如何判斷通信開關電源的優劣?
發布時間:2018-03-27 來源:貿澤電子設計圈 責任編輯:lina
【導讀】通信開關電源技術在20世紀80niandaiyinruwoguo,rujinyiguangfanyingyongyutongxinlingyu。youyutongxinkaiguandianyuandexingnengzhijieyingxiangzhetongxinxitongdekekaoxing,yincizhengquepanbietongxindianyuandeyoulieyejiuxiandeyouweizhongyao。jincongdianyuandeshuru、輸出特性指標來衡量開關電源的優劣,顯然是不夠的,還應該從下列幾方麵著手。

一、功率器件
tongxinkaiguandianyuanjishushuyudianlidianzijishu,tayunyonggonglvbianhuanqijinxingdiannengbianhuan,yinerconggonglvqijiandeleixingshanghenrongyituiduanchuchanpindazhideyanfaniandai。womenzhidao,dagonglvguizhengliuguanhejingzhaguanchuxianyu20世紀60年代;大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GTO)的生產年代在20世紀70年代;功率場效應管(MOSFET)出現於20世紀80年代;絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)則是出現於20世紀90年代的器件。
這裏需要說明的是,功率場效應管由於單極性多子導電,顯著地減小了開關時間,所以很容易地達到1MHz的de開kai關guan工gong作zuo頻pin率lv。但dan是shi功gong率lv場chang效xiao應ying管guan要yao提ti高gao器qi件jian阻zu斷duan電dian壓ya必bi須xu加jia寬kuan器qi件jian的de漂piao移yi區qu,結jie果guo使shi器qi件jian內nei阻zu迅xun速su增zeng大da,器qi件jian的de通tong態tai壓ya降jiang增zeng高gao,通tong態tai損sun耗hao增zeng大da。絕jue緣yuan柵zha極ji雙shuang極ji晶jing體ti管guan在zai結jie構gou上shang類lei似si於yu功gong率lv場chang效xiao應ying管guan,其qi不bu同tong點dian在zai於yu絕jue緣yuan柵zha極ji雙shuang極ji晶jing體ti管guan是shi在zaiN溝道功率場效應管的N+基板(漏極)上增加了一個P+基板(絕緣柵極雙極晶體管的集電極),這一點改進就使得絕緣柵極雙極晶體管具有一係列的突出優點:正向偏置,輸入阻抗高,導通電阻低,耐壓高,安全工作區大以及開關速度高等。
看功率器件的封裝也能簡單判別通信電源的優劣。管芯直接焊接在基板上,可以提高散熱效率,降低寄生電感、電容和熱阻。不是直接焊接在基板上的產品,就比較差了。
二、電路原理
1.要看它采用硬開關技術還是軟開關技術。由LC無源元件和快恢複二極管組成的各種無耗緩衝電路,改變了開關管的開關過渡過程,使開關電壓、電流的改變不是突變的(即硬開關)而是緩變的(即軟開關),從(cong)而(er)顯(xian)著(zhu)地(di)減(jian)小(xiao)了(le)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)的(de)開(kai)關(guan)損(sun)耗(hao),提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv),降(jiang)低(di)變(bian)換(huan)器(qi)的(de)體(ti)積(ji)和(he)重(zhong)量(liang),減(jian)少(shao)係(xi)統(tong)的(de)輸(shu)出(chu)紋(wen)波(bo),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)克(ke)服(fu)變(bian)換(huan)電(dian)路(lu)對(dui)寄(ji)生(sheng)分(fen)布(bu)參(can)數(shu)的(de)敏(min)感(gan)性(xing),降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)的(de)開(kai)關(guan)噪(zao)音(yin),展(zhan)寬(kuan)係(xi)統(tong)的(de)頻(pin)帶(dai),改(gai)善(shan)係(xi)統(tong)的(de)動(dong)態(tai)性(xing)能(neng)。
