开关电源设计教材
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开关电源学习书籍推荐(共6页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-《开关电源入门》,图灵出版的和美国半导体总工写的.《开关电源设计与优化》写的不适合初学者1、《开关电源指南》第2版,浙江大学徐德鸿翻译的,也有可能是他的学生翻译,他署名出版而已.说实话,翻译水平很烂,错误相当多,但里面很多内容,相当不错,很适合入门.英文水平高的,可以看英文原版.2、《开关电源设计》第2版,华南理工大学王志强翻译的,挺厚的,黑白相间的书皮,也不错.3、《电力电子系统建模》浙大徐德鸿翻译,《开关变换器的建模与控制》, 张卫平着. 这两本书,详细讲解了开关电源的建模方式和环路补偿,怎么调整电源环路的稳态性能和暂态性能.这两本书看懂了,做电源,我个人觉得,理论水平已经达到一定高度了.4、《直流开关电源的软开关技术》和《全桥移相软开关技术》,南航阮新波的博士论文,整理后出版的两本书,国内凡是写软开关的书,大部分都是照抄它们或者无一不参考它们.其中后一本书已经绝版了,市场上已经买不到,淘宝网上有复印版本卖,大概45元,质量很不错的.5、《开关电源磁性元器件》,赵修科着.磁性器件,可以说是开关电源的心脏,不懂磁,想做好电源,那是不可能的.这本书对磁的理解深刻而全面.6、control loop cookbook 德州仪器的技术资料,作者就是提出着名右半平面零点概念的那个人,相当的好.其他的书嘛,就是大学教材,模拟电路和经典控制理论,一定是要读通掌握才行.总的来说,软开关,就看阮新波足够;环路方面,主要还是看外国人写的;磁和变压器方面,主要看赵修科和台湾人写的.仿真软件还是要掌握一些的.1、orcad pspice适合做电路元件级级仿真,仿模拟电路和开关电源小信号模型,效果相当好.2、saber适合做系统级仿真,特别适合开关电源这种含有脉冲式信号的电路,模型库参数全,仿真精度高,尤其是强大的仿真结果后续处理能力,是我用过的仿真软件中,功能最强大的一款.不过,在国内普及程度,没有pspice高,一套正版8万美元,比尔盖茨都要眼红的.3、matlab,掌握控制系统工具库就可以了,大概100左右个函数工具.开关电源的建模,零极点的补偿效果,只有用传递函数的形式在matlab中表达出来,才最清晰.经典控制理轮的时域分析、根轨迹分析与补偿法、频域分析法与补偿,matlab可以把它们直观而且准确的演示出来.由于教育的问题,独立思考的学生很少,新人都是很茫然的,面对专业都无从下手,看书也没有头脑。
有关电源控制原理的书籍电源控制原理是研究如何对电源进行有效控制和管理的学科。
它涉及到电源的稳定性、效率、功率因素校正、开关电源和线性电源设计等方面的内容。
以下是一些关于电源控制原理的推荐书籍:1. 《开关电源设计与应用》(作者:曹亮等):这本书详细介绍了开关电源的基本原理、设计方法和应用技巧。
书中包含了大量的实例和设计案例,对于初学者来说非常有帮助。
2. 《电源控制原理与设计实例》(作者:于承祯):这本书对电源控制原理进行了系统的介绍,包括了电源的输入输出特性、开关电源的基本构成和工作原理、电源保护和过压过流保护等内容。
书中还包含了一些典型的设计实例,有助于读者理解和应用所学知识。
3. 《电力电子技术基础》(作者:许伯铭):这是一本电力电子方面的经典教材,对于电源控制原理也有详细的介绍。
书中涵盖了开关电源、线性电源、功率因素校正等内容,并对各种电源的设计和控制方法进行了阐述。
4. 《电源技术基础》(作者:周发亮):这本书系统性地介绍了电源的基本原理和设计方法。
包括了AC/DC变换电源、开关电源、线性电源、稳压器、UPS电源等方面的内容。
书中还介绍了电源的负载特性和测试方法,对于设计和故障排除都有很好的指导作用。
5. 《电源电路设计从基础到实战》(作者:高伯成):这本书主要介绍了电源设计从理论到实践的全过程。
包括了电源的基本原理、电源的变换与稳压技术、开关电源的设计等方面的内容。
书中还包含了大量的实例和设计经验,对于电源设计工程师来说非常有参考价值。
