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工程師在設計測試開關電源模塊要考慮的要素

2018-11-30

1、輸入電壓影響輸出電壓的指標

1)穩(wěn)壓系數(shù)

絕對穩(wěn)壓系數(shù)是指負載不變時,穩(wěn)壓電源輸出直流變化量U0與輸入電網(wǎng)變化量△Ui之比。即K=U0/Ui。相對穩(wěn)壓系數(shù)是指負載不變時,穩(wěn)壓器輸出直流電壓△Uo的相對變化量△Uo與輸出電網(wǎng)Ui的相對變化量Ui之比。即S=Uo/Uo /Ui/Ui。

2)電網(wǎng)調(diào)整率

電網(wǎng)調(diào)整率是指輸入電網(wǎng)電壓由額定值變化±10%時,穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對變化量,有時也以絕對值表示。

3)電壓穩(wěn)定度

電壓穩(wěn)定度是指負載電流保持為額定范圍內(nèi)的任何值,輸入電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)變化所引起的輸出電壓相對變化Uo/Uo百分值。

 

2、負載對輸出電壓影響的指標

1)負載調(diào)整率

在額定電網(wǎng)電壓下,負載電流從零變化到最大時,輸出電壓的最大相對變化量,常用百分數(shù)表示,有時也用絕對變化量表示。

2)輸出電阻

在額定電網(wǎng)電壓下,由于負載電流變化IL引起輸出電壓變化△Uo,則輸出電阻為Ro=|Uo/IL| 歐。

 

3、紋波電壓

1)最大紋波電壓

在額定輸出電壓和負載電流下,輸出電壓的紋波(包括噪聲)的絕對值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。

2)紋波系數(shù)Y%

在額定負載電流下,輸出紋波電壓的有效值Urms與輸出直流電壓Uo之比,即y=Umrs/Uo x100%

3)紋波電壓抑制比

在規(guī)定的紋波頻率(例如 50Hz)下,輸出電壓中的紋波電壓 Ui~與輸出電壓中的紋波電壓 Uo~之比,即紋波電壓抑制比=Ui~/Uo~。

 

開關電源模塊噪聲不同于紋波,紋波是出現(xiàn)在輸出端子間的一種與輸入頻率和開關頻率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的0.5%以下。而噪聲是出現(xiàn)在輸出端子間的紋波以外的一種高頻成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的1%左右。紋波噪聲是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的2%以下。

 

4、保護功能

1沖擊電流,是指輸入電壓按規(guī)定時間間隔接通或斷開時,輸入電流達到穩(wěn)定狀態(tài)前所通過的最大瞬間電流。

(2)過流保護,電源負載保護功能,可以避免發(fā)生包括輸出端子上的短路在內(nèi)的過負載輸出電流對電源和負載的損壞。過流的給定值一般是額定電流的110%—130%。

(3)過壓保護,一種對端子間過大電壓進行負載保護的功能。一般規(guī)定為輸出電壓的130%—150%。

(4)欠壓保護,當輸出電壓在標準值以下時,檢測輸出電壓下降或為保護負載及防止誤操作而停止電源并發(fā)出信號,多為輸出電壓的80%—30%左右。

(5)過熱保護,指在電源內(nèi)部發(fā)生異?;蛞蚴褂貌划敹闺娫礈厣?/span>過指定值時停止電源的工作并發(fā)出信號。

 

5、溫度漂移和溫度系數(shù)

1)溫度漂移是指環(huán)境溫度的變化影響元器件的參數(shù)的變化,從而引起穩(wěn)壓器輸出電壓變化。常用溫度系數(shù)表示溫度漂移的大小。

2)溫度系數(shù)

絕對溫度系數(shù)指溫度變化1攝氏度引起輸出電壓值的變化△UoT,單位是V/℃或毫伏每攝氏度。相對溫度系數(shù)指溫度變化1攝氏度引起輸出電壓相對變化△UoT/Uo,單位是V/℃。

 

穩(wěn)壓器在輸入電壓、負載電流和環(huán)境溫度保持一定的情況下,元件參數(shù)的穩(wěn)定性也會造成輸出電壓的變化,慢變化叫漂移,快變化叫噪聲,介于兩者之間叫起伏。

 

6、響應時間

響應時間是指負載電流突然變化時,穩(wěn)壓器的輸出電壓從開始變化到達新的穩(wěn)定值的一段調(diào)整時間。在直流穩(wěn)壓器中則是用在矩形波負載電流時的輸出電壓波形來表示這個特性,稱為過度特。

 

7、失真

失真是交流穩(wěn)壓器特有的,指輸出波形不是正波形,產(chǎn)生波形畸變。

 

8、電源噪音

30Hz—18kHZ的可聽頻率規(guī)定,這對開關電源的轉(zhuǎn)換頻率不成問題,但對帶風扇的電源要根據(jù)實際加以規(guī)定。

(1)輸入噪音

為使開關電源工作保持正常狀態(tài),要根據(jù)額定輸入條件,按由允許輸入外并疊加于工業(yè)用頻率的脈沖狀電壓(0—peak)制定輸入噪聲指標。一般外加脈沖寬度為100—800us,外加電壓1000V。

(2)靜電噪音

靜電噪音指在額定輸入條件下,外加到電源框體的任意部分時,全輸出電路能保持正常工作狀態(tài)的一種重復脈沖狀的靜電。一般保證5—10KV以內(nèi)。

 

9、浪涌電壓

這是在輸入電壓以1分鐘以上的間隔按規(guī)定次數(shù)加一種浪涌電壓,以避免發(fā)生絕緣破壞、閃絡、電弧等異常現(xiàn)象。通信設備等規(guī)定的數(shù)值為數(shù)千伏,一般為1200V。

 

10、電氣安全要求

有電源結(jié)構(gòu)、空間的安全要求,印制電路板、變壓器的安全要求,絕緣、漏電流測試等。

 

11、電磁兼容性

電磁兼容性是指設備或系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何設備構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力。

 

12、環(huán)境實驗

環(huán)境試驗是將產(chǎn)品或材料暴露到自然或人工環(huán)境中,從而對它們在實際上可能遇到的貯存使用條件下的性能作出評價。包括低高溫、振動、腐蝕、溫度變化、水等。

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