ADPATOR电源原理讲解

ADPATOR原理講解

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Adapter產品一般包括以下幾個部分(見圖一):EMI慮波器,橋式整流,,PWM控制,變壓器,輸出整流,PFC控制部分,回授及光耦和電晶體等.EMIfilter:電磁干擾濾波交流電壓整流濾波Boost線路.Transformer變壓器輸出電壓整流濾波PFCIC功率因素控制PWMIC振蕩頻率控制過電壓保護過電流保護過溫度保護短路保護MOSFET場效電晶體Photocoupler光電耦合器定電壓回路過電壓保護回路過電流保護回路LINENEUTRALVO+GND-1以ADP-80EBAAD線路為例一.整流部分:(見圖二)

圖二

F1:Fuse安規元件:當通過的電流達到一定值時它會在一定時間內熔斷.NTC1:負溫度系數熱敏電阻.約3~5歐,溫度越高電阻越小,溫度越低電阻越大.(剛通電時的開機瞬間,電流會很大),通過NTC1,可將inrush降到幾十個A,減小對電路的沖擊,而穩定.則加AC時有一個100A的inrush電流(電源在工作後,T↑,NTC↓)在NTC上消耗的功率減小到很小.C1,C2:電容消除雜訊.FL1,2,CX1:EMI,消除雜訊,CX1濾差模;同名FL慮差模,異名FL慮共模.R1,R2:當輸入去掉之後,CX1上有電動勢,可通過R1,R2消耗掉.放電時間T=CX1*(R1+R2)=0.47u*(1M+1M)=0.94S.BD:整流橋.Q8,ZD3,R51,C19:當開機後電流穩定,在R51上提供電壓使得Q8導通,Q8導通後的DS兩端壓降很小,NTC兩端相當于短路.這樣降低了Adapter本身消耗的能量,提高了效率.該交流電(90V~264V\\50Hz~60Hz)通過F1,經過FL1,FL2,CX1消除雜訊,EMI後,流向橋堆整流,橋堆整流後的信號送入BOOST線路得到高壓直流,再將高壓DC進入方波切割元件(mosFET)切成20K-200KHz的高電壓方波信號,Then進入變壓器初級.我們來看一看BOOST線路:(見圖三)圖三Ua=Ubd1-UUa=Ubd1+U

所謂BOOST線路:是把從橋堆出來的電壓通過電感.電晶體.二極體等元器件作用,讓整流電容上的電壓超過橋堆輸出電壓,這是怎樣實現的呢?讓我們去看看上圖的等效電路:當Q1導通時電路等效電路如圖所示,由于Q1導通,L2上電壓左正右負電容C1上電壓為Uc1=Udb1-U.當Q2關斷時由于電感的作用,電壓電壓反向右正左負,電容上的電壓為Uc1=Udb1+U.所以該電路有升壓作用.

二:PFC部分.

(1)

在了解該部分控制電路之前,讓我們先了解PFCIC,該控制功能可由L6561D或TDA4862擔任,現以L6561D為例來講解.(見圖四)圖四Pin1:一般保持在2.5V左右,當輸入電壓高于一定值時(即使得輸出電流達到40uA時),由Over-VoltageDetection檢測到,由邊緣觸發器控制,當電壓降到一定值時,再開啟此觸發器,該電壓經過誤差放大後與Pin2電壓合成後與Pin3取樣的電壓波形相乘,再送入內部比較器的一腳.Pin2:該腳的電壓與差放輸出電壓合成後送乘法器,由于有外部作用,一般近似看成直流電壓.Pin3:一般取樣于橋堆後的電壓.Pin4:該腳外接腳56pF的電容,在外電路的作用下在該腳得到一周期性鋸齒波,該波形與乘法器後的波形通過比較器後的波形對比(見圖五).