以上是关于电源控制原理的一些推荐书籍,涵盖了电源设计的各个方面。
读者可以根据自己的需要和水平选择适合自己的读物,通过深入学习与实践,掌握电源控制原理的设计和应用技巧。
开关电源原理与设计pdf
开关电源原理与设计 pdf,是一本介绍开关电源基本原理和设计
技术的电子书。
开关电源是一种高效、稳定、可靠的电源,广泛应用
于各种电子设备和系统中。
本书从理论和实践两个方面深入介绍了开
关电源的设计和应用。
本书首先介绍了电源基本原理,包括直流电源、交流电源、稳压
电源和调节电源等。
然后详细介绍了开关电源的原理和结构,包括开
关电源的工作原理、PWM调制原理、开关管驱动电路、控制电路和输出滤波电路等,为读者了解开关电源提供了全面深入的基础知识。
本书还介绍了开关电源设计的关键技术,包括电源开关管的选型、电感和电容的设计、输出滤波电路的设计、保护电路的设计等。
通过
实例分析和仿真实验,深入研究了各种开关电源的应用,如DC-DC变
换器、AC-DC变换器和DC-AC逆变器等,具有极高的实用价值和指导意义。
在本书的编写过程中,作者精心设计了许多实例,为读者提供了
大量的实战经验。
此外,作者还提供了许多实用工具和软件,如开关
电源计算器和仿真软件等,方便读者进行实验和研究。
本书涵盖了开关电源的各个方面,从基础理论到具体设计都进行
了全面介绍,可供电子技术工程师、电力工程师、研究人员和学生参
考使用。
本书的阅读水平较高,需要读者具备一定的电子基础知识和
实践能力。
但是,无论是初学者还是专业人士,都能从中获取到丰富和有益的知识,为电子设备和系统的开发和设计提供有力的支持。
关于开关电源的书
以下是一些关于开关电源的推荐书籍:
1. 《开关电源设计工程师宝典》 - 张洪瑾, 丁寿楠, 耿聪, 胡思远, 郑建等著。
这本书是国内开关电源设计领域的经典著作,详细介绍了开关电源的基础知识、设计流程、设计方法和工程实例。
2. 《开关电源设计指南》 - 狄可和, 陈若风, 李航等著。
该书是一本系统介绍开关电源设计理论和实践的综合参考书,内容涵盖了开关电源的基本原理、拓扑结构、器件选择和设计技巧等方面。
3. 《Switchmode Power Supply Handbook》 - Keith Billings, Taylor Morey等著。
这本书是国际上广受欢迎的开关电源参考书之一,适用于初学者和专业人士。
内容包括开关电源拓扑、控制方法、滤波和EMI抑制等关键主题。
4. 《Switching Power Supply Design and Optimization》 - Sanjaya Maniktala著。
该书重点介绍了开关电源的设计和优化技巧,强调了高效率和高性能的关键技术。
书中还提供了大量的设计示例和案例分析。
这些书籍都可以帮助你深入了解开关电源的原理、设计方法和实践经验,选择一本符合自己需求的进行阅读将有助于你的学习和工作。
开关电源设计⼿册(看2遍就懂).pdf 反激式开关电源变压器设计计学习培训教材反激式开关电源变压器设计(2)⼀、变压器的设计步骤和计算公式:1.1 变压器的技术要求:输⼊电压范围;输出电压和电流值;输出电压精度;效率η;磁芯型号;⼯作频率f;最⼤导通占空⽐Dmax;最⼤⼯作磁通密度Bmax;其它要求。
1.2 估算输⼊功率,输出电压,输⼊电流和峰值电流:1)估算总的输出功率:P o=V01x I01+V02x I02……2)估算输⼊功率:P in= P o/η3)计算最⼩和最⼤输⼊电流电压V in(MIN)=AC MIN x1.414(DCV)V in(MAX)=AC MAX x1.414(DCV)技术部培训教材反激式开关电源变压器设计(2)4)计算最⼩和最⼤输⼊电流电流I in(MIN)=P INx VIN (MAX)Iin(MAX)=PINx VIN (MIN)5)估算峰值电流:K POUTI PK = VIN (MIN)其中:K=1.4(Buck 、推挽和全桥电路)K=2.8(半桥和正激电路) K=5.5(Boost ,Buck- Boost 和反激电路)技术部培训教材反激式开关电源变压器设计(2)1.3 