開關電源工作原理—主要類型
隔離式DC/DC轉換器在實現輸出與輸入電氣隔離時,通常采用變壓器來實現,由于變壓器具有變壓的功能,所以有利于擴大轉換器的輸出應用范圍,也便于實現不同電壓的多路輸出,或相同電壓的多種輸出。在功率開關管的電壓和電流定額相同時,轉換器的輸出功率通常與所用開關管的數量成正比。所以開關管數越多,DC/DC轉換器的輸出功率越大,四管式比兩管式輸出功率大一倍,單管式輸出功率只有四管式的1/4。非隔離式轉換器與隔離式轉換器的組合,可以得到單個轉換器所不具備的一些特性。按能量的傳輸來分,DC/DC轉換器有單向傳輸和雙向傳輸兩種。具有雙向傳輸功能的DC/DC轉換器,既可以從電源側向負載側傳輸功率,也可以從負載側向電源側傳輸功率。DC/DC轉換器也可以分為自激式和他控式。借助轉換器本身的正反饋信號實現開關管自持周期性開關的轉換器,叫做自激式轉換器,如洛耶爾(Royer)轉換器就是一種典型的推挽自激式轉換器。他控式DC/DC轉換器中的開關器件控制信號,是由外部專門的控制電路產生的。 使用程控變頻電源的注意事項:注意儀器的散熱通風和安全操作使用。廣東精密程控變頻電源優(yōu)點
一、變頻電源系統(tǒng)原理:經過AC→DC→AC變換的逆變電源稱為變頻電源,它有別于用于電機調速用的變頻調速控制器,也有別于普通交流穩(wěn)壓電源。變頻電源的主要功用是將現有交流電網電源變換成所需頻率的穩(wěn)定的純凈的正弦波電源。理想的交流電源的特點是頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、內阻等于零、電壓波形為弦波(無失真)。變頻電源十分接近于理想交流電源,因此,先進發(fā)達國家越來越多地將變頻電源用作標準供電電源,以便為用電器提供較好良的供電環(huán)境,便于客觀考核用電器的技術性能。小功率程控變頻電源定制程控變頻電源體積小,噪音低,便于設計方案、安裝和使用。
變頻電源主要有二大種類:線性放大型和PWM開關型SCS系列程控變頻電源,以微處理器為主要,以MPWM方式制作,用主動元件IGBT模塊設計,采用了數字分頻、D/A轉換、瞬時值反饋、正弦脈寬調制等技術,使單機容量可達700kVA,以隔離變壓器輸出來增加整機穩(wěn)定性,具有負載適應性強、輸出波形品質好、操作簡便、體積小、重量輕等特點,具有短路、過流、過載、過熱等保護功能,以保證電源可靠運行。
二、變頻器的主要作用:變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置??煞譃榻弧蛔冾l器,交——直——交變頻器。交——交變頻器可直接把交流電變成頻率和電壓都可變的交流電;交——直——交變頻器則是先把交流電經整流器先整流成直流電,再經過逆變器把這個直流電流變成頻率和電壓都可變的交流電
系統(tǒng)硬件設計變頻電源的硬件電路主要包含6個模塊:整流電路模塊、IPM電路模塊、IPM隔離驅動模塊、輸出濾波模塊、電壓檢測模塊和TMS320F28335數字信號處理模塊。整流電路模塊采用二極管不可控整流電路以提高網側電壓功率因數,整流所得直流電壓用大電容穩(wěn)壓為逆變器提供直流電壓,該電路由6只整流二極管和吸收負載感性無功的直流穩(wěn)壓電容組成。
IPM電路模塊IPM由高速、低功率IGBT、推薦的門級驅動器及保護電路組成。IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式電力電子器件。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點,驅動功率小而飽和壓降低,非常適合應用于直流電壓。因而IPM具有高電流密度、低飽和電壓、高耐壓、高輸入阻抗、高開關頻率和低驅動功率的優(yōu)點。本文選用的IPM是日本富士公司的型號為6MBP20RH060的智能功率模塊,該智能功率模塊由6只IGBT管子組成,其IGBT的耐壓值為600V,小死區(qū)導通時間為3μs. 程控變頻電源是將市電中的交流電經過AC→DC→AC變換,輸出為純凈的正弦波。
交直交程控變頻電源比較常見,由整流器、濾波系統(tǒng)和逆變器三部分組成。整流器為二極管三相橋式不控整流器或大功率晶體管組成的全控整流器,逆變器是大功率晶體管組成的三相橋式電路,其作用正好與整流器相反,它是將恒定的直流電交換為可調電壓,可調頻率的交流電。中間濾波環(huán)節(jié)是用電容器或電抗器對整流后的電壓或電流進行濾波。交直交程控變頻電源按中間直流濾波環(huán)節(jié)的不同,又可以分為電壓型和電流型兩種,由于控制方法和硬件設計等各種因素,電壓型逆變器應用比較普遍。它在工業(yè)自動化領域的程控變頻電源(采用變壓變頻VVVF控制等)和IT、供電領域的不間斷電源(即UPS,采用恒壓恒頻CVCF控制)都有應用。程控變頻電源特點:超高精度:0.01%。小功率程控變頻電源定制
程控變頻電源可以補充工作電壓輸入輸出和智能模擬操作,實際操作非常簡單方便。廣東精密程控變頻電源優(yōu)點
開關電源常見故障
保險絲熔斷一般情況下,保險絲熔斷說明電源的內部線路有問題。由于電源工作在高電壓、大電流的狀態(tài)下,電網電壓的波動、浪涌都會引起電源內電流瞬間增大而使保險絲熔斷。重點應檢查電源輸入端的整流二極管,高壓濾波電解電容,逆變功率開關管等,檢查一下這此元器件有無擊穿、開路、損壞等。如果確實是保險絲熔斷,應該首先查看電路板上的各個元件,看這些元件的外表有沒有被燒糊,有沒有電解液溢出,如果沒有發(fā)現上述情況,則用萬用表測量開關管有無擊穿短路。需要特別注意的是:切不可在查出某元件損壞時,更換后直接開機,這樣很有可能由于其它高壓元件仍有故障又將更換的元件損壞,一定要對上述電路的所有高壓元件進行檢查測量后,才能徹底排除保險絲熔斷的故障。 廣東精密程控變頻電源優(yōu)點