开关电源电气性能测试 (电气小百科每日分享)

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开关电源

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

基本组成:

开关电源大致由主电路、

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开关电源

控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。

1、主电路

冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。

输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。

整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。

逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。

输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。

2、控制电路

一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。

3、检测电路

提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。

4、辅助电源

实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。

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开关电源内部结构

工作条件:

1、开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态

2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频

3、直流:开关电源输出的是直流而不是交流

主要特点:

1、体积小、重量轻:由于没有工频变压器,所以体积和重量只有线性电源的20~30%。

2、功耗小、效率高:功率晶体管工作在开关状态,所以晶体管上的功耗小,转 化效率高,一般为60~70%,而线性电电源只有30~40%。

注意事项:

1、选择开关电源时应注意事项

1)选用合适的输入电压规格;

2)选择合适的功率。为了使电源的寿命增长,可选用多30%输出功率额定的机种。

3)考虑负载特性。如果负载是马达、灯泡或电容性负载,当开机瞬间时电流较大,应选用合适电源以免过载。如果负载是马达时应考虑停机时电压倒灌。

4)此外尚需考虑电源的工作环境温度,及有无额外的辅助散热设备,在过高的环温电源需减额输出。环温对输出功率的减额曲线。

5)根据应用所需选择各项功能:

保护功能:过电压保护(OVP)、过温度保护(OTP)、过负载保护(OLP)等。

应用功能:信号功能(供电正常、供电失效)、遥控功能、遥测功能、并联功能等。

特殊功能:功因矫正(PFC)、不断电(UPS)

6)选择所需符合的安规及电磁兼容(EMC)认证。

2、使用开关电源之注意事项

1)使用电源前,先确定输入输出电压规格与所用电源的标称值是否相符;

2)通电之前,检查输入输出的引线是否连接正确,以免损坏用户设备;

3)检查安装是否牢固,安装螺丝与电源板器件有无接触,测量外壳与输入、输出的绝缘电阻,以免触电;

4)为保证使用的安全性和减少干扰,请确保接地端可靠接地;

5)多路输出的电源一般分主、辅输出,主输出特性优于辅输出,一般情况下输出电流大的为主输出。为保证输出负载调整率和输出动态等指标,一般要求每路至少带10%的负载。若用辅路不用主路,主路一定加适当的假负载。具体参见相应型号的规格书;

6)请注意:电源频繁开关将会影响其寿命;

7)工作环境及带载程度也会影响其寿命。