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電源設計參考

電源設計參考. 電源分類 1. 以功能分類 : 1).Adapter (AC To DC) 2).Converter (DC To DC) 3).Inverter (DC To AC) 4).(AC To AC) 2. 以回路分類 : 1).RCC 回路 2).FLYBACK 回路 3).FORWARD 回路 4 ).Push Pull 回路 5 ).Half bridge 回路 6 ).Full bridge 回路. RCC 回路. Flyback 回路. RCC & Flyback 都屬于反激式電源. 動作原理分三種 :

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電源設計參考

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Presentation Transcript

  1. 電源設計參考 電源分類 1.以功能分類: 1).Adapter (AC To DC) 2).Converter (DC To DC) 3).Inverter (DC To AC) 4).(AC To AC) 2.以回路分類: 1).RCC回路 2).FLYBACK回路 3).FORWARD回路 4).Push Pull回路 5).Half bridge回路 6).Full bridge回路

  2. RCC回路

  3. Flyback回路

  4. RCC & Flyback都屬于反激式電源 • 動作原理分三種: • 1.斷續模式 • 2.臨界模式 • 3.連續模式

  5. IEC/EN 60950-1:2003介紹

  6. IEC/EN 60950-1:2003介紹

  7. 變壓器設計 • 變壓器磁芯選擇 • 1)以最大功率為參考. • 變壓器初級圈數確定 1)以法拉弟定規律 △V = N * d Φ / d t (Φ = B * Ae ) N=(Vin*sqrt(2)*Ton)/(Bsat*Ae) 2)實際上Np=N*1.5

  8. Fly back 變壓器解說 • 一.變壓器的作用: • 1.能量存儲(初級側儲能) • 2.電氣隔絕(初,次級間的安全電氣隔離) • 3.限流電感(初級電感) • 4. 直流電流源(同時對二次側作為一個提供 二.Fly back 變壓器加gap(氣隙)的意義 1.降低剩磁 2.降低BH磁滯曲線的斜率 3.擴大磁場強度.

  9. 變壓器磁芯工作狀態

  10. 變壓器設計 • 變壓器次級圈數 Ns= Vs /( Vin / Np ) 變壓器電感值 設Ipk=3*Ip1 Iavg=Pin/Vcc Im=(Iavg*T)/Ton △I=2*Ip1=Im Lp=(Vcc*Ton)/( △i)

  11. 溫 度 等 級 系 統

  12. CLASSB絕緣系統要點 • 1. 針對變壓器所用材料的組合進行定義. • 2. 依變壓器材料進行申請,如凡立水,BOBBIN等. • 3. 嚴格依UL文件內容中規範使用材料承認,CLASSB 130℃方有效. • 4. 有效捺印標識: • a. 認證標識 + 安規號 • b. 認證標識 + CLASSB • 5. CLASSB系統可授權轉讓.

  13. 保險絲的選擇 • 1.額定電流 UL:75%的余裕度 IEC:90%的余袷度 • 2.分斷電流 10*In(或更大) • 3.額定電壓(異常模式確保斷開) • 4.脈衝能量(I^2*t) 保證10万次開關 • 保險絲以溶斷時間分類 慢斷型,10*In 20~150mS(type) 1.3In 4小時 普通型, 1.3In 4小時 快斷型 10*In 20ms(max) 1.3In 4小時

  14. 泄漏電流 • 地線失效時,對人體電擊的危險. • 泄漏電流的大小取決于: 1).零件的良好絕緣, 2).L,N線和地線上的瀘波電容的容值. • 泄漏電流規格取決于不同的標準(IEC60950-1)

  15. 泄漏電流測試接線圖

  16. 壓敏電阻的選擇 雷電地理位置分類 • 低發雷區線 中發雷區線 高發雷區線

  17. 突波電壓分類Surge Protection • 電源使用環境閃電分類: • A類:6000V,200A 插座和長支線回路, 離B類10米,用14,10號線連接,或離電網入口20米,用14,10號線連接 • B類:6000V,500A 支線,短分支線路, 配電室,工業區的配電室,支線,配電網電站的重要出口,商業建築的照明系統 • C類:更大,出再跳火 室外及變電站

  18. 電源使用環境分類示意圖

  19. 閃電波形

  20. 閃電波形

  21. 閃電波形

  22. 突波抑制方法 1.Metal oxide varistor (mov) 2.Transient protection diode 3.Gas-filled surge arresters

  23. 突波抑制方法 • 2.廈門TDK選用規格: • 1)SAS511K10SB • (SONGLOGELECTRONICSCO.,LTD) • 2)TNR10SE511K • (NIPPON CHEMI-CON)

  24. 突入電流限制回路 • 小功率直插式電源,體積小,成本低為重點考慮,一般直接用半導體整流,電解瀘波,提供高壓直流給后續 變器.這樣就會產生一個問題:開機時有很大的突入電流 • 常用限制突入電流回路: 1.串聯電阻,2.熱敏電阻,3.主動限制回路

  25. 突入電流限制回路 串聯電阻: 優點:成本低,使用方便 缺點:電阻開機時要承受高電壓及大電流,正常動作時,電阻上有無用的損耗,設計者必須在限制突入電流和正常時的無用損耗間做出折中選擇. 注意點: 不能使用線饒電阻,回線繞電阻在高溫時熱應力及熱脹冷縮,將導致保護外殼性能直線下降,破裂,濕氣浸入,更早失效

  26. 突入電流限制回路 • 熱敏電阻 • 特性:負溫度系數(NTC) • 優點:成本居中,冷態開機,限制突入電流,正常工作時,電阻值變小,無用功耗小. • 缺點: 熱態時開機,電阻溫度較高,阻值小,不能很好的限制突入電流. • 主要參數:電阻值10毆姆,額定電流1A. • 型號:SCK13104.

  27. 突入電流限制回路 • 主動回種方法 • 原理, • 開機時用串聯電阻,正常工作時,短路電阻,短路可用可控硅,晶閘管,繼電器等. • 優點: 可限制突入電流,少正常時電阻損耗. • 缺點: 成本高,要控制延時時間. • 當電解電容充滿電荷前,短路回路不能動作. • 如果當電解電容充滿電荷前,負載電流將限制電解電容再充滿,此時可控硅導通,將有很大的電流流過可控硅.將導致可控硅失效

  28. 電解電容選擇 • 構造: 兩層鋁箔螺旋狀組合在一起,中間是吸收劑和電解液,為防止電解液輝發,用外殼封密.為防止爆炸, 留有爆孔. 失效模式為電解液輝發,容值下降,絕緣阻值變差,電容失效,呈開路狀態. 選用: 參數:1.額定電壓,2.額定溫度.3.額定紋波電流 • 依規格考慮加上溫度系數,頻率系數的影響 • 評價,實測溫度,絞波電流,計算MTBF.

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