确定磁芯尺⼨确定磁芯尺⼨有两种形式,第⼀种按制造⼚提供的图图表表,,按按各各种种磁磁芯芯可传递的能量来选择磁芯,例如下表:表⼀输出功率与⼤致的磁芯尺⼨的关系输出功率/W MPP环形E-E、E E--L L等等磁磁芯芯磁芯直径/(in/mm) (每边)/()/(in/mm)in/mm)<5 0.65(16) 0.5(11)5(11)<25 0.80(20) 1.1(30)1(30)<50 1.1(30) 1.4(35)4(35)<100 1.5(38) 1.8(47)8(47)<250 2.0(51) 2.4(60)4(60)技术部培训教材反激式开关电源变压器设计(2)第⼆种是计算⽅式,⾸先假定变压器是单绕组,每增加加⼀⼀个个绕绕组组并并考考虑安规要求,就需增加绕组⾯积和磁芯尺⼨,⽤“窗⼝利⽤⽤因因数数””来来修修整整。
校企合作讲义开关电源设计与制作编著:万其明中山职业技术学院中山职业技术学院电子信息工程系2012年8月23日中山²ZHONGSHAN中山职业技术学院电子信息工程系校企合作教材编委会成员名单主任:李微波副主任:闫胜利李占琪冷小冰洪志刚贺贵腾陈忠仁肖伟平委员:曹人靖(中山市明阳电气有限公司)曹正华(中山市爱米特电子有限公司)恩旺(中国建筑科学院机械化研究分院电梯中心)黄英(广东菱电电梯(中山)有限公司)江国安(广东铁将军防盗设备有限公司)李树勇(纬创资通(中山)有限公司)李习伦(广东百佳百特实业有限公司)李晓静(广东电力科技有限公司中山分公司)李增健(《中国电梯》杂志)林绍雄(三洋电梯(珠海)有限公司)林振航(中山市力生电器有限公司)刘建军(广东固特科技发展有限公司)刘振华(中山市龙的资讯科技有限公司)罗杰(中山市声恒电子产品制造有限公司)莫礼(蒂森电梯(中山)有限公司)沈阳(中山市力泰电子工业有限公司)唐红兵(中山市三怡电器有限公司)王方斌(中山市积目科技有限公司)吴宗林(中山市宇通通讯有限公司)阎森(中山市新宏业自动化工业有限公司)张秀成(中山市电梯工程技术研究开发中心)王春(中山市澳克士照明电器有限公司)杨炯建(盛群半导体有限公司)陈秀和杜维玲贺德明李森刘宁芬罗智祥张文庆编写说明本讲义是根据中山职业技术学院《开关电源设计与制作》课程标准编写的,用于电子信息技术专业《开关电源设计与制作》课程的教学参考。
随着整个社会节能环保意识逐步增强,环保节能型社会人才越来越受到重视。
而开关电源作为日常生活必不可少的工具,必然成为节能环保研究的一个重点方向。
这也就使《开关电源设计与制作》这门课程对接了环保节能型社会发展和本地经济的需求,成为培养环保节能型社会人才的一门难得的很全面的电子电路应用课程。
本讲义从介绍开关电源的起源开始全面介绍了开关电源及其电路的相关知识。
又以多个驱动项目将知识点由简入难的结合起来,让学生“学中做、做中学”。
《开关电源入门》,图灵出版的和美国半导体总工写的.《开关电源设计与优化》写的不适合初学者1、《开关电源指南》第2版,浙江大学徐德鸿翻译的,也有可能是他的学生翻译,他署名出版而已.说实话,翻译水平很烂,错误相当多,但里面很多内容,相当不错,很适合入门.英文水平高的,可以看英文原版.2、《开关电源设计》第2版,华南理工大学王志强翻译的,挺厚的,黑白相间的书皮,也不错.3、《电力电子系统建模》浙大徐德鸿翻译,《开关变换器的建模与控制》, 张卫平著. 这两本书,详细讲解了开关电源的建模方式和环路补偿,怎么调整电源环路的稳态性能和暂态性能.这两本书看懂了,做电源,我个人觉得,理论水平已经达到一定高度了.4、《直流开关电源的软开关技术》和《全桥移相软开关技术》,南航阮新波的博士论文,整理后出版的两本书,国内凡是写软开关的书,大部分都是照抄它们或者无一不参考它们.其中后一本书已经绝版了,市场上已经买不到,淘宝网上有复印版本卖,大概45元,质量很不错的.5、《开关电源磁性元器件》,赵修科著.磁性器件,可以说是开关电源的心脏,不懂磁,想做好电源,那是不可能的.这本书对磁的理解深刻而全面.6、control loop cookbook 德州仪器的技术资料,作者就是提出著名右半平面零点概念的那个人,相当的好.其他的书嘛,就是大学教材,模拟电路和经典控制理论,一定是要读通掌握才行.