開(kāi)關(guān)電源在許多方面都有著(zhù)廣泛的運用,而且運用越來(lái)越廣泛?,F在工業(yè)的不斷發(fā)展,科學(xué)技能水平也不斷前進(jìn),開(kāi)關(guān)電源規劃關(guān)于設備的安穩性要求也越來(lái)越高,確保設備的安穩性是做好開(kāi)關(guān)電源作業(yè)的根底,也是確保正常作業(yè)的根底。開(kāi)關(guān)元件借助電子技能對開(kāi)關(guān)的翻開(kāi)或封閉進(jìn)行調控,確保電壓的安穩輸出。
隨著(zhù)現在社會(huì )的不斷發(fā)展,科學(xué)技能水平也在不斷快速提高,電源設備運用越來(lái)越廣泛,而且設備的構造也變得越來(lái)越凌亂,開(kāi)關(guān)電源的元器件數量以及種類(lèi)都在增加,導致運用環(huán)境也越來(lái)越凌亂,由于電源作業(yè)需并聯(lián),所以在作業(yè)中受到環(huán)境的影響比較大,假如無(wú)法及時(shí)進(jìn)行檢修,一旦呈現問(wèn)題就會(huì )影響開(kāi)關(guān)電源的安穩性,因此在規劃的時(shí)分需將電源安穩性規劃作為重點(diǎn)內容,分析各種安穩性的影響要素,前進(jìn)開(kāi)關(guān)電源安穩性規劃水平,確保開(kāi)關(guān)電源設備可以正常作業(yè)?;诖?,本研討針對開(kāi)關(guān)電源的安穩性規劃展開(kāi)了具體的研討,首先就安穩性的具體定義以及方針進(jìn)行了分析,然后分析了開(kāi)關(guān)電源安穩性的規劃,從電氣規劃、熱規劃、安全規劃、三防規劃等幾個(gè)方面展開(kāi)了論述。
安穩性的定義與方針
1安穩性的定義
國際上通用的安穩性定義為:在規矩環(huán)境條件下和規矩的時(shí)間內完結規定功用。此定義適用于一個(gè)體系,也適用于一臺設備或一個(gè)單元。由于毛病問(wèn)題呈現的隨機性,用數學(xué)辦法來(lái)描繪安穩性時(shí),常用“概率”來(lái)標明即安穩度。安穩度R(t);它是產(chǎn)品在規矩環(huán)境條件下和規矩時(shí)間內完結規矩功用的概率。
2衡量安穩性的方針
衡量產(chǎn)品安穩性水平有好幾種標準,有定量的,也有定性的,有時(shí)要用幾種標準(方針)去衡量一種產(chǎn)品的安穩性,但最基本最常用的有以下幾種標準。①失功率λ;它是產(chǎn)品在單位時(shí)間內的毛病問(wèn)題數。②均勻無(wú)毛病問(wèn)題作業(yè)時(shí)間MTBF(MeanTimeBetweenFailure):是指相鄰兩次毛病問(wèn)題之間的均勻作業(yè)時(shí)間,也稱(chēng)為均勻毛病問(wèn)題距離。
開(kāi)關(guān)電源的安穩性規劃
1電氣規劃
1.1供電辦法的挑選
集中式供電體系各輸出之間的誤差以及由于傳輸距離的不同而構成的壓差降低了供電質(zhì)量,而且運用單臺電源供電,當電源發(fā)生毛病問(wèn)題時(shí)或許導致體系癱瘓。分布式供電體系供電單元靠近負載,改進(jìn)了動(dòng)態(tài)照應特性,供電質(zhì)量好,傳輸損耗小,功率高,節約能源,安穩性高,簡(jiǎn)單組成冗余供電體系,擴展功率也相對比較簡(jiǎn)單,所以分布式供電體系可以滿(mǎn)意高安穩性設備的要求。
1.2電路拓撲的挑選
