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静变频电源采用电力电子开关器件(IGBT)作为功率变换器件,通过SPWM正弦脉宽调制方式实现交—直—交的静变频电源,由于其效率高、节能、输出电源频率和电压的稳定度及精度高、响应速度快等特点,已经逐步替换传统发电机组和采用电动机带发电机发电的(动)变频电源,两者比较有如下几点差别: 1、 功率因素 由于电动机和发电机的功率因素较低,在0.5~0.7左右,所以大功率的(动)变频电源在输入输出端需加较大的电容补偿才能提高其功率因素,而(静)变频电源的输入功率因素≥95%;输出功率因素≥85%,所以在输入端不需加电容补偿而当输出功率较大时在输出端加适当的电容补偿即可。 2、 效率、节能 众所周知,(动)变频电源其能量的转换需经电能—机械能—机械能—电能四级转换,效率低,而且不管负荷的大小,其电动机都在工作,造成电能的浪费。而(静)变频电源效率在满负荷时≥80%,在空载时其损耗极小。据统计,使用(静)变频电源比(动)变频电源节能在20%以上。 3、 输出电压的精度和稳压度 (静)变频电源是通过电子电路的调整来实现稳频稳压输出,所以输出电压的精度和稳定度极高,调整响应速度快,特别其输出频率不会象(动)变频那样随负荷的变化而变化。 4、 设备寿命 (动)变频存在机械磨损问题,而(静)变频不存在机械磨损问题,并且变频电源的主回路均采用无源器件,具有极高的设计寿命,特别适合24小时不间断长时间运行。
据悉,当前的电子设备都是使用开关电源,这是由于开关开关电源作为现代电子产业快速发展的一种电源方式,具有轻量、小型、高效率等特点。因此,设计开关电源也比想象中的复杂。 尤其是对刚接触开关电源研发的童鞋来说,他的外围电路就很负责,其中使用的元器件种类繁多,性能各异。要想设计出性能高的开关电源就必须弄懂弄通开关电源中各元器件的类型及主要功能。[align=center][img=,640,482]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711241007_01_3339590_3.png!w640x482.jpg[/img][/align] 小编将结合仪商城资讯总结出这部分知识。 开关电源外围电路中使用的元器件种类繁多,性能各异,大致可分为通用元器件、特种元器件两大类。开关电源中通用元器件的类型及主要功能如下: [b]一、 电阻器:[/b] 1. 取样电阻—构成输出电压的取样电路,将取样电压送至反馈电路。 2. 均压电阻—在开关电源的对称直流输入电路中起到均压作用,亦称平衡电阻。 3. 分压电阻—构成电阻分压器。 4. 泄放电阻—断电时可将电磁干扰(EMI)滤波器中电容器存储的电荷泄放掉。 5. 限流电阻—起限流保护作用,如用作稳压管、光耦合器及输入滤波电容的限流电阻。 6. 电流检测电阻—与过电流保护电路配套使用,用于限制开关电源的输出电流极限。 7. 分流电阻—给电流提供旁路。 8. 负载电阻—开关电源的负载电阻(含等效负载电阻)。 9. 最小负载电阻—为维持开关电源正常工作所需要的最小负载电阻,可避免因负载开路而导致输出电压过高。 10. 假负载—在测试开关电源性能指标时临时接的负载(如电阻丝、水泥电阻)。 11. 滤波电阻—用作LC型滤波器、RC型滤波器、π型滤波器中的滤波电阻。 12. 偏置电阻—给开关电源的控制端提供偏压,或用来稳定晶体管的工作点。 13. 保护电阻—常用于RC型吸收回路或VD、R、C型钳位保护电路中。 14. 频率补偿电阻—例如构成误差放大器的RC型频率补偿网络。 15. 阻尼电阻—防止电路中出现谐振。 [b]二、 电容器:[/b] 1. 滤波电容—构成输入滤波器、输出滤波器等。 2. 耦合电容—亦称隔直电容,其作用时隔断直流信号,只让交流信号通过。 3. 退藕电容—例如电源退藕电容,可防止产生自激振荡。 4. 软启动电容—构成软启动电路,在软启动过程中使输出电压和输出电流缓慢地建立起来。 5. 补偿电容—构成RC型频率补偿网络。 6. 加速电容—用于提高晶体管的开关速度。 7. 振荡电容—可构成RC型、LC型振荡器。 8. 微分电容—构成微分电路,获得尖脉冲。 9. 自举电容—用于提升输入级的电源电压,亦可构成电压前馈电路。 10. 延时电容—与电阻构成RC型延时电路。 11. 储能电容—例如极性反转式DC/DC变换器中的泵电容。 12. 移相电容—构成移相电路。 13. 倍压电容—与二极管构成倍压整流电路。 14. 消噪电容—用于滤除电路中的噪声干扰。 15. 中和电容—消除放大器的自激振荡。 16. 抑制干扰的电容器—在EMI滤波器中,可分别滤除串模和共模干扰。 