总的来说,软开关,就看阮新波足够;环路方面,主要还是看外国人写的;磁和变压器方面,主要看赵修科和台湾人写的.仿真软件还是要掌握一些的.1、orcad pspice适合做电路元件级级仿真,仿模拟电路和开关电源小信号模型,效果相当好.2、saber适合做系统级仿真,特别适合开关电源这种含有脉冲式信号的电路,模型库参数全,仿真精度高,尤其是强大的仿真结果后续处理能力,是我用过的仿真软件中,功能最强大的一款.不过,在国内普及程度,没有pspice高,一套正版8万美元,比尔盖茨都要眼红的.3、matlab,掌握控制系统工具库就可以了,大概100左右个函数工具.开关电源的建模,零极点的补偿效果,只有用传递函数的形式在matlab中表达出来,才最清晰.经典控制理轮的时域分析、根轨迹分析与补偿法、频域分析法与补偿,matlab可以把它们直观而且准确的演示出来.由于教育的问题,独立思考的学生很少,新人都是很茫然的,面对专业都无从下手,看书也没有头脑。
《开关电源教案》PPT课件第一章:开关电源概述1.1 教学目标让学生了解开关电源的基本概念、工作原理和特点让学生掌握开关电源的应用领域和分类1.2 教学内容开关电源的基本概念开关电源的工作原理开关电源的特点开关电源的应用领域开关电源的分类1.3 教学方法讲授法:讲解开关电源的基本概念、工作原理、特点、应用领域和分类案例分析法:分析实际应用中的开关电源案例,加深学生对开关电源的理解第二章:开关电源的组成与工作原理2.1 教学目标让学生了解开关电源的组成部件及其作用让学生掌握开关电源的工作原理2.2 教学内容开关电源的组成部件:输入滤波器、整流器、开关器、输出滤波器、控制电路等各组成部件的作用开关电源的工作原理:开关器的导通与截止、脉宽调制(PWM)控制、电压反馈等2.3 教学方法讲授法:讲解开关电源的组成部件及其作用,开关电源的工作原理互动教学法:引导学生参与讨论,提问并解答学生的疑问第三章:开关电源的设计与仿真3.1 教学目标让学生了解开关电源的设计流程让学生掌握开关电源的仿真方法3.2 教学内容开关电源的设计流程:需求分析、电路设计、参数选型、PCB布线等开关电源的仿真方法:电路仿真软件的使用、仿真参数设置、结果分析等3.3 教学方法讲授法:讲解开关电源的设计流程和仿真方法实践教学法:引导学生使用电路仿真软件进行实际案例的仿真,培养学生的实际操作能力第四章:开关电源的测试与维护4.1 教学目标让学生了解开关电源的测试方法让学生掌握开关电源的维护技巧4.2 教学内容开关电源的测试方法:性能测试、安全测试、电磁兼容性测试等开关电源的维护技巧:日常检查、故障排除、更换故障部件等4.3 教学方法讲授法:讲解开关电源的测试方法和维护技巧案例分析法:分析实际应用中的开关电源测试和维护案例,加深学生对测试和维护的理解第五章:开关电源在实际应用中的案例分析5.1 教学目标让学生了解开关电源在实际应用中的典型应用案例让学生掌握开关电源在实际应用中的优势和注意事项5.2 教学内容开关电源在实际应用中的典型应用案例:通信设备、电力系统、电子设备等开关电源在实际应用中的优势:高效节能、小巧轻便、稳定性好等开关电源在实际应用中的注意事项:选型、安装、散热等5.3 教学方法讲授法:讲解开关电源在实际应用中的典型应用案例、优势和注意事项互动教学法:引导学生参与讨论,提问并解答学生的疑问第六章:开关电源的效率与损耗分析6.1 教学目标让学生了解开关电源的效率及其影响因素让学生掌握开关电源的损耗类型及其减小方法6.2 教学内容开关电源的效率:定义、计算方法、影响因素开关电源的损耗:开关损耗、导通损耗、电阻损耗、磁性元件损耗等提高开关电源效率的方法:电路设计优化、元件选型、散热设计等6.3 教学方法讲授法:讲解开关电源的效率及其影响因素,开关电源的损耗类型及其减小方法互动教学法:引导学生参与讨论,提问并解答学生的疑问第七章:开关电源的稳定性与保护7.1 教学目标让学生了解开关电源的稳定性及其影响因素让学生掌握开关电源的保护措施7.2 教学内容开关电源的稳定性:振荡、噪声、失稳等现象及其影响因素开关电源的保护措施:过流保护、过压保护、短路保护、过温保护等7.3 