailure):是指相鄰兩次故障問(wèn)題之間的均勻作業(yè)時(shí)間,也稱為均勻故障問(wèn)題距離。


開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性規(guī)劃

1電氣規(guī)劃

1.1供電辦法的挑選

集中式供電體系各輸出之間的誤差以及由于傳輸距離的不同而構(gòu)成的壓差降低了供電質(zhì)量,而且運(yùn)用單臺(tái)電源供電,當(dāng)電源發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)或許導(dǎo)致體系癱瘓。分布式供電體系供電單元靠近負(fù)載,改進(jìn)了動(dòng)態(tài)照應(yīng)特性,供電質(zhì)量好,傳輸損耗小,功率高,節(jié)約能源,穩(wěn)定性高,簡(jiǎn)單組成冗余供電體系,擴(kuò)展功率也相對(duì)比較簡(jiǎn)單,所以分布式供電體系可以滿意高穩(wěn)定性設(shè)備的要求。


1.2電路拓?fù)涞奶暨x

開(kāi)關(guān)電源一般選用單規(guī)矩激式、單端反激式、雙管正激式、雙單規(guī)矩激式、推挽式、半橋式等多種拓?fù)?。單?guī)矩激式、單端反激式、雙單規(guī)矩激式、推挽式開(kāi)關(guān)管的接受電壓在兩倍輸入電壓以上,假如按60%降額運(yùn)用,則使開(kāi)關(guān)管不易選型。在推挽和全橋拓?fù)渲谢蛟S呈現(xiàn)單向偏磁飽和,使開(kāi)關(guān)管損壞。雙管正激式和半橋電路開(kāi)關(guān)管的接受電壓僅為電源的最大輸入電壓,選用開(kāi)關(guān)管比較簡(jiǎn)單。在高穩(wěn)定性工程上一般選用這兩種電路拓?fù)洹?


1.3控制戰(zhàn)略的挑選

在中小功率的電源中,電流型PWM控制是許多選用的辦法,它較電壓型控制有如下優(yōu)點(diǎn):逐周期電流束縛,比電壓型控制更快,不會(huì)因過(guò)電流而使開(kāi)關(guān)管損壞,大大減小了過(guò)載與短路故障問(wèn)題;具有優(yōu)良的電網(wǎng)電壓調(diào)整率和快速的瞬態(tài)照應(yīng);環(huán)路穩(wěn)定,易補(bǔ)償;紋波比電壓控制型小得多。實(shí)踐標(biāo)明,電流控制型的50W開(kāi)關(guān)電源的輸出紋波在25mV左右。硬開(kāi)關(guān)技能因開(kāi)關(guān)損耗的束縛,開(kāi)關(guān)頻率一般在350kHz以下,軟開(kāi)關(guān)技能運(yùn)用諧振原理,完結(jié)開(kāi)關(guān)損耗為零,從而可以將開(kāi)關(guān)頻率前進(jìn)到兆赫級(jí)水平。這種運(yùn)用軟開(kāi)關(guān)技能的變換器歸納PWM變換器和諧振變換器兩者的優(yōu)點(diǎn),靠近理想的特性,如低開(kāi)關(guān)損耗、恒頻控制、適宜的儲(chǔ)能元件尺度、較寬的控制規(guī)模,但此項(xiàng)技能首要運(yùn)用于大功率開(kāi)關(guān)電源中,中小功率開(kāi)關(guān)電源仍以PWM技能為主。


1.4元器件的選用

元器件直接抉擇了開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性,所以它的選用顯得非常重要。

(1)盡量選用硅半導(dǎo)體器件。

(2)多選用集成電路,少用分立元件的電路。

(3)開(kāi)關(guān)管選用MOSFET能簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)電路,削減損耗。

(4)輸出整流管盡量選用具有軟康復(fù)特性的二極管。

(5)應(yīng)選用金屬封裝、陶瓷封裝、玻璃封裝的器件,制止選用塑料封裝的器件。

(6)準(zhǔn)則上不選用電位器,有必要保存的應(yīng)進(jìn)行固封處理。


2熱規(guī)劃

開(kāi)關(guān)電源的耐熱功用不僅直接關(guān)系到它的穩(wěn)定性和運(yùn)用壽命,而且還直接關(guān)系到發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)程度,所以溫度是影響開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)定性的一個(gè)重要要素。開(kāi)關(guān)電源的熱源首要是高頻變壓器、開(kāi)關(guān)功率晶體管、整流輸出二極管以及濾波用的電解電容。實(shí)踐標(biāo)明,開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的溫升將導(dǎo)致元器件失效,當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí),失功率將呈指數(shù)規(guī)矩增加。開(kāi)關(guān)電源熱規(guī)劃的準(zhǔn)則有:

(1)削減發(fā)熱量,選用更優(yōu)的控制辦法和技能(如移相控制技能),選用低功耗的器件,削減發(fā)熱元件的數(shù)量,加大加粗印制線的寬度,前進(jìn)開(kāi)關(guān)電源功率。

(2)加強(qiáng)散熱,運(yùn)用傳導(dǎo)、輻射、對(duì)流技能將熱量搬運(yùn),包含選用散熱器、風(fēng)冷(天然對(duì)流和逼迫風(fēng)冷)、液冷和熱管等辦法。逼迫風(fēng)冷的散熱量比天然冷卻大10倍以上,可是要增加風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)電源、連鎖設(shè)備等。這不僅使開(kāi)關(guān)電源的本錢和凌亂性增加,而且還會(huì)使體系的穩(wěn)定性下降,因此一般盡量選用天然冷卻,而不是風(fēng)冷、液冷之類的冷卻辦法。在元器件布局時(shí),應(yīng)將發(fā)熱器件安放在劣勢(shì)位置或印制板的上部,散熱器選用氧化發(fā)黑工藝處理以前進(jìn)輻射率。變壓器和電感線圈應(yīng)選用較粗的導(dǎo)線來(lái)按捺溫升。


3安全性規(guī)劃

關(guān)于電源而言,安全性向來(lái)都是被確定為最重要的功用之一,不安全的產(chǎn)品不光不能完結(jié)規(guī)矩的功用,而且還有或許發(fā)生嚴(yán)重事故,構(gòu)成機(jī)毀人亡的巨大損失。為確保電源產(chǎn)品具有恰當(dāng)高的安全性,有必要進(jìn)行安全性規(guī)劃。電源安全性規(guī)劃的首要內(nèi)容是防止觸電和燒傷。


4三防規(guī)劃

三防規(guī)劃是指防潮規(guī)劃、防鹽霧規(guī)劃和防霉菌規(guī)劃。在規(guī)劃時(shí),關(guān)于密封有要求的元器件采納密封辦法;關(guān)于不行修復(fù)的組合設(shè)備,可選用環(huán)氧樹(shù)脂灌封。所有元器件、原材料的吸濕度應(yīng)較小,不得運(yùn)用含有棉、麻、絲等的易霉制品;對(duì)密封機(jī)箱、機(jī)柜應(yīng)設(shè)置防護(hù)網(wǎng),以防止昆蟲(chóng)和嚙齒動(dòng)物進(jìn)入;直接暴露在大氣中的設(shè)備外頂部不該選用洼陷結(jié)構(gòu),防止積水導(dǎo)致腐蝕;可以選用耐蝕材料,再通過(guò)鍍、涂或化學(xué)處理使電子設(shè)備及其零部件的表面掩蓋一層金屬或非金屬保護(hù)膜,隔絕周圍介質(zhì);在結(jié)構(gòu)上選用密封或半密封方式來(lái)隔絕外部不利環(huán)境;印制板及組件表面涂覆專用的三防清漆,可以有用的防止導(dǎo)線之間的電暈、擊穿,前進(jìn)電源的穩(wěn)定性;電感和變壓器應(yīng)進(jìn)行浸漆、封端,以防潮氣進(jìn)入引發(fā)短路事故。


綜上所述,開(kāi)關(guān)電源設(shè)備的穩(wěn)定性與具體的規(guī)劃進(jìn)程休戚相關(guān),一起與結(jié)構(gòu)規(guī)劃,生產(chǎn)工藝以及具體的加工質(zhì)量也有著直接的聯(lián)絡(luò),確保開(kāi)關(guān)電源規(guī)劃作業(yè)的穩(wěn)定性是確保開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)定性作業(yè)的條件,所以需求分外重視規(guī)劃質(zhì)量,挑選合格的元器件,促進(jìn)開(kāi)關(guān)電源規(guī)劃進(jìn)程的完善,前進(jìn)開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性。


社會(huì)在不斷發(fā)展,跟著社會(huì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技能水平也在不斷發(fā)展,電源設(shè)備運(yùn)用越來(lái)越廣泛,而且具體的設(shè)備構(gòu)造也變得越來(lái)越凌亂,開(kāi)關(guān)電源的元器件數(shù)量以及種類都在增加,導(dǎo)致運(yùn)用環(huán)境也越來(lái)越凌亂,由于電源作業(yè)需求聯(lián)絡(luò),所以在作業(yè)中遭到環(huán)境的影響比較大,假如無(wú)法及時(shí)進(jìn)行檢修,一旦呈現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)影響開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性,因此在規(guī)劃的時(shí)分需求將電源穩(wěn)定性規(guī)劃作為重點(diǎn)內(nèi)容,分析各種穩(wěn)定性的影響要素,前進(jìn)開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)定性規(guī)劃水平,確保開(kāi)關(guān)電源設(shè)備可以正常作業(yè)。



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