開(kāi)關(guān)電源一般選用單規矩激式、單端反激式、雙管正激式、雙單規矩激式、推挽式、半橋式等多種拓撲。單規矩激式、單端反激式、雙單規矩激式、推挽式開(kāi)關(guān)管的接受電壓在兩倍輸入電壓以上,假如按60%降額運用,則使開(kāi)關(guān)管不易選型。在推挽和全橋拓撲中或許呈現單向偏磁飽和,使開(kāi)關(guān)管損壞。雙管正激式和半橋電路開(kāi)關(guān)管的接受電壓僅為電源的最大輸入電壓,選用開(kāi)關(guān)管比較簡(jiǎn)單。在高安穩性工程上一般選用這兩種電路拓撲。
1.3控制戰略的挑選
在中小功率的電源中,電流型PWM控制是許多選用的辦法,它較電壓型控制有如下優(yōu)點(diǎn):逐周期電流束縛,比電壓型控制更快,不會(huì )因過(guò)電流而使開(kāi)關(guān)管損壞,大大減小了過(guò)載與短路毛病問(wèn)題;具有優(yōu)良的電網(wǎng)電壓調整率和快速的瞬態(tài)照應;環(huán)路安穩,易補償;紋波比電壓控制型小得多。實(shí)踐標明,電流控制型的50W開(kāi)關(guān)電源的輸出紋波在25mV左右。硬開(kāi)關(guān)技能因開(kāi)關(guān)損耗的束縛,開(kāi)關(guān)頻率一般在350kHz以下,軟開(kāi)關(guān)技能運用諧振原理,完結開(kāi)關(guān)損耗為零,從而可以將開(kāi)關(guān)頻率前進(jìn)到兆赫級水平。這種運用軟開(kāi)關(guān)技能的變換器歸納PWM變換器和諧振變換器兩者的優(yōu)點(diǎn),靠近理想的特性,如低開(kāi)關(guān)損耗、恒頻控制、適宜的儲能元件尺度、較寬的控制規模,但此項技能首要運用于大功率開(kāi)關(guān)電源中,中小功率開(kāi)關(guān)電源仍以PWM技能為主。
1.4元器件的選用
元器件直接抉擇了開(kāi)關(guān)電源的安穩性,所以它的選用顯得非常重要。
(1)盡量選用硅半導體器件。
(2)多選用集成電路,少用分立元件的電路。
(3)開(kāi)關(guān)管選用MOSFET能簡(jiǎn)化驅動(dòng)電路,削減損耗。
(4)輸出整流管盡量選用具有軟康復特性的二極管。
(5)應選用金屬封裝、陶瓷封裝、玻璃封裝的器件,制止選用塑料封裝的器件。
(6)準則上不選用電位器,有必要保存的應進(jìn)行固封處理。
2熱規劃
開(kāi)關(guān)電源的耐熱功用不僅直接關(guān)系到它的安穩性和運用壽命,而且還直接關(guān)系到發(fā)生火災的風(fēng)險程度,所以溫度是影響開(kāi)關(guān)電源安穩性的一個(gè)重要要素。開(kāi)關(guān)電源的熱源首要是高頻變壓器、開(kāi)關(guān)功率晶體管、整流輸出二極管以及濾波用的電解電容。實(shí)踐標明,開(kāi)關(guān)電源內部的溫升將導致元器件失效,當溫度超過(guò)一定值時(shí),失功率將呈指數規矩增加。開(kāi)關(guān)電源熱規劃的準則有:
(1)削減發(fā)熱量,選用更優(yōu)的控制辦法和技能(如移相控制技能),選用低功耗的器件,削減發(fā)熱元件的數量,加大加粗印制線(xiàn)的寬度,前進(jìn)開(kāi)關(guān)電源功率。