教学方法讲授法:讲解开关电源的稳定性及其影响因素,开关电源的保护措施互动教学法:引导学生参与讨论,提问并解答学生的疑问第八章:开关电源的EMI与EMC设计8.1 教学目标让学生了解开关电源的EMI问题及其产生原因让学生掌握开关电源的EMC设计方法8.2 教学内容开关电源的EMI问题:定义、产生原因、影响因素开关电源的EMC设计方法:滤波设计、屏蔽设计、接地设计等8.3 教学方法讲授法:讲解开关电源的EMI问题及其产生原因,开关电源的EMC设计方法互动教学法:引导学生参与讨论,提问并解答学生的疑问第九章:开关电源的环保与节能9.1 教学目标让学生了解开关电源的环保意义及其要求让学生掌握开关电源的节能设计方法9.2 教学内容开关电源的环保意义:减少有害物质排放、提高资源利用率等开关电源的节能设计方法:效率优化、功率因数校正、智能化控制等9.3 教学方法讲授法:讲解开关电源的环保意义及其要求,开关电源的节能设计方法互动教学法:引导学生参与讨论,提问并解答学生的疑问第十章:开关电源的应用案例解析10.1 教学目标让学生了解开关电源在不同领域的应用案例让学生掌握开关电源在实际应用中的优缺点10.2 教学内容开关电源在各领域的应用案例:通信、计算机、家电、汽车等开关电源在实际应用中的优缺点:体积小、效率高、稳定性好等10.3 教学方法讲授法:讲解开关电源在不同领域的应用案例,开关电源在实际应用中的优缺点互动教学法:引导学生参与讨论,提问并解答学生的疑问重点解析本文教案主要涵盖了开关电源的基本概念、组成与工作原理、设计与仿真、测试与维护、实际应用案例分析、效率与损耗分析、稳定性与保护、EMI与EMC设计、环保与节能以及应用案例解析等十个章节。
【讨论】开关电源经典书籍14本(最新更新12本供下载)主题: 【讨论】开关电源经典书籍14本(最新更新12本供下载)1.《Switching Power Supply Design》by Abrahami.Pressmn ,McGraw-Hill,Inc. 1998. 680多页($79.00 Amazon$63.2)2.《Switch-mode power supply handbook》by Keith Billings ,McGrwa-Hill Inc. 1999 作者是个有几十年经验的engineer.很经典哦. 张占松老师写的那本开关电源书有很多就是从那里翻译过来的($89.95)3.《Fundamentals of power electronics》( Second Edition) by Robert W. Erickson, Dragan Maksimovic January, 2001.Kluwer Academic Publishers($153.00)4.《Power Electronics:Converters, Applications and Design》(first 1995 second 2002)by: Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins .04 October, 2002.Wiley Text Books($118.95)5. 《Switch-Mode Power Supply SPICE Simulation Cookbook》by Christophe P. Basso, Daniel M. Mitchell, Christopher Basso ,McGrew-Hill,Inc.19 March, 2001. ($65.00 Amazon $52.65)6.《SMPS Simulation With SPICE3 》by Steven M. Sandler 01 December, 1996,McGraw-Hill,Inc.($55.00Amazon $46.75)7.《Practical Design Power Supplies 》by Ron Lenk, IEEE Power Electronics Society.31 July, 1998.McGraw-Hill.Inc.($69.95)8.