17. 安全电容—含X电容和Y电容。 18. X电容—能滤除由一次绕组、二次绕组耦合电容器产生的共模干扰,可为从一次侧耦合到二次侧的干扰电流提供回流路径,防止该电流通过二次侧耦合到大地。 19. Y电容—能滤除电网之间串模干扰,常用于EMI滤波器中。 [b]三、 电感器:[/b] 1. 滤波电感—构成LC型滤波器。 2. 储能电感—常用于降压式或升压式DC/DC变换器电路中。 3. 振荡电感—构成LC型振荡器。 4. 共模电感—亦称共模扼流圈,常用于EMI滤波器中,对共模干扰起到抑制作用。 5. 串模电感—亦称串模扼流圈,它采用单绕组结构,一般串联在开关电源的输入电路中。 6. 频率补偿电感—构成LC型、LCR型频率补偿网络。 [b]四、 变压器:[/b] 1. 工频变压器—对交流电源进行变压与隔离,再经过整流滤波后给DC/DC变换器(即开关稳压器)供电。 2. 高频变压器—对高频电源进行储能、变压和隔离,适用于无工频变压器的开关电源中。 [b]五、 二极管:[/b] 1. 整流二极管—低频整流、高频整流。 2. 续流二极管—常用于降压式DC/DC变换器中 若在继电器、电机等的绕组两端并联续流二极管,即可为反电动势提供泄放回路,避免损坏驱动管。 3. 钳位二极管—构成VD、R、C型钳位电路,吸收尖峰电压,对MOSFET功率场效应管起保护作用。 4. 阻塞二极管—钳位保护电路中的二极管,亦称为阻尼二极管。 5. 保护二极管—用于半波整流电路中,在负半周时给交流电提供回路。 6. 隔离二极管—可实现信号隔离。 7. 抗饱和二极管—将二极管串联在功率开关管的基极上,可降低功率开关管的饱和深度,提高关断速度。 [b]六、 整流桥[/b] 将交流电压变为脉动直流电压,送至滤波器。整流桥可由四只整流二极管构成,亦可采用成品整流桥。 [b]七、 稳压管[/b] 构成简易稳压电路 接在开关电源的输出端,用来稳定空载时的输出电压 由稳压管、快恢复二极管和阻容元件构成一次侧钳位保护电路 构成过电压保护电路。 [b]八、 场效应晶体管[/b] MOSFET用作PWM调制器或开关稳压控制器的功率开关管。 [b]九、运算放大器[/b] 构成外部误差放大器、电压控制环和电流控制环等。 [b]十、晶体管[/b] 用作PWM调制器的功率开关管 构成恒压/恒流输出式开关电源的电压控制和电流控制环路 构成截刘输出型开关电源的截流控制环 构成开关稳压器的通/断控制、欠电压、过电压保护、过电流保护等电路。
[align=left][b]1、交流稳压电源的分类及其特点:[/b][/align][align=left]能够提供一个稳定电压和频率的电源称交流稳定电源。目前国内多数厂家所做的工作是交流电压稳定。下面结合市场有的交流稳压电源简述其分类特点。 [b]参数调整(谐振)型[/b] 这类稳压电源,稳压的基本原理是LC串联谐振,早期出现的磁饱和型稳压器就属于这一类.它的优点是结构简单,无众多的元器件,可靠性相当高稳压范围相当宽,抗干扰和抗过载能力强。缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。 在磁饱和原理的基础上的发育进形成的参数稳压器和我国50年代已流行的“磁放大器调整型电子交流稳压器”,均属此类原理的交流稳压器。 [b]自耦(变比)调整型[/b] 1、机械调压型,即以伺服电机带动炭刷在自耦变压器的的绕组滑动面上移动,改变Vo对Vi的比值,以实现输出电压的调整和稳定。该种稳压器可以从几百瓦到几千瓦。它的特点是结构简单,造价低,输出波形失真小;但由于炭刷滑动接点易产生电火花,造成电刷损坏以至烧毁而失效;且电压调整速度慢。 2、改变抽头型,将自耦变压器做成多个固定抽头,通过继电器或可控硅(固态继电器)做为开关器10件,自动改变抽头位置,从而实现输出电压的稳定。 该种型稳压器优点是电路简单,稳压范围宽(130V-280V),效率高(≥95%),价格低。而缺点是稳压精度低(±8~10%)工作寿命短,它适用于家庭给空调器供电。 [b]大功率补偿型——净化型稳压器(含精密型稳压器)[/b] 它用补偿环节实现输出电压的稳定,易实现微机控制。 它的优点是抗干扰性能好,稳压精度高(≤±1%)、响应快(40~60ms)、电路简单、工作可靠。缺点是:带计算机,程控交换机等非线性负载时有低频振荡现象;输入侧电流失真度大,源功率因数较低;输出电压对输入电压有相移。对抗干扰功能要求较高的单位,在城市里应用为宜,计算机供电时,必须选用计算机总功率的2-3倍左右稳压器来使用。因具有稳压、抗干扰,响应速度快、价格适中等优点,所以应用广泛。 [b]开关型交流稳压电源[/b] 它应用于高频脉宽调制技术,与一般开关电源的区别是它的输出量必须是与输入侧同上频、同相的交流电压。