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详细了解开关电源,从这里开始!

2015-6-3 13:17| 发布者: 有机硅测试技术| 查看: 11349| 评论: 0|来自: 中国光伏测试网

摘要: 什么是开关电源 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 ...
       理想的开关电源,电源的工作方式应与设计和建模的性能一模一样:提供稳定,平滑的输出电压,无论输入,负载或者环境温度如何变化,并且有100%的能量转换效率。但事实上,各种元件都是不完美的:负载会变化,电源可能会失真,环境变化会影响性能。此外提高性能、改善效率、缩小尺寸和降低成本的需求,则进一步提高了电源设计的复杂性。

       当前开关电源的发展方向是高频、高可靠性、低耗、低噪声、抗干扰和模块化,其中关键技术是高频化,改善二次整流器件的损耗。

开关电源的测试和指标

       对于工作中的开关电源,设备负载和需求在不同时间之间可能会大幅度变化。即使是商用开关电源也必须能够承受突然出现的远远超过平均工作电流的峰值电流。设计电源的工程师或使用电源的系统需要了解电源在各种条件下的工作状态,并需要对开关电源进行详尽的测试和验证,例如电源输入电能质量的测试,输入波动对输出影响的测试,负载变动对输出影响的测试,此外整体能效的测试和评估都是非常必要的。

       开关电源的测试参数主要包括输入参数、输出参数和能效参数的测试。

输入参数

  

图3 开关电源输入参数的测试示例
       开关电源的输入参数包括了以下的主要指标:

输入电压:开关电源输入的电压幅值;
输入电流:开关电源输入的电流幅值;
输入功率:开关电源输入的功率值;
输入频率:开关电源输入的电压频率;
输入电流谐波电压谐波;
谐波畸变:交流量中谐波含量的均方根值与基波分量之百分比。

输出参数

       开关电源的输出参数包括了以下的主要指标:

       1.反映输入电压对输出电压影响的指标

       输入电压影响输出电压的几个指标形式:
绝对稳压系数: S=△Uo/Uo / △Ui/Ui;
电网调整率: 输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量△Uo/Uo ,有时也以绝对值表示;
电压稳定度:负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo(百分值),称为稳压器的电压稳定度。

图4 输入电压的波动对输出电压的影响

2.反映输入电压对输出电流影响的指标

       输入电压影响输出电流的几个指标形式:
绝对稳压系数: S=△Io/Io / △Ui/Ui;
电网调整率: 输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量△ Io/Io ,有时也以绝对值表示;
电流稳定度:负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电流相对变化△ Io/Io (百分值),称为稳压器的电流稳定度。

图5 输入电压的波动对输出电流的影响
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