《Practical Switching Power Supply Design》by Martin Brown , 28 March, 1990.Academic Press.($74.95)9.《Simplified Design of Switching Power Supplies 》 by John Lenk,27 March, 1996,Newnes ($31.95)10.《Power Supplies, Switching Regulators, Inverters, and Converters 》by Irving M. Gottlieb.September, 1993.McGraw-Hill/TAB( $29.95Amazon $20.37)11. 《Principles of Power Electronics 》 by01 July, 1991 JohnG. Kassakian, Martin F. Schlecht, George C. Verghese 01 July, 1991,Addison-Wesley Pub Co.($105.00)12.《Power Supply Cookbook》by Marty Brown,Butterworth-Heinemann1994.2001(second) 中文翻译的就是徐德鸿译的《开关电源设计指南》( $41.95 Amazon $28.53)13.《 Resonsnt Power Converters》 Marian K. Kazimierczuk and Dariusz Czarkowski ,John Wiley & Sons, Inc., 199514.《High-frequency switching power supplies : theory and design》 Chryssis, George.中文译本《转换式电源供给器原理与设计》。
第一章开关电源设计的一般考虑在设计开关电源之前,应当仔细研究要设计的电源技术要求。
现以一个通信电源模块的例子来说明设计要考虑的问题。
该模块的技术规范如下:1 电气性能除非另外说明,所有参数是在输入电压为220V,交流50Hz以及环境温度25℃下测试和规定的.表1.1调压范围2 效率额定电压输出电流限流范围过压范围调压范围1I(max)54.9V 28A 110% 58.8- 52.55- 45.7 >87%Imax 61.2V 52.75V 45.9V1.1 输入电压:单相交流额定电压有效值220V±20%频率:频率范围 45-65Hz电流:在满载运行时,输入220V,小于8A。
在264V时,冲击电流不大于18A效率:负载由50%-100%为表2.1值功率因数:大于0.90,负载在50%以上,大于0.95谐波失真:符合IEC 555-2要求启动延迟:在接通电源3秒内输出达到它的额定电平保持时间:输入176V有效值,满载,大于10mS1.2 输出电压:在满载时,输出电压设定在表1值的±0.2%电流:负载电流从零到最大值(参看表1),过流保护开始是恒流,当电压降低到一定值得时,电流截止.稳压特性:负载变化由零变到100%, 输入电压由176V变到264V最坏情况下输出电压变化不超过200mV.瞬态响应:在没有电池连接到输出端时,负载由10%变化到100%,或由满载变化的10%,恢复时间应当在2mS之内.最大输出电压偏摆应当小于1V.静态漏电流:当模块关断时,最大反向泄漏电流小于5mA.温度系数:模块在整个工作温度范围内≤±0.015%.温升漂移:在起初30秒内,±0.1%输出噪音:输出噪音满足通信电源标准,衡重杂音<2mV.1.3 保护输入:输入端保护保险丝定额为13A.输出过压:按表 1.1设置过压跳闸电压,输出电压超过这个电平时,将使模块锁定在跳闸状态.通过断开交流输入电源使模块复位.输出过流:过流特性按表1.1的给定值示于图1.过流时,恒流到60%电压,然后电流电压转折下降.(最后将残留与短路相同的状态)输出反接:在输入反接时,在外电路设置了一个保险丝烧断(<32A/ 55V)过热:内部检测器禁止模块在过热下工作,一旦温度减少到正常值以下,自动复位.1.4 显示和指示功能输入监视:输入电网正常显示.输出监视:输出电压正常显示.(过压情况关断).限流指示:限流工作状态显示.负载指示:负载大于低限电流显示.继电器:输入和输出和输入正常同时正常显示。
