电源产品专业知识.ppt

1、開關電源產品專業知識 (培訓講義),制作:李鳳 審核:黎慧均 部門: AMAX R&D DEPT. 2001/5/24,第一講: 開關電源的技朮指標及朮語定義,開關電源已被各類電子產品廣泛采用,雖說不同的電子設備對電源的要求千差萬別,但表述其要求的規格說明書對產品內容的說明卻必須詳細而簡明.,1.輸入電壓相數,對AC-DC,AC-AC型變換器,一般都是采用單相二線和三相三線,也有采用單相3線或三相4線式的.該供電方式除供給電源的相數外,還要標明包括漏電流規格在內的輸入線的使用條件,例如單相3線或三相4線中的1線和中線及供電系統的接地條件等.,2.輸入電壓范圍,中國及歐洲的供電電壓是AC220V

2、,美國是AC120V,日本有AC100V和AC120V.不同的地區和國家有差異,變動范圍一般是正負10%,考慮配電線路和各國不同的電源情況,其改變范圍是-15+10%.但在我國農村及邊遠地區,供電條件要惡劣得多,要考慮為+/-20%.,3.輸入頻率,工業及歐洲的供電電壓有50Hz和60Hz.開關電源對頻率變動范圍等特性影響不大,多為48Hz63Hz.作為特殊標準,船舶及飛機等用的是400Hz.,4.輸入電流,開關電源輸入電流的最大值發生于輸入電壓的下限和輸出電壓電流的上限,因此要標明該條件下的有效輸入電流.額定輸入電流是指輸入電壓和輸出電壓.電流在額定條件下的電流,三相輸入時,各相電流會發生失

3、衡現象,應取其平均值.,5.浪涌電流,浪涌電流指額定輸入電壓按規定的時間間隔接通或斷開時,輸入電流達到穩定狀態前通過的最大瞬時電流(0峰值).,6.功率因素,由于AC-DC,AC-AC開關電源的輸入部分大多采用整流加電容濾波的方式,因此輸入電流的波形為脈衝狀而不是正弦波,因而其功率因數只有0.6左右,采用了功率因數補償(無源或有源)后,功率因數可達0.930.99.,7.效率,指額定的輸出功率除以輸入有效功率所得的數值,一般在70%95%之間.,8.輸出電壓,指出現于輸出端子間的電壓(直流或交流)的標稱值.,9.過衝電壓,接通輸入電壓后,輸出電壓有時會超過標稱的輸出電壓值,隨后又回到標稱的輸出

4、電壓值,其超過標稱值的電壓稱為過衝電壓.過衝電壓通常用標稱輸出電壓的百分數表示.,10.輸出電流,指可由輸出端子供給負載的電流,取其最大平均值,在多路輸出的開關電源中,如有某一路輸出電流增加,其他路的輸出就會減少,使總的輸出不會發生大的變化.,11.穩壓精度,也叫輸出電壓精度,是在出現改變輸出電壓的因素時,輸出電壓的變動量或變動量除以額定輸出電壓的值.,12.線路調整率,也叫輸入調整率,在25度環境和額定負載下測量輸出電壓,分別在輸入電壓低限值.額定值和高限值時記錄輸出電壓,兩個偏差輸出電壓與額定輸出電壓的百分比相差最大的那個值就是線路調整率.,13.負載調整率,在25度環境和額定輸入電壓下,

5、分別在額定負載和最小負載狀態測試輸出電壓,這兩個輸出電壓的差值對額定負載下輸出的電壓的百分比就是負載調整率.,14.复合調整率,對于多路輸出的電源,當以三种不同的輸入電壓和三种不同的負載狀態進行測試時,對于所有的輸出電壓所產生的影響.,15.溫度系數,在額定環境溫度(25度),額定輸入電壓和額定輸出負載下測量輸出電壓,然后將溫度調整至各個极限,在溫度的各個极限值時注意電壓的變化.用電壓的變化值除以相應溫度的變化值,兩個百分數中較大的一個即為溫度系數.,16.輸出電壓的可變范圍,是指在保証穩壓精度的條件下可以從外部調節輸出電壓的范圍,一般為正負5%或正負10%左右.在多路輸出情況下,要標明輸出電

6、壓可按與控制非穩定輸出的輸出大致相同的比率發生變化.,17.紋波噪聲,紋波是出現在輸出端子間的一种與輸入頻率和開關同步的成分,用峰一峰(p-p)值表示,一般在輸出電壓的5%以下.噪音是出現在輸出端子間的紋波以外的一種高頻率噪音成分.同紋波一樣,用峰一峰(p-p)值表示,通常是所輸出電壓的1%以下.紋波和噪音有時不能明顯區別,大多數電源產品將其統一按紋波噪音處理,約為電壓的2%以下.實際應用中,當開關電源和電容器及負載連接時,這一數值會大幅度衰減,若按電源輸出規定的指標要求大小,就會提高電源產品的成本.,18.瞬態響應,由于輸入電壓或輸出負載的突然變化,引起輸出電壓偏離額定值,開關電源的控制進行

