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技術 | 開關電源的指標系數及概念意義

2022-03-22 14:19:34

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  1.開關電源輸入電壓影響輸出電壓的幾種途徑

  1.確定穩壓系數。

  A.確定穩壓系數:表示負載不變時,穩壓電源的輸出DC變化量U0與輸入電網變化量Ui的比值。即K=U0/Ui。

  B.相對電壓調整系數:表示負載不變時,電壓調節器輸出DC電壓的相對變化量 Uo與輸出電網的相對變化量 Ui之比。即S=Uo/Uo/Ui/Ui

  2.電網調整率

  表示輸入電網電壓從額外值變化10%時穩壓電源輸出電壓的相對變化,有時也用確定值表示。

  3.電壓穩定度

  輸入電壓在規定范圍內變化引起的輸出電壓的相對變化Uo/Uo(百分比值)稱為調壓器的電壓穩定性。

  兩個。負載影響輸出電壓的幾種途徑

  1.負載調整率(也稱為電流調整率)

  在額外電網電壓下,負載電流從零變化到最大時輸出電壓的最大相對變化,常用百分數表示,有時用確定的變化表示。

  2.輸出電阻(也稱為等效內阻或內部電阻)

  在額外的電網電壓下,如果由于負載電流中IL的變化導致輸出電壓變化Uo,則輸出電阻為Ro=|Uo/IL| 。

  3.開關電源紋波電壓的幾種目標模式

  1.最大紋波電壓

  在附加輸出電壓和負載電流下,輸出電壓紋波(包括噪聲)的大小通常用峰峰值或有效值來表示。

  2.波紋系數Y(%)

  在附加負載電流下,輸出紋波電壓Urms的有效值與輸出DC電壓Uo的比值,即y=Umrs/Uox100%。

  3.紋波電壓抑制比

  在一個規則的紋波頻率下(例如50HZ),輸出電壓中的紋波電壓Ui~與輸出電壓中的紋波電壓Uo~之比,即紋波電壓抑制比=Ui~/Uo~。

  這里有一個說法:噪波和紋波不一樣。紋波是出現在輸出端之間的一種成分,與輸入頻率和開關頻率同步。peaktopeak值表示它通常低于輸出電壓的0.5%。噪聲是除輸出端之間紋波之外的高頻成分,也用峰值峰值表示,一般約為輸出電壓的1%。紋波是兩者的組成部分,通常小于輸出電壓的2%,如峰值峰值所示。

  四。脈沖電流

  沖擊電流是指當輸入電壓以固定的時間間隔接通或關斷時,輸入電流達到穩定狀態之前的最大瞬時電流。一般是20A~30A。

  動詞(verb的縮寫)過電流維護這是一個電源負載維護功能,用于防止電源和負載被過載輸出電流損壞,包括輸出端短路。過電流給定值一般為附加電流的110% ~ 130%。

  不及物動詞過壓維護

  端子間電壓過高是負載維護的一個功能。一般規律是輸出電壓的130% ~ 150%。

  七。輸出欠壓維護

  當輸出電壓低于標準值時,檢測輸出電壓下降或停止供電,以維持負載和防止誤動作,并發出報警信號,多為輸出電壓的80% ~ 30%左右。

  八。過熱維護

  當電源出現異常或因使用不當導致電源溫升超過限值時,停止電源運行并發出報警信號。

  九。溫度漂移和溫度系數

  溫度漂移:環境溫度的變化影響元器件參數的變化,從而引起調壓器輸出電壓的變化。普通溫度系數表示溫度漂移的大小。確定溫度系數:1的溫度變化引起輸出電壓的變化UoT,單位為V/相對溫度系數:溫度變化1引起的輸出電壓的相對變化量UoT/Uo,單位為V/。

  X.漂流

  當穩壓器的輸入電壓、負載電流和環境溫度一定時,元件參數的穩定性也會導致輸出電壓的變化。變化慢的叫漂移,變化快的叫噪音,兩者之間叫高低不平。

  有兩種方法可以指示漂移:

  1.輸出電壓值在規定時間內的變化Uot。

  2.指定時間內輸出電壓的相對變化Uot/Uo。

  漂移時間可以設置為1分鐘、10分鐘、1小時、8小時或更長。只有在高精度的穩壓器中,才能有兩個目標:溫度系數和溫度漂移。

  XI。響應時間

  指負載電流突然變化時,調節器輸出電壓從開始變化到一個新的穩定值的調整時間。在DC調壓器中,用矩形波負載電流的輸出電壓波形來表示這種特性,稱為過特性。

  十二。變形

  這是通信監管機構所獨有的。表示輸出波形不是正波形,出現波形失真,稱為失真。

  十三。噪音

  根據30 Hz  ~ 18 kHz的可聽頻率規律,開關電源的轉換頻率不是問題,但帶電風扇的電源要根據需求進行調節。

  十四。輸入噪聲

  為了使開關電源工作在正常狀態,根據附加輸入條件,輸入噪聲目標應按照約定輸入之外的脈沖電壓(0 ~峰值)設定,并疊加在工頻上。一般施加的脈沖寬度為100 ~ 800 US,施加的電壓為1000V  V。

  十五。洶涌

  這是在輸入電壓上每隔1分鐘以上加一個浪涌電壓,防止絕緣損壞、閃絡、電弧等異常現象。通信設備和其他規則的值是幾千伏,一般是1200伏.十六。靜電噪聲

  是指在額外輸入的情況下,全輸出電路施加于電源框架的任意部分時,仍能堅持正常工作狀態的一種重復的脈沖狀靜電。一般保證在5 ~ 10 kV以內。

  十七。穩定性

  在約定的使用條件下,輸出電壓的最大相對變化Uo/Uo。

  十八。電氣安全要求(GB4943-90)

  1.開關電源結構的安全要求

  1)空間要求。UL、CSA、VDE安全規范強調帶電部件之間以及帶電部件和非帶電金屬部件之間的外觀和空間分離要求。UL,CSA要求:極間電壓大于或等于250VAC的高壓導體之間,高壓導體與不帶電的金屬部分(此處不包括電線)之間,無論是在外表面還是在空間內,均應有0.1英寸的間隔;VDE要求通信線路之間有3毫米的蠕變或2毫米的間隙;IEC要求:通信線之間有3mm的間隙,通信線與接地導體之間有4mm的間隙。此外,VDE和IEC要求電源的輸出和輸入之間的空間距離至少為8毫米。

  2)介電測試法(高壓:輸入與輸出之間,輸入與地之間,輸入交流之間)。

  3)漏電流檢測。漏電流是流經輸入側接地線的電流。在開關電源中,主要是通過靜噪濾波器旁路電容的漏電流。UL和CSA都要求裸露的不帶電的金屬部件要接地,用1.5K歐姆的電阻將這些部件直接接地來檢測漏電流,漏電流應不大于5ma。VDE承諾:將1.5K歐姆電阻與150nP電容并聯。并施加1.06倍的附加工作電壓,數據處理設備的泄漏電流不應大于3.5 mA。一般在1 mA左右。

  4)絕緣電阻測試。

  VDE要求:輸入與低壓輸出電路之間應有7M的電阻,可觸及的金屬部件與輸入之間應有2M的電阻,或施加500V  DC電壓1分鐘。

  5) PCB要求。它是具有UL認證或更好的94V-2材料。

  2.電力變壓器結構的安全要求

  1)變壓器的絕緣。變壓器繞組所用的銅線應為漆包線,其他金屬部分應涂瓷、漆等絕緣材料。

  2)變壓器的絕緣強度。試驗中不應出現絕緣層開裂和閃絡。

  3)變壓器的絕緣電阻。變壓器繞組之間的絕緣電阻至少為10M歐姆。在繞組、鐵芯、框架和屏蔽層之間施加500 V  DC電壓1分鐘,不應有擊穿或閃絡現象。

  4)變壓器的耐濕性。變壓器放置在潮濕環境中后,必須立即進行絕緣電阻和介電強度試驗,并符合要求。濕度環境一般為:相對濕度92%(公務用2%),溫度穩定在20 ~ 30攝氏度之間,誤差允許為1%,在室內放置至少48小時后,應立即進行上述試驗。此時變壓器本身的溫度不應比進入潮濕環境前的試驗高4攝氏度。5)VDE對變壓器溫度特性的要求。

  6)6)UL和CSA對變壓器溫度特性的要求。

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