圖五Pin5:外部電壓從該腳輸入經過比較器輸出一控制信號控制切除輸出脈沖的高電平.Pin6:GND.Pin7:OUTPin8:Vcc(2)下面讓我們來看一看該IC在電路中的連接以及其外部電路.(見圖六)

圖六IC2Pin7出來的控制信號經過R31與R30和D9送Q2G極控制BOOST線路.Auxpower通過C18慮高頻雜訊,並由C14存儲電荷提供穩定的Vcc給IC2Pin8,其中的R4為C14與C18的放電回路.L2:B與L2:A為互感線圈,由它給ICPin5提供零電壓檢測.IC2Pin4與56pF的C12構成振蕩電路控制輸出.IC2Pin1取樣于C1電壓,但其基本保持2.5V左右.該端可是C1電壓調節取樣端,由它與IC2Pin2共同決定乘法器的一端的電壓.乘法器的另一端由橋堆輸出取樣從IC2Pin3輸入.IC2Pin6為GND.(3)再讓我們看一看AUXPOWER與IC2Pin8的接口電路,由該電路給IC2供電.(見圖七)圖七該電路的特點能降低空載消耗功率,當空載時AUXPOWER輸出電壓會低(比重載時),ZD1不能動作,Q5不通,所以Q7不通,所以AUXPOWER不能傳遞到IC2,IC2不工作以此省電.當負載加重是時,AUXPOWER的輸出會升高,當ZD1達到動作時Q5導通,所以Q7導通,所以AUXPOWER能傳遞到IC2,IC2工作.

(4)再讓我們看一看升壓控制線路(見圖八)圖八

當電壓正常時,由于R35分壓大,使得D11導通,從而使得Q9B極為一高電壓平,所以Q9不導通,這時I2=0,I3=2.5/R26=I1,當電壓一旦降低,由于R35分壓小,使得D11不導通,從而使得Q9B極為一較低電平,所以Q9導通,這時:I2↑,2.5/R=I3+I2.因為I2增大,而I1不變,所以I1減小,由于I1減小,所以C1電壓減小,所以C1電壓降低,所以IC1工作後,並且電路有相當負載時才能啟動IC2工作.三.PWM脈寬調制部分(1)在了解該部分控制電路之前,讓我們先了解PWMIC,該控制功能可由DAP008擔任,下面我們看一看該芯片:(見圖九)圖九Pin1:一般輸出一個1.1V左右的電平(1外部不接電阻時)由外部的電容講它穩定在1.1V左右.該腳的電壓可通過外接電阻改變.主要由它的電壓高低控制SkipcycleComparator的門限電壓.Pin2:反饋腳,主要由它的電壓高低來決定Duty的大小以及SkipCycleMode開始.Pin3:電流感應腳,由它的斜率決定穩定狀態的Duty大小.Pin4:GNDPin5:為Output,一般驅動能力較弱.Pin6:該腳為IC提供工作電壓.要是一旦該腳電壓達到12.8V時就開始工作,並關閉HV只要工作電壓提供高于4.9V,高壓啟動電壓就有能再次提供進IC.Pin7:為空腳.Pin8:(見圖十)由該腳給IC提供啟動電壓.一旦啟動工作,該腳即被關閉,只有當Pin6電壓低于4.9V才再開啟該腳功能.

圖十該芯片有兩個重要的功能:一:是OverloadOperation;(見圖十一)圖十一Operation是當產品輸出短路時,電壓低,Duty大,電能走失快,而AUXPOWER又不能提供足夠的電能,所以C3上放電的的速度會很慢,這樣C3上的電壓從7.8V放到4.9V放到4.9V從新提供開啟電壓需要很長時間,從12.8V降到7.8V的時間很短,這段時間是消耗能量的.而從7.8V降到4.9V的時間很長,這段時間是不消耗能量的.所以實現了OverloadOperation,露感的大小會導致短路保護的優劣.SkippingCyclemodeOverload是當而關斷輸出周期.由于恆流源向電容C9充電.負載為空載時輸出電壓高,而使FB腳輸出電壓稍低于1.1V,充電使得電壓慢慢高于1.1V時再輸出幾個周期的脈沖,再由于電容放電而使得電壓再低于1.1V在再關斷幾個周期.這樣降低了空載消耗量.達到省電的目的.二:是SkippingCyclemodeOverload;