输出电流监视:负载从10%到100%,指示精度为±5%.遥控降低:提供遥控调节窗口.1.5 系统功能电压微调:为适应电池温度特性,可对模块的输出电压采取温度补偿.负载降落:为适应并联均流要求,应能够调节外特性。
典型电压降落0.5%,使得负载从零到增加100%,输出电压下降250mV.遥控关机:可实现遥控关机。
1.6 电气绝缘下列试验对完成的产品100%试验。
1.在L(网)和N(中线)之间及其它端子试验直流电压为6kV.2.在所有输出端和L,N及地之间试验直流2.5kV.这检查输出和地之间的绝缘.3.下列各点分别到所有其它端子试验直流100V:电压降低(11和12脚)继电器接点(14,15和16脚)状态选择-输入,输出和电流限制(3,4,5和6脚)4.地连续性-以25A,1 分钟检查,确认安全接地的阻抗小于0.1Ω.1.7 电磁兼容符合邮电部通信电源标准.2 机械规范尺寸:略重量:略安装方向:模块设计安装方向是面板垂直放置,使空气垂直通过模块.通风和冷却:模块的顶部和底部都有通风槽,使空气流通过模块,经过散热器.因此在系统中应当没有阻碍地对流冷却模块,并应强迫冷却装置使冷却空气经过模块自由流通.3 环境条件环境温度:在0~55℃温度范围内满功率工作.在模块下50mm处模块的入口测量温度.存储温度:-40~+85℃湿度:5%~80%,不结冰.高度: -60m~2000m工作;-60m~10000m不工作.4 可靠性MTBF大于100000小时.这些要求包括:输入电源,输入电压的类型-交流还是直流。
交流电源的频率和电压变化范围,整流滤波方式,是否有功率因数要求?如果是直流电源,是直流发电机,还是蓄电池、抑或其它直流变换器?是电流源还是电压源?它们的变化范围和纹波大小。
输出电压(电流)大小和调节范围,稳压(或稳流)精度,输出有几路?输出电流(或输出功率),输出纹波电压要求,是否需要限流?瞬态响应要求。
负载特性:蓄电池,还是荧光灯,还是电机?这些电气性能之外,是军用还是民用?EMC要求,环境温度。
体积与重量要求。
是否需要遥控,遥测或遥调?是否需要提供自检测,如此等等。
设计出的电源必须满足这些要求。
1.1 主电网电源如果你购进国外电气设备,不管青红皂白就去插上电源,弄不好就可能烧坏设备电源。
因此,要安全使用国外设备,要知道国外电网电源的种类和相关标准。
如果你设计的产品是提供出口,也必须了解该地区的电网的标准。
首先世界上主电网的交流电源频率在美国是60Hz,而在中国和欧洲是50Hz。
实际上,频率也有一定的变化范围,电网负荷重的时候,50Hz可能降低到47Hz;如果负载很轻时,60Hz可能上升到63Hz。
这是因为带动发电机的发动机转速不可能是没有调节公差的恒速运行。
50Hz供电的直流电源必须使用比60Hz供电更大的滤波元件,供电变压器铁芯更大或线圈匝数更多。
其次电源电压在不同地区也不同:在中国,家用电器和小功率电气设备由单相交流220V供电,工业用电是三相380V。
在美国民用电源为110V(有时是120V),而家用电器,如洗衣机电源是208V,而工业用电是480V,但是照明却是277V,当然也有用120V的;在欧洲为230V,而在澳大利亚却是240V,如此等等。
以上的电网电压仅仅是其额定值,每一种电网都有允许偏差。
例如电网随负荷变化时产生较大波动。
在上世纪末我国电网改造前,电网电压波动范围高达30%以上。
随着国民经济发展,大量电厂建立,供电量充足,同时经过电网改造,合理输配电,目前在我国大多数地区供电质量明显提高,一般变化在10%以内,即在198V~242V之间。
但在铁道系统和某些边远山区变化范围仍可能达到30%。
因此,你设计的开关电源,必须迎合使用地区的供电情况,即使遇到意外情况,也能够安全运行而不发生故障。
有时电网也可能丢失几个周波,要求有些电源能够不间断(保持时间)地工作,这就要求较大的输出电容或并联电池满足这一要求。
电网还存在过压情况。
雷击和闪电在2Ω阻抗上,引起线与线电压和共模干扰可高达6000V电压。