(2)加強散熱,運用傳導、輻射、對流技能將熱量搬運,包含選用散熱器、風(fēng)冷(天然對流和逼迫風(fēng)冷)、液冷和熱管等辦法。逼迫風(fēng)冷的散熱量比天然冷卻大10倍以上,可是要增加風(fēng)機、風(fēng)機電源、連鎖設備等。這不僅使開(kāi)關(guān)電源的本錢(qián)和凌亂性增加,而且還會(huì )使體系的安穩性下降,因此一般盡量選用天然冷卻,而不是風(fēng)冷、液冷之類(lèi)的冷卻辦法。在元器件布局時(shí),應將發(fā)熱器件安放在劣勢位置或印制板的上部,散熱器選用氧化發(fā)黑工藝處理以前進(jìn)輻射率。變壓器和電感線(xiàn)圈應選用較粗的導線(xiàn)來(lái)按捺溫升。
3安全性規劃
關(guān)于電源而言,安全性向來(lái)都是被確定為最重要的功用之一,不安全的產(chǎn)品不光不能完結規矩的功用,而且還有或許發(fā)生嚴重事故,構成機毀人亡的巨大損失。為確保電源產(chǎn)品具有恰當高的安全性,有必要進(jìn)行安全性規劃。電源安全性規劃的首要內容是防止觸電和燒傷。
4三防規劃
三防規劃是指防潮規劃、防鹽霧規劃和防霉菌規劃。在規劃時(shí),關(guān)于密封有要求的元器件采納密封辦法;關(guān)于不行修復的組合設備,可選用環(huán)氧樹(shù)脂灌封。所有元器件、原材料的吸濕度應較小,不得運用含有棉、麻、絲等的易霉制品;對密封機箱、機柜應設置防護網(wǎng),以防止昆蟲(chóng)和嚙齒動(dòng)物進(jìn)入;直接暴露在大氣中的設備外頂部不該選用洼陷結構,防止積水導致腐蝕;可以選用耐蝕材料,再通過(guò)鍍、涂或化學(xué)處理使電子設備及其零部件的表面掩蓋一層金屬或非金屬保護膜,隔絕周?chē)橘|(zhì);在結構上選用密封或半密封方式來(lái)隔絕外部不利環(huán)境;印制板及組件表面涂覆專(zhuān)用的三防清漆,可以有用的防止導線(xiàn)之間的電暈、擊穿,前進(jìn)電源的安穩性;電感和變壓器應進(jìn)行浸漆、封端,以防潮氣進(jìn)入引發(fā)短路事故。
綜上所述,開(kāi)關(guān)電源設備的安穩性與具體的規劃進(jìn)程休戚相關(guān),一起與結構規劃,生產(chǎn)工藝以及具體的加工質(zhì)量也有著(zhù)直接的聯(lián)絡(luò ),確保開(kāi)關(guān)電源規劃作業(yè)的安穩性是確保開(kāi)關(guān)電源安穩性作業(yè)的條件,所以需求分外重視規劃質(zhì)量,挑選合格的元器件,促進(jìn)開(kāi)關(guān)電源規劃進(jìn)程的完善,前進(jìn)開(kāi)關(guān)電源的安穩性。
社會(huì )在不斷發(fā)展,跟著(zhù)社會(huì )的不斷發(fā)展,科學(xué)技能水平也在不斷發(fā)展,電源設備運用越來(lái)越廣泛,而且具體的設備構造也變得越來(lái)越凌亂,開(kāi)關(guān)電源的元器件數量以及種類(lèi)都在增加,導致運用環(huán)境也越來(lái)越凌亂,由于電源作業(yè)需求聯(lián)絡(luò ),所以在作業(yè)中遭到環(huán)境的影響比較大,假如無(wú)法及時(shí)進(jìn)行檢修,一旦呈現問(wèn)題就會(huì )影響開(kāi)關(guān)電源的安穩性,因此在規劃的時(shí)分需求將電源安穩性規劃作為重點(diǎn)內容,分析各種安穩性的影響要素,前進(jìn)開(kāi)關(guān)電源安穩性規劃水平,確保開(kāi)關(guān)電源設備可以正常作業(yè)。