(2)讓我們來看一看該芯片的外圍電路,我們先看一看AUXPOWER線路.(見圖十二)

當負載上有電能供應時.AUXPOWER線圈上也會感應出能量,將該能量充到C3上,再提供給IC1Pin6一個穩定的電壓.R12限流電阻,可調節AUXPOWER電壓的高低,D5整流管,限制反向損失電能C21,C6消除雜訊,ZD4穩壓,C7濾波.(露感大會導致短路保護不良.)圖十二(3)R59的作用是調節Pin1電壓,C10的作用是穩定Pin1的輸出電壓.它們共同作用下,來調節SkipCycle的起始值.

圖十三(4)

R5,R6,R15,R39構成了初調電路,也稱高壓補償電路,它的存在使得輸入無論高壓還是低壓,IC1Pin3的電壓都比較穩定.(5)

Q6,D4構成的緩沖電路,主要是提高驅動能力和加速導通與截止之間的轉換速度,增強線型度.降低消耗量.(6)

Pin7為空腳.(7)Pin2為反饋腳主要作用有以下:1,接Latch線路,作保護之用;2,接光耦,作CV用,當產品下常工作時,通過光耦反饋,調節Duty從而控制電壓的變化,當電路異常時,Latch線路將Pin2電壓拉到1.1V以下,從而使Pin5無輸出,實現保護功能.(8)下面讓我們看一看Latch線路:(見圖十四)圖十四Q11與Q10形成對管鎖,當有其中之一導通,那兩個就一都會進入導通模式,並且銷定該狀態.由于導通時Vce的電壓小于1.1V,所以IC1Pin2的電壓也會拉到1.1v以下,從而關閉IC1的輸出,那什麼時候才能使Q11與Q10其中之一導通呢?只要在Q10的給一低電壓或在Q11的基給一較高電壓都可使線路陷入Latch而關閉輸出,達到保護目的,再看一看初級OVP電路,它的主要目的是保護C1電容,若C1電容電壓超高那ZD5動作,Q41導通.Q10基極電壓被拉低而陷入Latch,從而OVP功能,再扯一看OTP電路,若NTC1溫度過高,NTC1電阻下降,Q11基極得到一較高電壓,從而使電路陷入Latch實現OTP功能,當IC5導通時Q11基極電壓也會提升,從而陷入Latch實現次級OVP與OCP功能,具體是怎樣實現的呢?那讓我們先扯一看回授電路部分.四:回授部分電路:(見圖十五)

圖十五

IC71內部有兩個比較器並且Pin3輸入極內部有一2.5v的穩壓管,能將Pin3電壓穩定在2.5V.先看一看CV電路:當輸出電壓發生變化時,即V0變化時R24與R73的分壓也發生變化當分壓高于2.5V時輸出一低電平,當高于2.5V時輸出一高電平,從而改變了V0與Pin1的電勢差,達到改變流經光耦的電流的目的.再讓我們看一看OVP電路:當輸出電壓失控時V0會升得很高,從而使ZD61動作,IC5光耦導通,使Q11基極電壓提升而Latch電路動作實現OVP功能.最後讓我們看一看OCP電路:從Pin3的穩定的2.5V電壓經過R83,R78分壓後也是一個穩定的電壓值,它作為比較器的一個輸入奔馳是一基準電壓,而比較器的另一端的電來源于電流取樣電阻R57,因為一旦載電流過大,R57上的電流也會增大,以至于它上的電壓也會升高,而電壓會傳遞到比較器的電流取樣端,當電流增大到一定值後,在腳的電壓達到一定值時,Q71導通,IC5光耦導通,使 Q11基極電壓提升而Latch電路動作實現OCP功能,而並不是一旦電流值增大就OCP動作,而是電流值增大一段時間後,當C77上升高到一定值後,OCP才動作的.

CR61,CR62:整流.C63,C64,C65:濾波FL61:是為了防止雜訊耦合到客戶的系統,同時也為了防系統雜訊反射回Adapter.R66,R67,C62:主要是壓制整流信號的尖刺.第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

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