闪电有两种类型,一种是短脉冲,上升时间 1.2μs,衰减时间50μs,另一种很高能量,衰减时间1ms。
电网还有瞬态电压,峰值达750V,持续半个电网周期,这主要是大的负载的接入或断开,或高压线跌落引起电网的瞬变。
实际上工业电网面临的问题远不止这些,交流电网是一个肮脏的环境。
你所设计的电源应当能够在这个环境中工作,同时还要满足国际和各地区安全标准要求。
1.2 电池在通信,电站,交通要求不间断供电的地方,电池作为不可缺少的储能后备能源。
大量移动通讯站和手机,以及电动汽车,助力电瓶车都依靠电池提供能量。
风力发电和太阳能发电存储峰值能量作为后备能源。
但是电池涉及到电化学和冶金学知识,已超出一般电气工程师的知识范畴。
这里介绍一些使用电池基础知识,使你知道设计充电电源和使用电池供电时应注意的一些问题。
利用电化学可逆原理做成的最基本的单元电池叫单体电池。
典型的单体电池是由两个金属极板和构成它们之间导电通路工作介质组成,这种通路材料可能是液体或固体,与特定化学机理有关。
这种结构关键在于是否能够更有效进行电-化学反应(可再充电,即二次电池,也称为蓄电池。
不能再充电叫一次电池)。
根据不同通路材料的安排,一个金属极板为电池的阳极-正极,另一个则为阴极-负极。
如将两个金属极板(阴极和阳极)接到电源上,电的作用改变了工作介质的化学状态,这就是储能。
如将已储能的电池极板接到负载,材料化学作用放出电荷返回到原始状态,释放出电能。
单体电池一般很低,例如铅酸蓄电池单体电池额定电压为2V 。
因此较高电压的电池一般由许多单体电池串联组成。
应当注意:不要自己将电池连接成你需要的电压和容量,电池不能直接并联!你只能按制造厂系列产品选择你需要的电池容量和电压。
如果在每个电池端串联一个二极管就可以并联。
在电池工作范围内,电池看起来像一个理想电压源,但实际电源并非如此。
首先,当充电时,端电压会升高;放电时,端电压会降低。
这就说明蓄电池存在内电阻,图1.1是标称电流压12V 的NiH 电池的伏安特性,随着输出电流的增加,输出电压下降(类似正弦双曲线)。
标称电压为12V,电池放出电流为负,充电电流为正。
电池放出小电流时,电池端有一个类似电阻的压降,电流加倍压降也几乎加倍;在大电流时,电压降增加减慢;在端电压下降到零以前,电流可以达到非常大的数值,但绝对不能将电池短路,如果将NiH 电池输出短路将引起电池爆炸!其次,电池不是与频率无关的电压源,在充电和放电时,产生电化学作用需要一定的时间,等效为电容与内阻并联。
此外,在典型开关频率20kHz 或更高时,电池有很大内阻抗。
这是因为电池端子间,内部极板间存在小电感;例如,一个NiH (镍-氢)电池可能具有200nH 的感抗,五个这样的电池串联(获得6V 电压)有大约1μH 电感。
如果开关频率为200kHz ,阻抗大约1Ω。
所以这时电池不是理想电压源,不可能吸收你的变换器产生的开关纹波,为此,通常在电池的两端并联一个电容,减少内电感的影响。
电池输出电流和输出电压的关系还与温度以及电池剩余电荷量有关。
如果放电电流太大,会损伤电池。
几乎所有电池,如果在远低于它的工作温度下放电,也会损坏电池。
例如密封铅酸电池在低于-10℃不能工作,这就是为什么在很冷的天气发动不了你的汽车。
制造厂标定电池的容量一般以电池具有的电荷量-安时(电流×时间=电荷AH)来表示。
这使得电源设计者感到为难,你不能够简单得到电池输出参数与多大能量的关系,因为它不等于电池容量乘以输出电压;何况输出电压又与输出电流有关。
这些参数关系由制造厂以曲线形式提供的,而曲线似乎不能直接找到你设计需要的工作点,需要从这些曲线来回参照得到你需要的数据。
你自己测试电池是不切实际的,因为每个制造厂制造的电池总有些小的差别,所以你不能假定每个电池具有相同的化学特性和安时定额,以及它们在同一场合具有相同的运行时间。
另一个现象是自放电。
如果你充好电的电池放置在那里,不接任何负载,它自己会逐渐失去存储的能量。
失去能量所需要的时间与化学工作介质有关:如NiH 电池24小时;密封铅酸蓄电池在温度25℃下约16月容量损失50%,温度升高10℃,时间缩短一半。