2.要看它采用變頻控製(PFM)還是恒頻控製(PWM)。恒頻控製(又稱相移控製)fangshiyaoyouyubianpinkongzhifangshi。xiangyikongzhidequanqiaobianhuandianlu,zonghehengpinkongzhijishuheruankaiguanjishudeyoudian,zaidafanweineishixianhengpinkongzhi,shixianshuchudianyahuodianliudedafanweiwujitiaojie,zaigonglvqijianhuanliushunjian,shixianlingdianyakaiguanhuanliu。
3.功gong率lv因yin數shu校xiao正zheng技ji術shu可ke以yi抑yi製zhi電dian網wang側ce諧xie波bo電dian流liu,減jian少shao無wu功gong功gong率lv,從cong而er改gai善shan功gong率lv因yin數shu,同tong時shi降jiang低di電dian源yuan高gao次ci諧xie波bo產chan生sheng的de噪zao音yin和he汙wu染ran,達da到dao節jie能neng目mu的de。
4.負fu載zai均jun流liu是shi一yi個ge關guan鍵jian技ji術shu,它ta使shi得de模mo塊kuai並bing機ji的de輸shu出chu不bu平ping衡heng程cheng度du減jian少shao,並bing使shi得de係xi統tong具ju備bei冗rong餘yu容rong錯cuo能neng力li,易yi於yu構gou成cheng大da容rong量liang的de通tong信xin電dian源yuan係xi統tong。目mu前qian主zhu要yao有you下xia垂chui(droop)均流法、主從設置(master slave)均流法、平均電流(average current)均流法、外加均流控製器(external controller)均流法、最大電流自動(highest current)均jun流liu法fa。而er最zui大da電dian流liu自zi動dong均jun流liu法fa既ji能neng實shi現xian電dian源yuan模mo塊kuai的de自zi動dong均jun流liu,又you可ke以yi實shi現xian電dian源yuan模mo塊kuai的de冗rong餘yu,電dian源yuan模mo塊kuai的de退tui出chu與yu增zeng加jia均jun不bu影ying響xiang係xi統tong的de正zheng常chang工gong作zuo,均jun流liu母mu線xian的de開kai路lu、短路以及模塊的損壞都不會影響係統其他模塊的正常工作。
三、保護和防雷措施
除了過壓、欠壓、缺相、過流、短路、過載、過熱,這些我們通常希望設備能提供的保護功能外,還需要了解有沒有蓄電池監測、充電限流功能。是否采用進口名牌防雷元器件(如OBO、DEHN、FURSE等),也是保證係統將來能否可靠穩定的依據。
四、告警功能
dangxitonggongzuodadaoyuxianshezhidegaojingdianpinghuoxitongchuxianguzhangshi,jiankongmokuaibujinfachushengguanggaojing,zhudongbohaoxiangzhongxinzhanhuoshangjijubaogaoguzhangneirong,haiyaozidonghujiaoshixianzhidingdeBP機或手機。對無人值守的通信站而言,這無疑是衡量電源品質的一個重要依據。
五、監控接口
利用計算機技術實現通信電源的遙測、遙控、遙yao信xin功gong能neng,可ke以yi提ti高gao係xi統tong的de維wei護hu管guan理li質zhi量liang,降jiang低di係xi統tong的de維wei護hu成cheng本ben,提ti高gao整zheng體ti工gong作zuo效xiao率lv,因yin此ci具ju備bei遠yuan程cheng通tong信xin接jie口kou是shi通tong信xin電dian源yuan最zui起qi碼ma的de要yao求qiu。同tong樣yang,接jie口kou的de類lei型xing也ye從cong一yi個ge側ce麵mian反fan映ying電dian源yuan技ji術shu含han量liang的de高gao低di,總zong體ti而er言yan,以yi太tai網wang接jie口kou優you於yuRS485接口,RS485接口優於RS232接口。
六、電磁兼容性
這是一個最容易忽視的方麵,由於開關電源容量日益增大,其所產生的諧波汙染已嚴重影響電網的其他用電負載(主要是電子設備),因此在國外,特別是歐洲和美國,對用電設備的電磁兼容性,都製定了新的行業標準,這使得我們在關心所選用的電源輸入、輸出濾波器特性的好壞以及屏蔽結構的合理與否的同時,還要知道它符不符合CISPR 22及CISPR 24標準。
盡管通信開關電源技術是一門多學科交叉的邊緣技術,涉及電力電子、半導體器件、綜合自動控製、計算機(微處理器)技術和電磁技術等諸多領域,但是隻要掌握一些背景知識和基本原理,對開關電源性能的優劣判斷,還是不難把握的。
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