7、調整,經一段時間后,輸出又回到額定值,這一段時間,即表征開關電源的瞬態響應,通常在几十100ms的數量級.,19.開啟時間,接通輸入電壓后,開關電源的輸出達到穩定的額定輸出值所需要的時間,通常為几十几百ms.多路輸出的開啟時間不同.,20.保持時間,輸入電壓斷開后,額定輸出電壓降低到規定值的時間,通常為几十几百ms,多路輸出的保持時間各不相同.保持時間在計算机.單片机.DSP中對保護存貯器中的數据非常重要.一些特殊應用的電路(如帶執行机構,保護電路等)對多路輸出的保持時間還有嚴格的時序要求.,21.下降時間,在關斷的瞬間,當輸入電壓停止進入電源到各組輸出電壓降到最低所需的時間.同樣,在一些特殊

8、的應用電路(如帶執行机構.保護電路等)對下降時間也有嚴格的的要求.,22.過流保護,是一种電源負載保護功能,以免發生包括輸出端子的短路在內的過負載輸出電流對電源和負載的損坏.過流給定一般是額定電流的110%130%.其复位方式一般有自動复位型和复位信號复位.,23.短路保護,是過流保護的特殊情況,以保護電源在輸出端子間短路時不會損坏.其复位方式一般有自動复位和复位信號复位.,24.過壓保護,是一种對輸出端子間過大電壓進行負載保護的功能.一般規定為輸出電壓的130%150%.發生過壓情況時,要停止開關電源的振蕩或切斷輸出.复位的方法有:采用通過輸入再接通或通過复位信號.,25.過功率保護,是一种

9、對輸出功率過大進行保護的功能,一般規定為額定輸出功率的110%130%.其复位方式也是自動复位或复位信號复位.,26.輸出欠壓保護,當輸出電壓在標稱值以下時,檢測輸出電壓下降或為保護負載及防止誤動作而停止電源工作并發出報警信號,多為輸出電壓的80%30%.多輸出電壓的保護時序復雜時,確定時要慎重考慮,避免產生誤動作.,27.過熱保護,在電源內部發生異常或因使用方法不當而電源溫升超標時停止電源的工作并發出報警信號.,28.絕緣耐壓,絕緣耐壓因輸入電壓各異.可執行有關的安全標準,一般輸入和輸出(I/P-O/P)之間加AC1500A,輸入和外殼(I/P-FG)之間加AC1500V,輸出和外殼(O/P

10、-FG)之間加AC500V.持續時間為1分鐘.,29.漏電流,漏電流是流經輸入側地線的電流,在開關電源中主要是通過靜噪濾波器的旁路電容器的泄漏電流.漏電流規定范圍是為防止觸電危險而制定的,一般多規定為0.5MA1MA.,30.工作溫度,指在該溫度范圍內,可以保証產品說明書上的技朮指標.如果產品在超出允許的溫度范圍內工作,將達不到規定的技朮指標,甚至引起產品永久性損坏.,31.貯存溫度,指在非工作狀態下不致因長期保存而影響性能的環境溫度允許范圍.,32.濕度,指在該濕度范圍內,可以保証產品說明書上的技朮指標.如果產品在超出允許的濕度范圍內工作,將達不到規定的技朮指標,甚至引起產品永久性損坏.,3

11、3.海拔高度,气壓因海拔高度而異.指在該海拔高度以下,可以保証產品說明書上的技朮指標.如果產品在超出允許的海拔高度工作,將達不到規定的技朮指標,甚至引起產品永久性損坏.這是為海拔高度越高,气壓越冷,冷卻效果越差.,34.振動與衝擊,這是產品環境實驗的相關標准.,35.其他環境條件,抗塵埃.防腐蝕.抗鹽霧.耐濕熱或耐葯性等都是要根据設備使用環境加以規定的項目.除特殊電源產品外,一般不作規定,規定時則要有明確的評价標准.,36.可靠性,表示可靠性的方式之一,一般采用MTBF(平均無故障工作時間),因產品适用范圍而異,對工業品,要求MTBF在10萬小時以上,37.安全標准,為保証電子產品對人身.設備

12、的安全,規定要強制執行的標准. 中國: CCEE標准,也稱長城認証. 美國: UL487 UL1950 加拿大: CSA C22.2 NO 234/CSA950 日本: 電气用品取締法 DENTOR1 德國: TUV VDE0806/0805 歐洲: 國防安全推荐標准IEC65. IEC380 EN60950等,38.電磁兼容性,開關電源作為一种供電裝置,起著外部與設備的接口作用.其高頻的開關脈衝會產生傳導和輻射.因此開關電源在受到外部噪聲最強影響的同時,也向外部設備和用電負載輸出電磁干擾.電磁干擾噪聲的測量,一般都分為頻段(如分10kHz以下, 10kHz150kHz,150kHz10MHz

13、,10MHz以上.)按有關的標準,規定的方法及容限進行. 國際標准: CISPR Pub11 pub22 美國: FCC P15J 歐共体: 89/336/EEC 德國: VDE 0871 日本: VCC DENTORI 中國: GB6833-87 GB9254-88 GB/T14714-93 GB4943-95 安全標准和電磁兼容性標准的第三方認証机構是德國的TUVPS.美國的UL.德國的VDE-Institute,在試驗認証領域里居世界領先地位的三家机構組成協調小組,向生產商提供國際間通告的安全和“EMC”標準.,39.質量保証体系標准,中國標准GB/T19001 中國軍用標准GJB/Z19001 GJB/Z9001 國際標准ISO9001 以上三個標准相同.用于