開關(guān)電源在許多方面都有著廣泛的運用,而且運用越來越廣泛?,F(xiàn)在工業(yè)的不斷發(fā)展,科學技能水平也不斷前進,開關(guān)電源規(guī)劃關(guān)于設(shè)備的安穩(wěn)性要求也越來越高,確保設(shè)備的安穩(wěn)性是做好開關(guān)電源作業(yè)的根底,也是確保正常作業(yè)的根底。開關(guān)元件借助電子技能對開關(guān)的翻開或封閉進行調(diào)控,確保電壓的安穩(wěn)輸出。
隨著現(xiàn)在社會的不斷發(fā)展,科學技能水平也在不斷快速提高,電源設(shè)備運用越來越廣泛,而且設(shè)備的構(gòu)造也變得越來越凌亂,開關(guān)電源的元器件數(shù)量以及種類都在增加,導致運用環(huán)境也越來越凌亂,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,假如無法及時進行檢修,一旦呈現(xiàn)問題就會影響開關(guān)電源的安穩(wěn)性,因此在規(guī)劃的時分需將電源安穩(wěn)性規(guī)劃作為重點內(nèi)容,分析各種安穩(wěn)性的影響要素,前進開關(guān)電源安穩(wěn)性規(guī)劃水平,確保開關(guān)電源設(shè)備可以正常作業(yè)。基于此,本研討針對開關(guān)電源的安穩(wěn)性規(guī)劃展開了具體的研討,首先就安穩(wěn)性的具體定義以及方針進行了分析,然后分析了開關(guān)電源安穩(wěn)性的規(guī)劃,從電氣規(guī)劃、熱規(guī)劃、安全規(guī)劃、三防規(guī)劃等幾個方面展開了論述。
安穩(wěn)性的定義與方針
1安穩(wěn)性的定義
國際上通用的安穩(wěn)性定義為:在規(guī)矩環(huán)境條件下和規(guī)矩的時間內(nèi)完結(jié)規(guī)定功用。此定義適用于一個體系,也適用于一臺設(shè)備或一個單元。由于毛病問題呈現(xiàn)的隨機性,用數(shù)學辦法來描繪安穩(wěn)性時,常用“概率”來標明即安穩(wěn)度。安穩(wěn)度R(t);它是產(chǎn)品在規(guī)矩環(huán)境條件下和規(guī)矩時間內(nèi)完結(jié)規(guī)矩功用的概率。
2衡量安穩(wěn)性的方針
衡量產(chǎn)品安穩(wěn)性水平有好幾種標準,有定量的,也有定性的,有時要用幾種標準(方針)去衡量一種產(chǎn)品的安穩(wěn)性,但最基本最常用的有以下幾種標準。①失功率λ;它是產(chǎn)品在單位時間內(nèi)的毛病問題數(shù)。②均勻無毛病問題作業(yè)時間MTBF(MeanTimeBetweenFailure):是指相鄰兩次毛病問題之間的均勻作業(yè)時間,也稱為均勻毛病問題距離。
開關(guān)電源的安穩(wěn)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,而且運用單臺電源供電,當電源發(fā)生毛病問題時或許導致體系癱瘓。分布式供電體系供電單元靠近負載,改進了動態(tài)照應特性,供電質(zhì)量好,傳輸損耗小,功率高,節(jié)約能源,安穩(wěn)性高,簡單組成冗余供電體系,擴展功率也相對比較簡單,所以分布式供電體系可以滿意高安穩(wěn)性設(shè)備的要求。
1.2電路拓撲的挑選
開關(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、半橋式等多種拓撲。單規(guī)矩激式、單端反激式、雙單規(guī)矩激式、推挽式開關(guān)管的接受電壓在兩倍輸入電壓以上,假如按60%降額運用,則使開關(guān)管不易選型。在推挽和全橋拓撲中或許呈現(xiàn)單向偏磁飽和,使開關(guān)管損壞。雙管正激式和半橋電路開關(guān)管的接受電壓僅為電源的最大輸入電壓,選用開關(guān)管比較簡單。在高安穩(wěn)性工程上一般選用這兩種電路拓撲。
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:逐周期電流束縛,比電壓型控制更快,不會因過電流而使開關(guān)管損壞,大大減小了過載與短路毛病問題;具有優(yōu)良的電網(wǎng)電壓調(diào)整率和快速的瞬態(tài)照應;環(huán)路安穩(wěn),易補償;紋波比電壓控制型小得多。實踐標明,電流控制型的50W開關(guān)電源的輸出紋波在25mV左右。硬開關(guān)技能因開關(guān)損耗的束縛,開關(guān)頻率一般在350kHz以下,軟開關(guān)技能運用諧振原理,完結(jié)開關(guān)損耗為零,從而可以將開關(guān)頻率前進到兆赫級水平。這種運用軟開關(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,靠近理想的特性,如低開關(guān)損耗、恒頻控制、適宜的儲能元件尺度、較寬的控制規(guī)模,但此項技能首要運用于大功率開關(guān)電源中,中小功率開關(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關(guān)電源的安穩(wěn)性,所以它的選用顯得非常重要。