它的输出电压波型有准方波、梯型波、正弦波等,市场上的不间断电源(UPS)抽掉其中的蓄电源和充电器,就是一台开关型交流稳压电源的稳压性好,控制功能强,易于实现智能化,是非常具有前途的交流稳压电源。但因其电路复杂,价格较高,所以推广较慢。[b]2、直流稳定电源的种类及选用:[/b] 直流稳定电源按习惯可分为化学电源,线性稳定电源和开关型稳定电源,它们又分别具有各种不同类型: [b]化学电源[/b] 我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类,各有其优缺点。随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制人员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间长,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。 [b]线性稳定电源[/b] 线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。 该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。 [b]开关型直流稳压电源[/b] 与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态;开关电源因此而得名。 开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相对于线性电源来说纹波较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。价位为3元-十几万元/瓦,下面就一般习惯分类介绍几种开关电源: ①、AC/DC电源 该类电源也称一次电源,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多,据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220输入,DC48V或24V输出)也属此类。 ②、DC/DC电源 在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。 ③、通信电源 通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源,只是它一般以直流-48V或-24V供电,并用后备电池作DC供电的备份,将DC的供电电压变换成电路的工作电压,一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种,以后者可靠性最高。 ④、电台电源 电台电源输入AC220V/110V,输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品。为防止AC电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。 ⑤、模块电源 随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高,模块电源越来越显示其优越性,它工作频率高、体积小、可靠性高,便于安装和组合扩容,所以越来越被广泛采用。目前,目前国内虽有相应模块生产,但因生产工艺未能赶上国际水平,故障率较高。 DC/DC模块电源目前虽然成本较高,但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看,特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看,选用该电源模块还是合算合算的,在此还值得一提的是罗氏变换器电路,它的突出优点是电路结构简单,效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零。 ⑥、特种电源 高电压小电流电源、大电流电源、400Hz输入的AC/DC电源等,可归于此类,可根据特殊需要选用。开关电源的价位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率电源价格稍高,可达11-13元/瓦。[/align][back=#ffffff][font=Verdana] 如果您想更进一步了解产品知识,您可登陆主页:http://www.alltest.cn 专业提供ITECH电源和负载,有需要的朋友可以联系我,电话:0512-67137557[/font][/back]