(1)盡量選用硅半導體器件。
(2)多選用集成電路,少用分立元件的電路。
(3)開關(guān)管選用MOSFET能簡化驅(qū)動電路,削減損耗。
(4)輸出整流管盡量選用具有軟康復特性的二極管。
(5)應選用金屬封裝、陶瓷封裝、玻璃封裝的器件,制止選用塑料封裝的器件。
(6)準則上不選用電位器,有必要保存的應進行固封處理。
2熱規(guī)劃
開關(guān)電源的耐熱功用不僅直接關(guān)系到它的安穩(wěn)性和運用壽命,而且還直接關(guān)系到發(fā)生火災的風險程度,所以溫度是影響開關(guān)電源安穩(wěn)性的一個重要要素。開關(guān)電源的熱源首要是高頻變壓器、開關(guān)功率晶體管、整流輸出二極管以及濾波用的電解電容。實踐標明,開關(guān)電源內(nèi)部的溫升將導致元器件失效,當溫度超過一定值時,失功率將呈指數(shù)規(guī)矩增加。開關(guān)電源熱規(guī)劃的準則有:
(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,前進開關(guān)電源功率。
(2)加強散熱,運用傳導、輻射、對流技能將熱量搬運,包含選用散熱器、風冷(天然對流和逼迫風冷)、液冷和熱管等辦法。逼迫風冷的散熱量比天然冷卻大10倍以上,可是要增加風機、風機電源、連鎖設(shè)備等。這不僅使開關(guān)電源的本錢和凌亂性增加,而且還會使體系的安穩(wěn)性下降,因此一般盡量選用天然冷卻,而不是風冷、液冷之類的冷卻辦法。在元器件布局時,應將發(fā)熱器件安放在劣勢位置或印制板的上部,散熱器選用氧化發(fā)黑工藝處理以前進輻射率。變壓器和電感線圈應選用較粗的導線來按捺溫升。
3安全性規(guī)劃
關(guān)于電源而言,安全性向來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)生嚴重事故,構(gòu)成機毀人亡的巨大損失。為確保電源產(chǎn)品具有恰當高的安全性,有必要進行安全性規(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,關(guān)于密封有要求的元器件采納密封辦法;關(guān)于不行修復的組合設(shè)備,可選用環(huán)氧樹脂灌封。所有元器件、原材料的吸濕度應較小,不得運用含有棉、麻、絲等的易霉制品;對密封機箱、機柜應設(shè)置防護網(wǎng),以防止昆蟲和嚙齒動物進入;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),防止積水導致腐蝕;可以選用耐蝕材料,再通過鍍、涂或化學處理使電子設(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,可以有用的防止導線之間的電暈、擊穿,前進電源的安穩(wěn)性;電感和變壓器應進行浸漆、封端,以防潮氣進入引發(fā)短路事故。
綜上所述,開關(guān)電源設(shè)備的安穩(wěn)性與具體的規(guī)劃進程休戚相關(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),確保開關(guān)電源規(guī)劃作業(yè)的安穩(wěn)性是確保開關(guān)電源安穩(wěn)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,促進開關(guān)電源規(guī)劃進程的完善,前進開關(guān)電源的安穩(wěn)性。
社會在不斷發(fā)展,跟著社會的不斷發(fā)展,科學技能水平也在不斷發(fā)展,電源設(shè)備運用越來越廣泛,而且具體的設(shè)備構(gòu)造也變得越來越凌亂,開關(guān)電源的元器件數(shù)量以及種類都在增加,導致運用環(huán)境也越來越凌亂,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,假如無法及時進行檢修,一旦呈現(xiàn)問題就會影響開關(guān)電源的安穩(wěn)性,因此在規(guī)劃的時分需求將電源安穩(wěn)性規(guī)劃作為重點內(nèi)容,分析各種安穩(wěn)性的影響要素,前進開關(guān)電源安穩(wěn)性規(guī)劃水平,確保開關(guān)電源設(shè)備可以正常作業(yè)。